CZ9902755A3 - Způsob provozu šachtové pece a šachtová pec - Google Patents

Abstract

Způsob provozu šachtové pece spotřebovávající kyslík, zejména kuplovny, pro výrobu kovů, zejména litiny, a kovových slitin, při kterém se šachta pece kontinuálně nebo diskontinuálně zaváží příslušnou vsázkou, u dna se odebírá tavenina litiny, a do šachty pece, zejména v její spodní části, se prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky přivádí plynná směs obsahující kyslík, zejména vzduch, a jako hnací médium se používá kyslík ve směsi sjinými plyny. Přitom se nasávání plynné směsi obsahující kyslík provádí prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky zjednoho nebo více větrovodů. V šachtové peci podle vynálezu, zejména v kuplovně, pro výrobu litiny, s šachtou pece, jakož i s alespoň jednou injektorovou tryskou pro přivádění plynné směsi obsahující kyslík, zejména vzduchu, do šachty pece, je nasávací otvor resp. otvory injektorové trysky, resp. trysek funkčně spojen s větrovodem, resp. větrovody. Injektorová tryska či trysky dále mohou být uspořádány otočně a/nebo posuvně.

Description

ZPŮSOB PROVOZU ŠACHTOVÉ PECE A ŠACHTOVÁ PEC

QblasÍ-. .techniky

Vynález se týká způsobu provozu šachtové pece spotřebovávající kyslík, zejména kuplovny, pro výrobu kovů, zejména litiny, a kovových slitin, při kterém se šachta pece kontinuálně nebo diskontinuálně zaváží příslušnou vsázkou, u dna se odebírá tavenina litiny, a do šachty pece, zejména v její spodní části, se prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky přivádí plynná směs obsahující kyslík, zejména vzduch, a jako hnací médium se používá kyslík nebo kyslík ve směsi s jinými plyny.

Dále se vynález týká šachtové pece, zejména kuplovny, pro výrobu litiny, s šachtou pece, jakož i s alespoň jednou injektorovou tryskou pro přivádění plynné směsi obsahující kyslík, zejména vzduchu, do šachty pece.

Dosavadní stav techniky

Z DE-OS 196 22 695 je znám výše uvedený způsob provozu kuplovny pro výrobu litiny, jakož i výše uvedená šachtová pec nebo kuplovna. Tento způsob se mezitím úspěšně rozšířil pod označením Lindě-HIGHJET-způsob. U tohoto způsobu je však nevýhodné, že se množství vzduchu, nasávané injektorovými tryskami, odebírá z okolí vně pece, což má za následek příslušně vyšší úroveň hluku, která dosahuje a překračuje mezní hodnoty přípustné na pracovišti. Důvod toho se

78137 (78137a.doc) • 4 ···· ·· ·· ·· · · ·· · ···· 4 · · · ·· · ···· ···· • · ··· ·· ·· ··· ··· • · · · · · · · 4 4 spatřuje v injektorových tryskách, nacházejících se na trhu.

Další nevýhoda se spatřuje v tom, že takzvaný tryskový poměr - tedy poměr nasávané plynné směsi obsahující kyslík ke kyslíku dmýchanému do pece - se mění v závislosti na nevyhnutelně kolísajícím protitlaku v peci.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob provozu šachtové pece spotřebovávajíc kyslík, zejména kuplovny, jakož i šachtovou pec, zejména kuplovnu, která eliminuje uvedené nevýhody.

Toho se způsobem podle vynálezu dosahuje tím, že se nasávání plynné směsi obsahující kyslík provádí prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky z jednoho nebo více větrovodů.

Šachtová pec podle vynálezu se vyznačuje tím, že nasávací otvor (otvory) injektorové trysky (trysek) jsou funkčně spojeny s větrovody.

Přeložením nasávání plynné směsi obsahující kyslík, přiváděné do šachty pece, z atmosféry obklopující pec do větrovodů (větrovodů) dochází k přeložení zdroje hluku konkrétně hluku sání - dovnitř větrovodů (větrovodů), které tak slouží jako přídavné tlumiče hluku, čímž je výše uvedený problém vyřešen, nebo alespoň zmenšen.

Protože tlak uvnitř větrovodů (větrovodů) kolísá v závislosti na příslušném provozním stavu pece mezi asi 500 a

78137 (78137a.doc) • · • ·

200 mm VS, zvyšuje se při způsobu podle vynálezu množství plynné směsi obsahující kyslík souběžně se vzrůstem tlaku v peci. To za prvé má za následek celkové zlepšení tryskového poměru a za druhé slouží k odstranění negativního vlivu tlaku v peci na přivádění plynné směsi obsahující kyslík. Ukázalo se, že při způsobu podle vynálezu se může tryskový poměr zvýšit o asi 30 až 50 %. Kromě toho se může tryskový poměr, zvolený nezávisle na provozním stavu pece, udržovat v podstatě konstantní.

