CS217085B1 - Způsob ohřevu žáruvzdorné vyzdívky a předehřevu pevné vsázky v ocelářských konvertorech - Google Patents

Description

Vynález ae týká způsobu ohřevu žáruvzdorné vyzdívky a předehřevu pevné vsázky v ocelářských konvertorech, opatřených ve dně, nebo ve stěně zkujňovacími tryskami pro přívod kyslíku a plynného chladicího média, obvykle s obsahem uhlovodíků a řeší řízený ohřev žáruvzdorné vyzdívky a účinný předehřev pevného podílu vsázky. Řízený ohřev žáruvzdorné vyzdívky je nutný po její opravě zastudená, předehřev podílu pevné vsázky, obvykle tvořeného železným odpadem, umsžňuje ekonomicky výhodně zvýěit jeho podíl na celkovém množství vsázky.

Pro ohřev žáruvzdorná vyzdívky konvertoru po její opravě jsou známy způsoby, spočívající v použití pevného palivo, zejména koksu, nebo v použití zvláštních hořáků na plynná nebo kapalná palivo, instalovaných do hrdla konvertorů. Nedostatky obou těchto způsobů vyplývají ze skutečnosti, že ohřev na požadovanou teplotu, přesahující 1000 *C, vyžaduje značný tepelný výkon, který v konečná fázi ohřevu přesahuje hodnotu 5 až 15 MW podle velikosti konvertoru. Uskutečnění takového příkonu v pevném palivu je v daných podmínkách prakticky nereálné, umístění hořáků a takovými výkony investičně náročné a manipulace a hořáky provozně obtížná. Proto ao realizuje, i když ta má negativní vliv na jakost vyzdívky, ohřev pevným palivem, případně hořáky jen na nízké teplaty a vyzdívka ae dohřívé v průběhu první tavby. Předehřev železného odpadu v konvertaru vyžaduje a ohledem na časové možnosti ještě vyšší tepelný výkon než ohřev konvertorová vyzdívky. Ohřev pevným palivem jo přitom vyloučen a instalace hořáků na plynná nebe kapalná palivo s požadovanými výkony jsou provozně neúnosná. Dále jsou známy způsoby, při nichž se pro ohřev žáruvzdorná konvertorová vyzdívky a předehřev železnáhs odpadu valí 217085

Činnost zkujňovacích trysek, přičemž se jejich části, určenou prs přívod chladicího média, přivádí plynné naho kapalné paliva a čistí, určenou pra přívod zkujňovacího kyslíku sa přivádí kyslík, vzduch'něha jiné okysličovadle. Nedostatkem těchto způsobů ohřevu žáruvzdorné konvertorové vyzdívky je, že neřeší otázku stability hoření obou zmíněných modlí a známé způsoby předehřevu železného odpadu v konvertorech jsou nevýhodné vzhledem ke vznikajícímu nadměrnému propalu této pevné vsázky.

