Устройство для подогрева шихты

 

Союз Советскик

Социапнстическик

Ресттубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >949323 (6l ) Дополнительное к авт. сана-ву (5 I ) M. Кл.

F 27 Р .13/00 (22) Заявлено 15.01.81 (21) 3235472/22-0 с присоединением заявки М Ъоударстееииый комитет

СССР (23) Приоритет ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.08.82. Бктллетень № 29 (53) УДК 669. . 1 8.002.5 (088.8) Дата опубликования описания 09.08.82 (72) Авторы изобретения

В. А. Грачев, Е. М. Кирин и Г. В. Абрамов (.т

Пензенский политехнический институт (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ШИХТЫ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к устройству вспо могательного оборудования дття подогрева шнхты перед ее переплавом в дуговых электр опечах.

Известна установка для подогрева шнх ты, сос гоящая из камеры нагрева, виброконвейера и газовых горенок, установленных на крышке камеры 11) .

Однако установка сложна по конструк-10 ции и занимает большие производственные площади.

Наиболее близким к изобретенню.по технической сущности и достигаемому результату является устройство для ПОДО» т 5 грева шихты, состояшее из камеры сго- рания, футерованной легковесным кирик чом, горелки в днише и боковых горелок бадьи, дымоотводов, тележки, рольганга, системы очистки уходяших дымовых га- 20 зов и системы загрузки шнхты в ба„ (2j °

Недостатками устройства являются нерапиональный верхний подвод продуктов

-.2 сгорания в слой шихты, в связи с чем наблюдается неравномерный прогрев шихты (в верхних слоях 600 С, в нюятих о

250 С.), наличие большой по объему камеры сжигания, что приводит к значительным бесполезным потерям тепла на нагрев стенок этой камеры, снижение температуры шихты при транспортировке бадьи у плавильной печи, необходимость применения дымососов, Белью изобретения является обеспечение равномерного нагрева, щихты по сечению и высоте.

Поставненная цель достигается тем, гго в устройстве для подогрева шихты, включающем футерованную шахту с дни. шем и горсткой, газовые горелки, механизм загрузки шнхты и систему ожстки

Огходяших газов, нижняя часть шахля выпсетнена в виде усеченного расширякицегося книзу конуса с установленными на его боковой поверхности газовыми гарелтками, прн этом в шахте соосно с ней и горелкой дннша установлена перфопетро3 9493

BGEGIaa груба диаметр каналов в которои равномерно уменьшается сверху вниз.

На фнг. 1 представлено устройство дпя подогрева шихты, поперечный разрез;. на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на чнг* 3 — индуюхионная тигельная печь,,поперечный разрез.

Устройство состоит из фугерованной шахты 1, закрываемой снизу поворотным -днищем 2. Нижняя часть шахты выпол о иена в виде усеченного расширяющегося кннэу конуса, на боковой поверхности которого установлены газовые горелки 3.

Соосно с шахтой устройства установлена перфорированная труба 4, служащая.для подачи продуктов сгорания из горелки 5, смонтированной на днище 2, в шихту.

Каналы 6 на перфорированной трубе равномерно распределены по всей ее высоте, а нх диаметр постепенно уменьшается 20 сверху вниз. Труба 9 в верхней части заглушена и закреплена к кожуху шахты тягами 7. В трубе шахты установлен рекуператор 8, служащий дпя нагрева воздуха, идущего дпя сжигания газа в гь- >> репках 3 и 5. Устройство снабжено системой 9 очистки газов. Пля дополнительного отопления рекуператора в шахте смонтирована газовая горелка 10. Загруэ ка осуществляется пластинчатым конвей- зо ером 11 через загрузочное окно 12.

Сжигание газа осуществляется при коэффициенте расхода воздуха 0,4-0,7 в сочетании с подогревом воздуха до 400600 С, обеспечиваюнжх получение в шахте малоокислительной печной атмооферы.

Устройство работает следующим о6разом.

Устройство предварительно разогрело вается газовыми горелками 3 и 5 до температуры футеровки шахты 500о

600 С. Затем при закрытом дн;нще шахты пластинчатым конвейером 11 через загрузочное окно 12 в шахту загружается шихта до верхнего торца перфорированной трубы 4. Продукты сгорания, выходящие из горелочных туннелей горелок 3, пронизывают спой шихты и нагревают ее. Продукты сгорания, выходящие из горепки 5, установленной на днище, поступают сначала в перфорированную трубу, а из нее. по каналам 6 в прилегаюшие к труое внутренние слои шихты ° 55

Отходящие газы1 выйдя из споя шихты поступают в трубу шахты, смешиваются с продутагами сгорания из дополнительной

23 ф горелки 10 и нагревают рекуператор 8. алее газы поступают в систему очистки и после нее выбрасываются-в атмосферу.

