CS251583B1 - Zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem z odsávaného kouře - Google Patents

Abstract

Konstrukční uspořádání zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem odsávaného kouře, který vzniká při provozu obloukových pecí, řeší problém nedostatku místa v ocelárnách, nízkého využití tepla kouře krátkými dobami ohřevu a hygieny na pracovišti i okolí oceláren. Problém je řešen tak, že zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece má pracovní prostor ve tvaru tunelu, sestavený ze dvou nebo více samostatných komor pro průchod vsázky v sázecích koších uložených v přípravcích na dopravních kladkách se samostatnými pohony, u nějž jsou jednotlivé samostatné komory od sebe vzájemně odděleny otevíratelnými uzávěry a jsou opatřeny pří­ vodem kouře s regulační klapkou a odvodem kouře s uzavírací klapkou.

Description

Vynález se týká konstrukčního uspořádání zařízení k ohřevu vsázky v sázecích koších pro elektrické obloukové pece teplem z odsávaného kouře, vzniklého v obloukových pecích.

Při tavení vsázky v elektrických obloukových pecích vzniká velké množství kouře tvořeného směsí spalin z hoření spalitelných látek obsažených ve šrotu, z reakcí kyslíku s elektrodami a přísadami, z vlhkosti vsázky a z pevného podílu v podobě prachu. Tento kouř uniká z pecí elektrod, dveřmi a také okolo těsnění víka. Protože vždy obtěžuje obsluhu a okolí oceláren, bývá odsáván zvláštním zařízením, nejčastěji přímo z pece čtvrtým otvorem ve víku a před vypuštěním do ovzduší filtrován.

Měřením bylo zjištěno, že unikající kouř s sebou odnáší okolo 21 % tepla dodaného do pece. Byly proto zkoumány různé cesty k jeho využívání. Ze všech možností, které zde existují, je ekonomicky nejvýhodnější předehřívat kouřem šrot, tvořící vlastní vsázku a to proto, že se tím zvyšuje její tepelný obsah ještě před vstupem do pece a ušetří se tak přímo elektřina. Nejde však o výhodu jedinou. Předehřevem šrotu se také uspoří elektrody, kyslík a navíc i žárovzdorný materiál, tvořící vyzdívku pecí. Kromě toho se také zkracuje doba tavby, takže je možné zvýšit produkci pecí.

Existuje přímá úměra mezí teplotou ohřevu šrotu a získanými výhodami. Je proto snaha ohřát vsázku na teplotu co nejvyšší, avšak technicky únosnou. Protože se šrot obvykle předehřívá z manipulačních důvodů přímo v sázecích koších, je tato technicky únosná výše předehřevu taková, při níž nedochází k poškození košů anebo k jejich velkému opotřebení.

V praxi se dosahuje teplot ohřevu 300 až 500 °C, při niohž dochází k úsporám elektrické energie ve výši 7 až 10 % celkové spotřeby na tavbu. Při úvaze, že objem výroby ocele v obloukových pecích stále stoupá, a že k úsporám elektřiny nutno připočíst další výhody, je význam předehřívání vsázky značný.

Současná literatura popisuje řadu zařízení, která se používají k ohřevu šrotu odsávaným kouřem. Nejčastěji jde o nádobu s kruhovým půdorysem, která je opatřena izolací. Do nádoby se umisíuje sázecí koš se šrotem, nádoba se uzavírá otočným víkem, opatřeným přívodem kouře, odsávaného z obloukové pece. Kouř prochází vsázkou shora dolů, zde je odváděn do odsávacího potrubí a po filtraci vypouštěn do ovzduší. Při průchodu vsázkou jí předává část svého citelného tepla.

Vsázka se ohřívá a ztrácí svou vlhkost, někdy zde dojde i k odpaření zbytků oleje ulpívajícího na šrotu a jeho páry lze spálit ve zvláštní komoře a získané teplo využít k dalšímu ohřevu. Podle velikostí a významu obloukové pece jsou budována ohřívací zařízení tohoto tvaru s výbavou od jednoduchého ovládání až po řízení celého ohřívacího procesu počítačem. Existují i jiná zařízení k tomuto účelu, např. rotační ohřívače, ale hodí se jen pro šrot upravený drcením.

