Установка для выплавки синтетического шлака

 

Союз Советски и

Социапистическии

Республик

<в 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву{22)Заявлено 04.03.80 (21) 2838922/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет "

Опубликовано 07 ° 03 ° 82 ° Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03 (51)M. Кд.

С 21 С 5/54

1ооударстмииый комитет

СССР по делам иэабретеиий и открытий (53) УДК 669.18. .046{088.81 (72) Авторы изобретения

В.П.Коваль, В.А. Головинский, В. A.Мигу и. Е,3. Ламм

Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский институт механизации т в черной металлургии. и ремонтно-механи работ и Днепропетровский государственн (Tl) Заявители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИ4ЕСКОГО

ЩЛАК А

Изобретение относится к металлургии и касается конструкции установок для выплавки си нтети чес кого шлака, предназначенного для рафинирования ст али.

Известна установка для переработки мелкаизмельченного сырья выплавкой, содержащая ц и клонную пла вил ьную камеру и ванну для сбора расплава, расположенные несоосно 11).

Однако, при та ком расположении камеры и ванны высокотемпературный газовый поток не воздействует на расплав, вследствие чего температура расплава для синтетического шлака в момент выпуска ниже требуемой.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является установка для выплавки синтетического шлака, содержащая плавильную ванну с газокислородными горелками в своде, циклонную камеру, установленную стационарНо над торцем ванны, и гаэоотводящий тракт, расположенный в противоположном торце ванны. В циклонной.камере происходит плавление измельченной шихты, подаваемой через верхнюю крыш5 ку, в закрученном потоке продуктов сгорания, поступающих в камеру из тангенциально расположенных горелок, Иэ выходного отверстия циклонной камеры расплав вместе с закрученным потоком попадает на наклонный откос в торце ванны, откуда расплав стекает в ванну. Движение закрученного потока газа гасится на наклонном откосе, поток разворачивается, горизонтально прот5 ходит над ванной и поступает в газоотводящий тракт. Движущийся над ванной поток газа захватывает мелкие частицы и уносит их в газоотводящий тракт 1 2 1.

Недостатком этой установки является сложность конструкции, так как для дополнительного подогрева расплава в своде ванны установлены газокислородные горелки, Кроме того, гаэоотводя910789 щий тракт расположен в торце ванны, противоположном камере и представляет собой от водной канал, т, е, не осущест. вляет предварительную очистку газа.

Цель изобретения - повышение коэф- 5 фициента использования тепла, упрощение конструкции и улучшение очистки отходящих газов.

Указанная цель достигается тем, что в известной установке для выплав-1О ки синтетического шлака, содержащей циклонную плавильную камеру, установленную над ванной для сбора шлака и устройство для отвода газов, циклонная камера раСположена на одной оси 15 с ванной, а устройство для отвода raэов выполнено в виде расположенного между циклонной камерой и ванной спирального газосборника переменного сечения с линейным увеличением в сТоро- о ну выходного отверстия, при этом по периметру -внутренней стенки газосборника выполнена прорезь со смонтированными в ней лопатками.

Совмещение осей циклонной камеры и ванны позволяет передать энергию закрученного потока расплаву и осуществить его перемешивание.

Выполнение устройства для отвода газа в виде спирального гаэосборника с переменным сечением, увеличивающимся в сторону выходного отверстия,обеспечивает равномерный отвод газа из ванны, что также способствует интенсивному перемешиванию. Таким образом,35 указанные признаки способствуют улучшению теплоотдачи от газа расплаву и, следовательно, приводят к повышению коэффициента использования тепла.

Расположение устройства для отвода 40 газа между камерой и ванной приводит к тому, что отходящие газы поступают в него после взаимодействия с расплаВоМ в ванне очищенными от жидких частиц расплава за счет действия сил,тя-45 жести при их подъеме вверх к входной прорези устройства для отвода газа.

Выполнение лопаток, наличие газосбор" ника с переменной площадью сечения обеспечивает сохранение вращательно- 50 го движения и равномерный выход газов из пространства ванны„

Конструкция предлагаемой установки упрощена по отношению к известной, так как соосное расположение элементов установки приводит к сокращению ее габаритов и не требует установки дополнительных горелок в ванне.