После нагрева шихты до необходимой температуры газовые горелки отключаются, поворотное дкише 2 открывается и нагретая шихта разгружается непосредственно в индукционную печь 13, установленную под устройством дпя подогрева шихты. После выгрузки шихты днище вновь закрывается, горелки включаются и цикл повторяется.

Устройство обеспечивает равномерный нагрев шихты по высоте, при этом вы-. полнение нижней части шихты в виде расширяющегося книзу усеченного конуса обеспечивает равномерное распределение продуктов сгорания по сечению шахты. Так как газовые горелки установ.-. лены на боковой поверхности усеченного конуса, то продукты сгорания, выходящие из горелочных туннелей, сначала распределяются в конусной части, а затем входят в цилиндрическую часть шахты и за счет ев меньшего сечения по отношению к среднему сечению усеченного конуса сужаются, равномерно распределяясь по сечению. Этому способствует также увеличение скорости продукта сгорания при входе в цилиндрическую часть. шахты, что поэвспяет им пронизывать даже очень плотные участки слоя шихты. Более равномерное распределение продуктов сгорания по сечению шихты и увеличение их скорости способствует улучшению услоиий теплообмена, так как коэ Яашиент теплопередачи согласно законам тейлообменных процессов при этом увели авается.

Одновременно с улучшением условий теплообмена увеличивается равномерность прогрева столба шихты по сравнению с известным устроиством.

Благодаря тому, что устройство снабжено перфорированной трубой, расположенной соосно с шахтой, и газовой горепкой, смонтированной на днище шахты, равномерность распределения газов по сечению столба шихты еше более увеличивается. Продукты сгорания, выходящие из горелки днища, поступают в перфорированную трубу и далее через многочисленные отверстия в корпусе трубы входят в центральные эоны столба шихтовых материалов.

В результате того, что диаметр каналов в перфорированной трубе увеличивается снизу вверх (уменьшается сверху

949323 6 сжигании газа с. коэффициентом расхода воздуха 0,4-0,7, который обеспечивает менее окислительную печную атмосферу и соответственно незначительный угар металла.

5 винз), большая часть газов из горелки

5 поступает в верхние слои шихты, причем температура этих газов немного больше, чем температура газов, поступаюших в верхние слан из горелок 3 и уже отдавших свое тепло ннжя м слоям ши ты. Благодаря этому верхние слои шихты нагреваются до той же температуры, что и нижние. Расчетами по известной методике нетрудно определить диаметр и количество каналов, необходимых для равномерного нагрева столба шихты по высоте.

Таким образом, устройство обеспечивает равномерный нагрев столба шихты как по сечению, так и по высоте. В устройстве исключены бесполезные потери тепла в камере сжигания, так как последняя отсутствует, а сжигание газа производятся в горелочных туннелях: ликвидировано снижение температуры шихты во печь, так как шихта после нагрева раэгружается непосредственно в печь, минуя какиелибо промежуточные перегрузки.

Предлагаемое устройтсво не требует использования дымососов, так как удаление газов легко осушествляется через трубу шахты естественной тягой. В пред лагаемом устройстве окисление шихты намного ниже, чем в известном, так как нагрев осуществляется при неполном

Формула изобретения

to . Устройство для подогрева шихты, вк почающее футерованную шахту с днишем и горелкой, газовые горелки, механизм загрузки шихты и систему очистки очходяших газов, о т л и ч а ю ще>5 е с я тем, чго, с цепью обеспечения равномерного нагрева шихты по сечению и высоте, нижняя часть шах ш выпсатнена в виде усеченного расширяюшегося книзу конуса с установленными на его

20 боковой поверхносж газовыми горелками, Ри этом в шахте соосно с ней и горелкой дниша установлена перфорированная труба диаметр каналов в которой равномерно уменьшается cseyzy вниз.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3985497, кл. 432/72, 1974.

2. Пашистов N. А. Оборудование для подогрева шихты при mraaze металла в индукпионных и электродуговых печах.

М., Металлургия, 1974, с. 33-35.

Составитель А. Прусс

Редактор А, Шишкина Техред М.Рейвес Корректор Н. Король

Заказ 5725/23 Тираж 645 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открьггий

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

Филтал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4