CZ2010204A3 - Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru - Google Patents
Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010204A3 CZ2010204A3 CZ20100204A CZ2010204A CZ2010204A3 CZ 2010204 A3 CZ2010204 A3 CZ 2010204A3 CZ 20100204 A CZ20100204 A CZ 20100204A CZ 2010204 A CZ2010204 A CZ 2010204A CZ 2010204 A3 CZ2010204 A3 CZ 2010204A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- converter
- thermal protection
- cover plates
- outer shell
- nitrogen gas
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 37
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 241000475481 Nebula Species 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru proti sálavému teplu behem odpichu tavby a pri výhozech z konvertoru sestává ze soustavy stínících krycích plechu (5), usporádaných na vnejším plášti (2) konvertoru (1) v oblasti kolem odpichového otvoru (3), pricemž v oblasti kolem odpichového otvoru (3) je z krycích plechu (5) na vnejším plášti (2) konvertoru (1) vytvorena stínícími žebry (11) vymezená ochlazovací komora (6) s pretlakem plynného dusíku, pricemž vnejší plášt (2) konvertoru (1) je v této oblasti opatren vertikálními výztužnými žebry (10).
Description
Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru
Oblast techniky
Vynález se týká tepelné ochrany vnějšího pláště konvertoru proti sálavému teplu během odpichu tavby a při výhozech z konvertoru, použitelné alespoň zčásti i pro metalurgické nádoby obecně.
Dosavadní stav techniky
V současné době probíhá chlazení vnějších plášťů metalurgických nádob jejich odstíněním ocelovými plechy a přirozeným prouděním vzduchu na plášti těchto nádob vlivem působícího komínového efektu. Například u konvertorů není však při odpichu toto stínění vlivem sálavého tepla z pánve dostatečné, a to i v případě zvětšení vzdálenosti mezi konvertorem a pánví, a dochází tak ke značné deformaci stínících plechů, nadměrnému ohřevu pláště konvertoru a tím k jeho deformaci. Přirozená cirkulace je navíc zamezena znečištěním hrdla konvertoru struskou a železem, kdy se zalepí mezera mezi stínícími plechy a hrdlem konvertoru. Tento problém lze sice odstranit pravidelným čištěním hrdla konvertoru, nicméně znečištění železem je odstranitelné těžce a navíc s nebezpečím deformace stínících plechů, přičemž toto čištění nelze provádět v nepřístupných částech konvertoru nad jeho nosnými čepy.
Z dosud existujících řešení tohoto problému je známé například přídavné vodní chlazení, které spočívá v montáži chladících panelů na povrch konvertoru či jiných metalurgických nádob, nebo chlazení pomocí vodní mlhy, při kterém se jedná o občasné chlazení oblasti odpichového otvoru vodní mlhovinou, vznikající v rozprašovacích tryskách. Jedná se ale vesměs o opatření složitá a náročná na spotřebu vody, přičemž hrozí nebezpečí s manipulací s chladící vodou přímo nad pánví a při chlazení vodní mlhovinou i zvýšená koroze pláště konvertoru. Z praxe je dále známé i chlazení pomocí nuceného proudění vzduchu, které se však ve větší míre zatím používalo pouze pro chlazení čepů konvertorů.
-2Z patentových spisů je pak známo řešení metalurgické nádoby, například konvertoru, dle spisu DE 43 25 826, které spočívá v tom, že konvertor je opatřen chladícím pláštěm, na jehož vnitrní straně s žáruvzdornou vyzdívkou jsou vytvořeny chladící kanály, napojenými na přívod a odvod chladícího plynu. Hlavní nevýhodou tohoto řešení je však skutečnost, že jej v podstatě nelze jako dodatečné opatření uplatnit u stávajících konvertorů, a jeho realizace pouze za účelem např. tepelné ochrany horního kužele konvertorové nádoby proti sálavému teplu během odpichu tavby je neekonomická. Ze spisu EP 413 925 je dále známý chladící systém pro konvertory či jiné metalurgické nádoby, jehož podstata spočívá v tom, že vnější strana nosného kruhového rámu konvertoru je opatřena obvodovým vzduchovým kanálem, z něhož jsou směrem k vnějšímu povrchu konvertoru vyústěny ochlazovací vzduchové trysky. Rovněž toto řešení není v prvé řadě určeno pro tepelnou ochranu pláště metalurgické nádoby resp. konvertoru během odpichu tavby a jako jeho nevýhodu lze dále považovat i okolnost, že k ochlazování vnějšího pláště konvertoru využívá vzduchu, který podporuje hoření a jeho přívod k plášti konvertoru během odpichu by proto mohl působit opačně.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky v této oblasti jsou do značné míry odstraněny tepelnou ochranou vnějšího pláště konvertoru proti sálavému teplu během odpichu tavby a při výhozech z konvertoru, sestávající ze soustavy stínících krycích plechů, uspořádaných na vnějším plášti konvertoru v oblasti kolem odpichového otvoru, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v oblasti kolem odpichového otvoru je z krycích plechů na vnějším plášti konvertoru vytvořena stínícími žebry vymezená ochlazovací komora s přetlakem plynného dusíku, který je lepší tepelný izolant než vzduch a bude zabraňovat hoření, ke kterému v současnosti pod krycími plechy dochází. Plášť konvertoru je v této oblasti zároveň opatřen
-3vertikálními výztužnými žebry nejlépe ve tvaru T, která současně zvětšují povrch vnějšího pláště konvertoru pro zlepšení odvodu tepla.
Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že přívod plynného dusíku je s výhodou do ochlazovací komory veden dutým nosným čepem konvertoru a je v ochlazovací komoře napojen na potrubní rozvod, který je opatřen soustavou ochlazovacích trysek krycích plechů. Tímto opatřením dochází k neustálému doplňování plynného dusíku v ochlazovací komoře, který z této ochlazovací komory uniká kolem hrdla konvertoru a je odsáván ventilačním systémem konvertoru společně se zplodinami, které při tavení a odpichu vznikají.
Pro účinnější chlazení mohou být krycí plechy alespoň v místech největšího tepelného namáhání, tj. v nejbližším okolí odpichového otvoru, provedeny s výhodou jako dvouplášťové, sestávající ze spodního nosného plechu a vnějšího horního plechu, mezi nimiž je vytvořena mezera, přičemž spodní nosný plech je opatřen průchozími otvory pro prostup plynného dusíku z ochlazovací komory do mezery pod vnějším horním plechem.
Podstata vynálezu spočívá dále i vtom, že krycí plechy jsou rovněž s výhodou alespoň na svém vnějším povrchu opatřeny ochranným keramickým povlakem na bázi AfeOij/MgO a/nebo ZrO2/CaO pro zvýšení odolnosti krycích plechů vůči teplu. Keramická vrstva na povrchu těchto krycích plechů odrazí část sálavého tepla a zbytek, který pronikne do jejich materiálu rozvede rovnoměrně po celé ploše krycího plechu. Krycí plechy tak budou chráněny před přehříváním i při výhozech z konvertoru, kdy nebude docházet k nalepování strusky a oceli na jejich povrch.
Co se týče přínosu takovéto tepelné ochrany vnějšího pláště konvertoru podle vynálezu, je po její realizaci dosaženo zásadního snížení přísunu tepla na plášť konvertoru při odpichu a tím podstatného snížení až úplného
-4 odstranění příčin deformací pláště konvertoru nad jeho odpichovým otvorem a deformací krycích plechů odpichového otvoru. Značně se tak sníží náklady na kampaňové opravy a zkrátí doba, potřebná na jejich provedení. Výhodou je i skutečnost, že toto řešení nezasahuje nijak zásadně do stávající konstrukce již existujících a provozovaných konvertorů případně i jiných obdobných metalurgických nádob a lze jej proto bez větších těžkostí a nákladů provést. Výhodou je i jednoduché ovládání celého zařízení, vyžadující v nejjednodušším případě v podstatě pouze obsluhu uzavíracího a regulačního ventilu pro přívod plynného dusíku do ochlazovací komory. Ochlazování plynným dusíkem je možno s výhodou použít i při výhozech z konvertoru v jiné fázi tavby něž je odpich, kdy by teplotní čidla na plášti spouštěla přívod dusíku při překročení teploty pláště ccar 300TC. Použitím navrhované ochrany pláště konvertoru během odpichu tavby může podle místních podmínek docházet ke snížení průměrné teploty pláště během odpichu například z původních 400-550°C na 150-250’0.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže dále objasněn výkresy příkladného provedení tepelné ochrany vnějšího pláště konvertoru, podle vynálezu, kde znázorňuje:
obr. 1 - schematické zobrazení ochlazovací komory tepelné ochrany, obr. 2 - detail „A“ krycích pfechů ochlazovací komory z obr. 1 obr. 3 - konvertor s tepelnou ochranou v prostorovém pohledu.
obr. 4 - oblast odpichového otvoru pod krycími plechy v prostorovém pohledu
Příklad provedení vynálezu
Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru proti sálavému teplu během odpichu tavby v příkladném provedení vynálezu, znázorněném na obr. 1 až obr. 4, sestává ze soustavy stínících krycích plechů 5, uspořádaných na vnějším plášti 2 konvertoru 1 v oblasti kolem odpichového otvoru 3, přičemž, jak je patrno zejména z obr. 1, je v oblasti kolem odpichového otvoru 3 z krycích plechů 5 na vnějším plášti 2 konvertoru 1 vytvořena stínícími žebry 11 vymezená ochlazovací komora 6 s přetlakem plynného'dusíku' 95%. Vnitrní objem ochlazovací komory 6 v tomto konkrétním příkladu provedení činí 3,7 m3.