S výhodou se provádí přivádění plynné směsi obsahující kyslík popř. větru ve dmýšní oblasti šachty pece, nebot v této oblasti šachty pece probíhá vlastní spalování, za účelem kterého se přivádění plynné směsi obsahující kyslík popř. větru děje. Tím se zlepšuje také metalurgie tavícího procesu. Z toho vznikající úspory materiálů, které jsou nosiči C, Si a Mn, vedou ke snížení nákladů na sestavení vsázky.

Pro způsob podle vynálezu se dále médium směs kyslíku a vzduchu.

Prostřednictvím tohoto přídavného injektorovou tryskou (tryskami) se kontrolovat a v závislosti na aktuálních vsázky měnit poměr litina/struska atd.

navrhuje jako hnací přivádění vzduchu může regulovat, parametrech složeni

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu může hnací médium vykazovat podíl dusíku 0 až 80 % obj.

Měněním podílu dusíku je možné nastavit spalovací teplotu ve velkém rozsahu v souladu s požadovanou reakcí

78137 (78137a.doc) • · • · • · · · · · · ·· ··· ··· • · · · · · · · · · hnacím médiem je podle vynálezu mezi 0,1 a ΙΟpopř. parametrem.

Množství vzduchu nasávané dalšího vytvoření způsobu podle násobkem množství hnacího média.

Kromě toho je podle dalšího vytvoření způsobu podle vynálezu výhodné, když se do šachtové pece prostřednictvím injektorové trysky (trysek) přivádí další plyny, zejména oxid uhličitý nebo oxid uhelnatý.

Zpravidla mají šachtové pece popř. kuplovny n injektorových trysek, uspořádaných v podstatě rovnoměrně po obvodu pece, přičemž n > 2, přičemž výhodně se může současně napájet kyslíkem nebo plynnou směsí obsahující kyslík nejvýše n-1 injektorových trysek.

Pro způsob podle vynálezu se dále navrhuje, že v kterémkoliv okamžiku se kyslíkem nebo plynnou směsí obsahující kyslík napájí vždy jen jedna injektorová tryska.

Přitom mohou být jednotlivé injektorové trysky napájeny po řadě dokola. Tento způsob má tu výhodu, že množství plynu na jednu injektorovou trysku - ve srovnání se současným napájením všech injektorových trysek - může být zvoleno vyšší.

Také mohou být současně kyslíkem nebo plynnou směsí obsahující kyslík napájeny výlučně protilehlé injektorové trysky nebo dvě až tři vedle sebe uspořádané trysky. Kromě uvedených příkladů jsou pro odborníka samozřejmě zřejmé četné další možnosti zapojení.

Ι 6 78137 (78137a.doc) · 000 · 0 00 000 000 0000 >000 0 0

Při způsobu podle vynálezu se přiváděný kyslík nebo plynná směs obsahující kyslík v taktu rozděluje na jednotlivé injektorové trysky tím, že například před každou injektorovou tryskou je zařazen magnetický ventil. S výhodou se protínají otevírací a uzavírací doby vždy za sebou zařazených ventilů. To má tu výhodu, že tlak v přívodním potrubí plynu (plynné směsi) a průtok plynu (plynné směsi) zůstává po celou dobu trvání stejný.

Jestliže se přiváděné množství plynu (plynné směsi) přivádí pouze injektorovou tryskou, může se množství plynu (plynné směsi) znásobit faktorem, odpovídajícím počtu injektorových trysek. Impuls zaváděného proudu plynu (plynné směsi) ve směru do středu pece je tak o stejný faktor větší.

Pro způsob provozu šachtové pece podle vynálezu se dále navrhuje pulzující přívod kyslíku nebo plynné směsi obsahující kyslík do šachtové pece.

Přivádí-li se kyslík nebo plynná směs obsahující kyslík v požadovaném průtokovém množství v pulsech, např. v pulsech o trvání 1 až 10 s, může se množství plynu, použité celkem za hodinu nebo na tunu taveniny, regulovat prostřednictvím nastavitelné frekvence pulsů. Současně mohou - v případě použití Lavalových trysek - být dodrženy optimální parametry pro dimenzování těchto trysek.