Lkujňovací trubky, umístěné ve dně nebo ve stěně ocelářských konvertorů, jasu obvykle tvořeny dvěma soustřednými trubkami, kde vnitřní trubkou ae přivádí do konvertoru kyslík a prostorem mezi vnitřní trubkou a vnější trubkou chladicí plyn. Rozměry obou trubek jsou určeny povahou technologického postupu zkujňevání tak, že při přivádění potřebného množství kyslíku a běžného paliva těmito tryskami pro ohřev žáruvzdorné vyzdívky konvertoru dosahují výtokové rychlosti obou těchto médií rychlosti zvuku, hoření těchto médií je přitom nestabilní a protože k němu dochází až v hrdle konvertoru, nemá podstatný vliv na ohřev vyzdívky. Jsou známé způsoby, které tento nedostatek řeěí kovovými nástaooi na zkujňavacích tryskách, které ae při vyšších teplotách roztaví a nebrání tak průběhu vlastního zkujňovacího pochodu. Použití nástavců ma zkujňovacích tryskách je věak jednorázové a neumožňuje ohřev žáruvzdorné vyzdívky bez výměny trysek. Lnámými způsoby předehřevu železného odpadu v konvertorech dosáhne sa sice stability při hoření zúčastněných médií, protože v průběhu předehřevu železného odpadu lze na potřebnou velikost snížit výtokovou rychlost obou médií a jejich premíaeaí, avěak konstrukce zkujňovacích trysek, opatřených nástavci,způsobuje, že části železného odpadu jsou přímo zasahovány proudem kyslíku, takže při dosažení vyšších teplot dochází k jeho značné, technologicky neúnosné oxidaci. Jsou sice známy způsoby, podle nichž se ke spalování potřebný kyslík nahradí vzduchem, ten věak podstatně snižuje jinak dosažitelný tepelný výkan a tedy i rychlost ohřevu vsazeného železného odpadu.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob ohřevu žáruvzdorné vyzdívky a předehřevu pevné vsázky v ocelářských konvertorech podle vynálezu, při němž jsou konvertory opatřeny ve dně naho ve stěně zkujňovacími tryskami a přívodem plynného chladicího média a při němž ee plynné palivo přivádí zkujňovacími tryskami, překrytými alespoň částečně pevnou vsázkou, jako železným odpadem určité kusovaati, de které je mažna přimísit pevné palivs, uhlí, dříví nebe dehet. Podatatau vynálezu je, že se spalovací kyslík přivádí da konvertoru zkujňovacími tryskami ve směsi s inertním plynem, jako dusíkem, přičemž podíl inertního plynu v této směsi ae pohybuje na začátku ohřevu v rozmezí 20 až 40% ebj. a vzrůstá v závislosti na teplotě odpadu, takže ke konci ohřevu ae pohybuje v rozmezí 60 až 75 % obj., přičemž teplota začátku ohřevu je dána teplota odpadu při jeho nasazení a konec ohřevu se pohybuje v rozmezí od 600 do 1200 *C,

Výhodou způsobu ohřevu žáruvzdorná vyzdívky a předehřevu pevné vsázky v ocelářských kanverterech podle vynálezu je, že ohřev žáruvzdorné vyzdívky konvertoru po její opravě zastudena lze uskutrčnit řízeným postupem podle technolegicky požadovaného režimu současně a předehřevem pevné vsázky, tvořené železným adpadem pra první tavbu. Nadměrné oxidaci železného odpadu lze i při technologicky nezbytných rychlostech ohřevu čelit při spalování paliva, tvořeného směsí kyslíku a inertního plynu, zejména dusíku, a te v proměnném poměru, závislém na ekamžité tepletě železného odpadu. Podíl inertního plynu vo aměal a kyslíkem lze výrazně snížit přimíšením pevného paliva, například kakau, uhlí, dříví naho dehtu, přičemž toto pevná

217085 3 palivo nahradí i část plynného paliva, vedeného do konvertoru zkujňovacími tryskami. Použitý železný odpad zabezpečí při ohřevu žáruvzdorné vyzdívky konvertoru podle vynálezu nezbytnou stabilitu hoření zúčastněných médií, umožní předehřev nasazeného železného odpadu a rovněž zahájení první tavby. Použití směsi kyslíku a inertního plynu v proměnném poměru umožní při nižších teplotách provoz s nízkým podílem inertního plynu a s žádoucím vysokým tepelným výkobem, při vysokých teplotách s vysokým podílem inertního plynu ve směsi, který v této fázi zamezí nadměrnou oxidací. Snížení tepelného výkonu, vyvolané vysokým podílem inertního plynu, je v této fázi nezbytné pro zachování tepelné účinnosti při rostoucí teplotě železného odpadu. Použití pevného paliva, přimíšeného de pevné vsázky, má za následek snížení nezbytného podílu inertního plynu ve směsi a tím zvýšení rychlosti ohřevu. Ekonomicky výhodná je i náhrada vysoce výhřevného paliva, přiváděného do konvertoru zkujňovacími tryskami, pevným palivem.

Na výkresu je schematicky znázorněn v podélném řezu ocelářský konvertor, na kterém se provádí způsob ohřevu žáruvzdorné vyzdívky a předehřevu pevné vsázky podle vynálezu.