Pro objasnění nevýhod dosud používaných zařízení, je nutno se zmínit o několika skutečnostech. Tak především je nutno, aby sázecí koš s předehřátou vsázkou byl k dispozici v blízkosti obloukové pece v ocelárně a mohl být nasazen ihned po opuštění ohřívacího zařízení.

Při déletrvající manipulaci s košem by jinak vsázka ztratila část svého tepla a tím by se znehodnotila činnost ohřívače. V ocelárnách však nebývá nikdy místa nadbytek.a proto také ohřívací zařízení musí zabírat co nejmenší plochu.

Ve většině případů tvoří jednu náplň elektrických obloukových pecí dva nebo tři koše. Jestliže však nyní pracují pece s krátkými cykly taveb např. 90 minut jako např. pece uhp (pece s velmi vysokými elektrickými,příkony), pak mnoho času k ohřevu šrotů nezbývá. A ačkoliv jsou teploty a množství kouře vysoké, dociluje se předehřev vsázky jen okolo 150 až 200 °C. Využití citelného tepla kouře je za takových podmínek nepatrné. Proto je nutno pro jednu pec počítat nejméně s dvěma ohřívacími nádobami, které však zabírají dvojnásobné místo. Jestliže však má ocelárna dvě nebo více obloukových pecí, někdy i se společným odsávacím zařízením, pak už je použití popsaného ohřívacího zařízení velmi problematické.

Uvedené nedostatky, jako jsou zabírání místa v ocelárnách a nízké využití tepla odcházejícího kouře a další potíže řeší zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem z odsávaného kouře podle vynálezu, které má pracovní prostor ve tvaru tunelu, sestaveného nejméně ze dvou samostatných komor pro průchod vsázky v sázecích koších, uložených na přípravcích na dopravních kladkách se samostatnými pohony, jehož jednotlivé samostatné komory jsou od sebe vzájemně odděleny otevíratelnými uzávěry a jsou opatřeny přívodem kouře s regulační klapkou a odvodem kouře s uzavírací klapkou.

Předností zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem odcházejícího kouře podle vynálezu, je možnost jeho použití v jakékoliv elektroocelárně, kde je k dispozici odsávací zařízení. Dokonce i tam, kde je pecí víc a odsávací zařízení společné. Při tom je toto zařízení umístěno mimo vlastní ocelárnu, nejlépe v místě přísunu vsázky do haly, a v ocelárně má jen výstupní část, zabírající pouze místo o velikosti jednoho odsávacího koše. Počet samostatných komor se řídí počtem pecí a j ejich potřebou kadence sázení. To znamená, že i u pecí UHP lze zajistit dostatek času k řádnému předehřevu vsázky a tedy k maximálnímu využití tepla obsaženého v odsávaném kouři.

Výhoda tohoto uspořádání vyniká zvláště proto, že vývin kouře v pecích je nerovnoměrný a také jeho teplota není konstantní. Možnost volby množství kouře procházejícího jednotlivými samostatnými komorami s pomocí soustavy regulačních klapek zajištuje pracovat s nejvýhodnějšími podmínkami. Přídavým zařízením lze zajistit i spalování odpařených olejů z třísek mimo vlastní samostatné komory, vzniklé teplo vrátit do ohřívacího procesu a tím zajistit vysokou Účinnost předehřívání.

Zařízení může utvořit uzavřený systém dopravy vsázky mezi šrotištěm a ocelárnou, který odstraňuje zbytečné otevírání dveří haly a tím cyklické obtěžování obsluhy studeným -vzduchem v zimních měsících. Současně s tím se také uzavírá cesta hluku unikajícího do okolí otevřenými dveřmi. To vše znamená, že zařízení k ohřevu vsázky šetří primární ušlechtilou energii s vysokou účinností a místo v ocelárně, ale navíc přispívá i k zlepšení pracovních a hygienických podmínek v ocelárnách a jejich okolí.