V pauzách mezi pulsy množství vzduchu, poměrně měkce přiváděné prostřednictvím větrovodu, znovu chladí oblast trysky (oblasti trysek). Tímto způsobem se efektivně zabraňuje přehřátí a současně se kyslík nebo plynná směs obsahující kyslík, přiváděná do šachty pece, ve fázích pulsů zavádí dále do vnitřku pece.

78137 (78137a.doc) • · • · » · • · • · • ·

Pro způsob podle vynálezu, při kterém se provádí napájení injektorové trysky (trysek) plynem prostřednictvím zvláštních napájecích vedení plynu, přičemž v každém napájecím vedení plynu je uspořádán vždy alespoň jeden uzavírací ventil a obtokové potrubí obcházející tento uzavírací ventil, se dále navrhuje základní napájení injektorové trysky (trysek) při uzavřeném uzavíracím ventilu množstvím 0,1 až 0,5 množství kyslíku nebo plynné směsi obsahující kyslík.

Toto základní napájení injektorových trysek je účelné z důvodu ochrany injektorových trysek.

V zásadě se však uvedené základní napájení inj ektorových trysek může také vynechat, neboť, při vhodně vytvořených tryskách nenastává nebezpečí ucpání ani poškození.

Pro šachtovou pec podle vynálezu se dále navrhuje otočné a/nebo posuvné uspořádání injektorové trysky (trysek). Prostřednictvím tohoto vytvoření je možné dále zvýšit variabilitu šachtové pece podle vynálezu.

Zastupuje:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

78137 (78137a.doc)

JUDr. Miloš Všetečka advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob provozu šachtové pece spotřebovávající kyslík, zejména kuplovny, pro výrobu kovů, zejména litiny, a kovových slitin, při kterém se šachta pece kontinuálně nebo diskontinuálně zaváží příslušnou vsázkou, u dna se odebírá tavenina litiny, a do šachty pece, zejména v její spodní části, se prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky přivádí plynná směs obsahující kyslík, zejména vzduch, a jako hnací médium se používá kyslík nebo kyslík ve směsi s jinými plyny, vyznačující se tím, že se nasávání plynné směsi obsahující kyslík provádí prostřednictvím alespoň jedné injektorové trysky z jednoho nebo více větrovodů.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přivádění plynné směsi obsahující kyslík do šachty pece se provádí ve dmýšní oblasti šachty pece.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hnací médium je směs kyslíku a vzduchu.
4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že hnací médium obsahuje 0 až 80 % obj. podíl dusíku.
5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že množství vzduchu nasávané hnacím médiem je 0,1 až 10-násobkem množství hnacího média.

   16 78137 (78137a.doc) • · · · • · • · · ···· ···· • · · · · ·· · * ··· · · · • · · · ···· · ·
6. 6. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se do šachtové pece prostřednictvím injektorové trysky (trysek) přivádí další plyny, zejména oxid uhličitý nebo oxid uhelnatý.
7. 7. Způsob podle některého z předcházejících nároků, při kterém šachtová pec má n injektorových trysek, přičemž n > 2, uspořádaných v podstatě rovnoměrně po obvodu pece vyznačující se tím, že se současně napájí kyslíkem nebo plynnou směsí obsahující kyslík nejvýše n-1 injektorových trysek.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že v kterémkoliv okamžiku se kyslíkem nebo plynnou směsí obsahující kyslík napájí vždy jen jedna injektorová tryska.
9. 9. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se přivádění kyslíku nebo plynné směsi obsahující kyslík provádí v pulsech.
10. 10. Způsob podle některého z předcházejících nároků, při kterém se provádí napájení injektorové trysky (trysek) plynem prostřednictvím zvláštních napájecích vedení plynu, přičemž v každém napájecím vedení plynu je uspořádán vždy alespoň jeden uzavírací ventil a obtokové potrubí obcházející tento uzavírací ventil, vyznačující se tím, že se při uzavřeném uzavíracím ventilu provádí základní napájení injektorové trysky (trysek) množstvím 0,1 až 0,5 množství kyslíku nebo plynné směsi obsahující kyslík.
11. 11. Šachtová pec, zejména kuplovna, pro výrobu litiny, s šachtou pece, jakož i s alespoň jednou injektorovou

    16 78137 (78137a.doc) tryskou pro přivádění plynné směsi obsahující kyslík, zejména vzduchu, do šachty pece, vyznačující se tím, že nasávací otvor (otvory) injektorové trysky (trysek) jsou funkčně spojeny s větrovody.
12. 12. Šachtová pec podle nároku 11, vyznačující se tím, že injektorová tryska či trysky jsou uspořádány otočně a/nebo posuvně.