Po studené opravě žáruvzdorné vyzdívky 1, případně její celkové obnově nasadí se do ocelářského konvertoru vhodně upravený železný odpad 2 v množství, technologicky nezbytném pro první tavbu a konvertor se sklopí do svislé polohy. Do železného odpadu lze přimísit přiměřené množství koksu. Po sklopení se do konvertoru 2asune odpichovým otvorem v jeho stěně, případně ho hrdla konvertoru dlouhoplamenný hořák 3, který je opatřen ne výkresu nenaznačený# zařízením pro dálkové zažehnutí plamene a kontrolním ústrojím pro žádoucí průběh hoření. Do zkujaovacích trysek 4, umístěných ve dně 5. konvertoru, se potrubím 6 přivádí plynné palivo a potrubím 7 směs kyslíku a dusíku. Množství přiváděného paliva se řídí v závislosti na technologickém průběhu teplotního režimu ohřevu žáruvzdorné vyzdívky 1. konvertoru. Množství kyslíku ve směsi se řídí množstvím paliva a. množství dusíku ve směsi teplotou železného odpadu s tím, že podíl dusíku čini při zahájení ohřevu 25 % obj. a na konci, ohřevu, kdy teplota odpadu dosahuje 1 100 °C činí tento podíl duaíku 70 % obj. Vzniklé spaliny odcházejí obvyklou cestou hrdlem konvertoru 8. Po dosažení požadované teploty konvertorové vyzdívky 1 má i vsazený železný odpad a případně další příměsi takovou teplotu, že lze zahájit první tavbu. Při dalších tavbách se předehřev železného odpadu uskutečňuje po jeho nasazení do konvertoru s výhodou ve směsi s koksem a to přiváděním plynného paliva a směsi kyslíku s dusíkem, přičemž množství přiváděného paliva ae volí podle požadované rychlosti ohřevu železného odpadu, množství přiváděného kyslíku ve směsi podle množství paliva a množství dusíku ve směsi s výhodou podle teploty železného odpadu s tím, že vzhledem k vyšší teplotě konvertoru a tedy i nasazeného odpadu se volí podíl dusíku na začátku ohřevu 20 % obj. a tento se postupně v lineární závislosti na rostoucí teplotě odpadu zvyšuje, takže na konci ohřevu při teplotě odpadu 1 200 °C činí 75 %. Pokud ae na začátku ohřevu krátkodobě pracuje se 100 % objemovým podílem kyslíku nebo na konci ohřevu v podílu 90 % objemových dusíku, jsou tyto extrémní podmínky omezeny na zlomek celkového trvání doby ohřevu, protože práce s podílem dusíku pod 20 % objemových ve směsi vede k rychlé oxidaci a práce s podílem dusíku nad 75 %-objemových ve směsi má za následek neúnosné snížení tepelného výkonu. Teplota při předehřevu železného odpadu se volí podle druhu přísady, přimíšené do železného odpadu. Pokud se ukáže potřeba, lze podle vynálezem navrženého způsobu dosáhnout i roztavení pevná vsázky. Jako palivo lze volit chladicí plyn s obsahem uhlovodíků, případně jiné vhodné palivo, jehož tlak a výhřevnost umožňuje jeho přivádění do zkujňovacích trysek £.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob ohřevu žáruvzdorné vyzdívky a předehřevu pevné vsázky v ocelářhkých konvertorech, opat řenýeh ve dně nebo ve stěně zkujňevacími tryskami s přívodem plynného chladicího média, při němě se plynné palivo přivádí zkujňovscími tryskami, překrytými alespoň částečně pevnou vsázkou, jako železným odpadem určité kusov osti, do které je možno přimísit pevné palivo jaks koks, uhlí, dříví nebo dehet, vyznačený tím, že se spalovací kyslík přivádí do konvertoru zkujňevacími tryskami ve směsi s inertním plynem, jako dusíkem, přičemž podíl inertního plynu v této směsi se pohybuje ns začátku ohřevu v rozmezí 20 až 40 % obj. a vzrůstá v závislosti ns teplotě odpadu, takže ke konci ohřevu se pohybuje v rozmezí 60 sž 75 % sbj., přičemž teplíte začátku ohřevu je dána teplotou odpadu při jeho nasazení a konec ohřevu se pohybuje v rozmezí od 600 až 1 200 °C.