На фиг. 1 изображена схема установки для выплавки синтетического шлака; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг.1 °

Установка содержит циклонную камеру 1, расположенную под ней соосно ванну 2 для сбора шлака, устройство для отвода газа в виде спирального газосборника 3. К тангенциальным патрубкам 4 циклонной камеры 1 присоединены горелки 5. Устройство 6 для подачи шихты расположено над циклонной камерой. В ванне 2 установлена летка

7 для слива шлака. Устройство для отвода газа представляет собой расположенный между циклонной камерой 1 и ванной 2 спиральный газосборник 3, в верхней части которого выполнена кольцевая прорезь 8 с лопатками 9, направленными по ходу вращения потока газа. Газосборник 3 выполнен с переменкым сечением, увеличивающимся в сторону выходного отверстия 10.

Установка работает следующим образом.

Шихта через устройство 6 подается в циклонную камеру 1, в -которой высокотемпературными продуктами сгорания, получаемыми в горелке и подаваемыми из тангенциальных патрубков

4, образуется закрученный газовый поток. Частицы шихты в потоке газа нагреваются, плавятся и отбрасываются на стенки циклонной камеры 1. Из циклонной камеры 1 полученный жидкий шлак стекает в ванну 2, где отделяется от потока газа и собирается в нижней ее части. Закрученный поток продуктов сгорания, поступающий в ванну 2 воздействует на жидкий шлак и, так как оси циклонной камеры 1 и ванны 2 совмещены, передает ему вращательное движение, что позволяет использовать тепло отходящих газов для дополнительного нагрева расплава вследствие улучшения теплоотдачи от газов расплаву и перемешивания расплава. После взаимодействия с расплавом газовый поток отходит к входной прорези 8 газосборника 3, оставаясь закрученным. При этом частицы шлака из потока отходящих газов оседают под действием сил тяжести. Сохранение вращения потока до выхода в кольцевую прорезь 8 обеспечивает сеперацию капель на стенку газосборника 3 и дополнительную очистку отходящих .газов. Прошедший через лопатки 9 газовый поток про5.. 9107 должает вращаться вокруг оси ванны

2 и сохраняет постоянную скорость движения газа за счет переменного сечения газосборника 3, увеличивающегося в сторону выхода потока. Сохра.s нение вращения в газосборнике 3 способствует равномерному перемешиванию расплава и улучшению теплоотдачи от газов расплаву, Через выходное отверстие 10 газ отводится в котелутилизатор. Слив жидкого шлака из ванны 2 проводят через летку 7.

Использование устройства позволяет повысить коэффициент использования тепла в установке за счет интенсификации передачи тепла от высокотемпературных продуктов сгорания жидкому шлаку в ванне и улучшает очистку отходящих газов за счет располо- 20 жения прорези для их выпуска в верхней части устройства для отвода газа и расположения в нем лопаток тангеньыально к его внутренней поверхности.

Ожидаемый экономический эффект от использования установки 264,6 тыс. руб.

89 6

" формула изобретения

Установка для выплавки синтетичес- кого шлака, содержащая циклонйую плавильную камеру, установленную над ванной для сбора шлака и устройство для отвода газов, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения коэффициента использования тепла в установке, упрощения конструкции и улучшение очистки отходящих газов, циклонная. камера расположена на одной оси с ванйой, а устройство для отвода газов выполнено е виде расположенного между циклонной камерой и ванной спирального газосборника переменного сечения с линейным увеличением в сторону выходного отверстия, при этом по периметру внутренней стенки газосборника выполнена прорезь со смонтированными в ней лопатvàìè.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кунаев А.И. и др, Циклонная плавка. Алма-Ата, "Наука", 1974, с, 273.

2 Авторское свидетельство СССР

N 245160, кл, С 21 С 5/54, 1968„

91O 789

Составитель И. Чепикова

Техред M.Tenep КоРРектоР M. Пожо

Реда ктор А. Гул ь ко филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект ая, 4

Заказ 1 046/4 ираж 587 Подписное

ВННИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N -35, Раушская наб., д. 4/5