Příklad konstrukčního uspořádání zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece odsávaným kouřem podle vynálezu je naznačen na přiložených obrázcích. Obrázek 1 představuje podélný řez zařízením a obrázek 2 příčný řez.

Zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem z kouře odsávaného ze dvou elektrických obloukových pecí, které má pracovní prostor 2 ve tvaru tunelu, který je sestaven ze čtyř samostatných komor 2_, jimiž prochází postupně vsázka v sázecích koších 2 uložených v přípravcích 4. na dopravních kladkách 5, které mají samostatné pohony 6. Jednotlivé samostatné komory 2 jsou od sebe vzájemně odděleny otevíratelnými uzávěry 7_ a všechny jsou opatřeny přívodem 2 kouře s regulační klapkou 9 a odvodem 10 kouře s uzavírací klapkou 11. Na vstupní straně zařízení je situována jeřábová přenášecí kočka 12 nad sklopnou výjezdovou dráhou 13. ^Na výstupní straně ohřívacího zářízení,. která ústí do elektroocelárny, je umístěna sklopná předloha 14 s výjezdovou dráhou 15.

Zařízení je opatřeno izolací 16 z rohoží z keramických vláken. V jednotlivých samostatných komorách 2 je nad podlahou instalována vratná dráha 17 poháněná nezakreslenými pohony.

Nad otevíratelnými uzávěry 7_ jsou v utěsněných skříních 18 zvedací zařízení uzávěrů. Pro přívod kouře z elektrických obloukových pecí je určeno potrubí 29' P^ro odvod využitého kouře kanál 20. Celé zařízení doplňuje potřebná aparatura pro ovládání jeho chodu, regulaci, měření a signalizaci, které 2de není zvlášt vyznačeno.

Zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece podle vynálezu pracuje takto:

Vsázka, uložená v sázecích koších 2 přijíždí ze šrotiště k elektroocelárně na vagónech.

Na vhodném místě je z vagónu přemístěna jeřábovou přenášecí kočkou 12 na přípravek 4 umístěný vjezdové dráze 13. Všechny samostatné komory 2 jsou v té době obsazeny vsázkou v sázecích koších 3 uložených rovněž na přípravcích 4^, přičemž uzávěry ]_ oddělují od sebe jednotlivé samostatné komory 2· Přívody jí kouře proudí do jednotlivých komor 2/, čerstvý odsávaný kouř z obloukových pecí a regulačními klapkami 2 je regulováno množství, které jimi prochází. Kouř, zbavený části svého tepla, které předal vsázce, je odsáván do odvodů 10 kouře. Uzavírací klapky 11 slouží k regulaci tlaku v jednotlivých komorách 2.

Jakmile vznikne potřeba nasadit vsázku do obloukové pece, otevřou se na povel obsluhy současně všechny uzávěry ]_ a sázecí koše 2 ^se vsázkou se posunou na dopravních kladkách 5 o jedno místo kupředu. Při tom vyjede z poslední komory ohřátá vsázka na výjezdovou dráhu 15 na sklopné předloze 14, odkud je odebrána jeřábem a nasazena do pece. Přípravek 4. této odebrané vsázky však zůstává na předloze 24, která jej přemístí na vratnou dráhu 17, po níž se vrací postupně opět ke vstupu do ohřívacího zařízení. Hlavní funkce přípravku _4 spočívá v tom, že umožňuje dopravu sázecího koše se vsázkou o kruhovém průřezu po dopravních kladkách 5 a zároveň tvoří překážku pro průchod kouře okolo koše.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT vynálezu

   Zařízení k ohřevu vsázky pro elektrické obloukové pece teplem z odsávaného kouře vyznačující se tím, že má pracovní prostor (1) ve tvaru tunelu, sestavený nejméně ze dvou samostat ných komor (2) pro průchod vsázky v sázecích koších (3) uložených v přípravcích (4) na doprav nich kladkách (5) se samostatnými pohony (6), přičemž jednotlivé samostatné komory (2) jsou od sebe vzájemně odděleny oteviratelnými uzávěry (7) a jsou opatřeny přívodem (8) kouře s regulační klapkou (9) a odvodem (10) kouře s uzavírací klapkou (11).