Jak je pak patrno z obr. 2, jsou krycí plechy 5 alespoň ve vrchní části horního kužele pláště konvertoru 1 dvouplášťové, sestávající ze spodního nosného plechu 5,1 a vnějšího horního plechu 5.2, mezi nimiž je vytvořena mezera 5,3, přičemž spodní nosný plech 5.2 je opatřen průchozími otvory 5.4 pro prostup plynného dusíku z ochlazovací komory 6_do mezery 5.3 pod vnějším horním plechem 5.2.
Krycí plechy 5 jsou zároveň na svém vnějším povrchu opatřeny již blíže nenaznačeným ochranným keramickým povlakem na bázi A^Oj/MgO o teplotě tavení 2100 °C, zhotoveným nástřikem.
Jak je dále patrno z obr. 4, je v ochlazovací komoře 6 je vytvořen potrubní rozvod 7 plynného dusíku, opatřený soustavou ochlazovacích trysek 8 krycích plechů 5, přičemž potrubní rozvod 7 je napojen na přívod 9 plynného dusíku, vedený dutým nosným čepem 4 konvertoru 1, jak je pak šipkou naznačeno na obr. 3. Potrubní rozvod 7 je zhotoven z nerezových trubek, přičemž tyto, jakož i ostatní přívodní trubky plynného dusíku jsou opatřeny tepelnou izolací z navinutých izolačních rohoží, aby teplota přiváděného dusíku byla co nejnižší. Vnější plášť 2 konvertoru 1 je v ochlazovaném prostoru opatřen výztužnými vertikálními žebry 10 ve tvaru T, která zároveň zvětšují povrch vnějšího pláště 2 pro zlepšení odvodu tepla.
Pro správnou funkci tepelné ochrany podle vynálezu, a to i v závislosti na vyráběném sortimentu oceli v konvertoru, lze průtok plynného dusíku do ochlazovací komory 6 regulovat či zcela uzavírat rovněž již blíže nenaznačenými regulačními a uzavíracími členy, jako jsou uzavírací klapky, ventily a podobně. Při již výše uvedeném objemu ochlazovací komory 6 o velikosti 3,7 m3 se například spotřeba dusíku při tlaku 0,26 MPa a průměru potrubí DN 80 bude pohybovat kolem 25 m3 /min., přičemž, sé dusík v ochlazovací komoře 6 vymění zhruba 6,7 krát. Při průměrné délce trvání odpichu 7 minut se v tomto konkrétním příkladu provedení vymění dusík v ochlazovací komoře 6 celkem 47 krát. Pří snížení průtoku dusíku na zhruba 12 m3/min. se dusík ve vymezeném prostoru ochlazovací komory 6 vymění za minutu 3,2 krát. Maximální průtok dusíku se přitom používá při tavbách s kyselou struskou nebo uhlíkovou dezoxidací, při ostatních tavbách se pak používá k ochlazování snížený průtok dusíku. Ve zbývajícím čase je během taveb využíván dusík s minimálním průtokem.
Průmyslová využitelnost
Tepelnou ochranu vnějšího pláště konvertoru podle předkládaného vynálezu lze široce využít ve všech konvertorových ocelárnách jak na již existujících provozovaných konvertorech, tak i na konvertorech nových, jakož i v metalurgii obecně na všech obdobných metalurgických nádobách, jako jsou například licí a přelévací pánve, mísiče surového železa, nebo i na jiných typech tavících pecí.
Claims (4)
1. Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru proti sálavému teplu během odpichu tavby a při výhozech z konvertoru, sestávající ze soustavy stínících krycích plechů (5), uspořádaných na vnějším plášti (2) konvertoru (1) v oblasti kolem odpichového otvoru (3), vyznačující se tím, že v oblasti kolem odpichového otvoru (3) je z krycích plechů (5) na vnějším plášti (2) konvertoru (1) vytvořena stínícími žebry (11) vymezená ochlazovací komora (6) s přetlakem plynného dusíku, přičemž vnější plášť (2) konvertoru (1) je v této oblasti opatřen vertikálními výztužnými žebry (10).
2. Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že v ochlazovací komoře (6) je vytvořen potrubní rozvod (7) plynného dusíku, opatřený soustavou ochlazovacích trysek (8) krycích plechů (5), přičemž potrubní rozvod (7) je napojen na přívod (9) plynného dusíku, vedený dutým nosným čepem (4) konvertoru (1).
3. Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že krycí plechy (5) jsou dvouplášťové, sestávající ze spodního nosného plechu (5.1) a vnějšího horního plechu (5.2), mezi nimiž je vytvořena mezera (5.3), přičemž spodní nosný plech je opatřen průchozími otvory (5.4) pro prostup plynného dusíku z ochlazovací komory (6) do mezery (5.3) pod vnějším horním plechem (5.2).
4 Tepelná ochrana vnějšího pláště konvertoru podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že krycí plechy (5) jsou alespoň na svém vnějším povrchu opatřeny ochranným keramickým povlakem na bázi AI2O3/MgO a/nebo ZrOz/CaO.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100204A CZ302468B6 (cs) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100204A CZ302468B6 (cs) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010204A3 true CZ2010204A3 (cs) | 2011-06-01 |
| CZ302468B6 CZ302468B6 (cs) | 2011-06-01 |
Family
ID=44070421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100204A CZ302468B6 (cs) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ302468B6 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2151629A1 (de) * | 1971-10-16 | 1973-04-26 | Demag Ag | Kuehlvorrichtung fuer ein warmgaengiges gefaess, insbesondere fuer einen stahlwerkskonverter |
| DE3333841C1 (de) * | 1983-09-20 | 1984-08-30 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Metallurgisches Gefaess,insbesondere stationaerer oder auswechselbarer Stahlwerkskonverter |
| US4815096A (en) * | 1988-03-08 | 1989-03-21 | Union Carbide Corporation | Cooling system and method for molten material handling vessels |
| DE3927928A1 (de) * | 1989-08-24 | 1991-02-28 | Gutehoffnungshuette Man | Luftkuehlsystem fuer in einem tragring gelagerte metallurgische gefaesse |
| AT400958B (de) * | 1992-08-24 | 1996-05-28 | Voest Alpine Ind Anlagen | Mit einer mantelkühlung versehenes metallurgisches gefäss |
-
2010
- 2010-03-18 CZ CZ20100204A patent/CZ302468B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ302468B6 (cs) | 2011-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU611981B2 (en) | Improved cooling system and method for molten material handling vessels | |
| CN108290211B (zh) | 冶金容器的喷口上的滑动封闭件 | |
| EP1853865B1 (en) | Electric arc furnace | |
| JP4783378B2 (ja) | 冷却システム、冶金容器の閉鎖部材、及び液体冷却剤の流れを制御する方法 | |
| JP2009085522A (ja) | 自溶炉の点検孔構造体 | |
| JP5230693B2 (ja) | ガス吹き込みノズル | |
| WO2018195223A1 (en) | Cooling system for a surface of a metallurgical furnace | |
| CZ2010204A3 (cs) | Tepelná ochrana vnejšího plášte konvertoru | |
| US10871328B2 (en) | Top loading roof for electric arc, metallurgical or refining furnaces and system thereof | |
| TWI862517B (zh) | 用於調節冶金爐的表面的溫度的冷卻系統及冷卻冶金爐的表面的方法 | |
| KR101872036B1 (ko) | 금속야금 용기용 슬라이딩 클로져 | |
| KR101167131B1 (ko) | 냉각반을 갖는 고로 | |
| US20110260378A1 (en) | Water-cooled cover for a treatment vessel for metal melts | |
| KR20070004996A (ko) | 야금 공정설비 | |
| JP4506607B2 (ja) | 溶融金属収容容器 | |
| JP3752208B2 (ja) | 連続鋳造装置 | |
| JP2020505578A (ja) | 冶金炉用冷却板 | |
| CN202730177U (zh) | 不粘钢防溅渣装置 | |
| KR101585808B1 (ko) | 스테이브와 이의 마모 지연 방법 | |
| JP2006214647A (ja) | 取鍋精錬用の水冷蓋および精錬処理方法 | |
| KR20100065849A (ko) | 고로 출선구의 커버 | |
| KR101280944B1 (ko) | 진공 탈가스 장치 및 이를 이용한 정련 방법 | |
| JP4304944B2 (ja) | 溶融金属収納容器およびその外壁冷却方法 | |
| KR20140069606A (ko) | 가열장치 | |
| CN101839626A (zh) | 一种电弧炉中心小炉盖 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20240318 |