PL43299B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 31 pazdziernika 1960 r. 4l tVi.A V \JK~fil fe i:» l. i o r c/k aJ JU rzedu Pctentowegoj POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43299 dl/CK) KI. 18 c, .41010- Hans Muhlbaeher Wieden. Austria Sposób podgrzewania stalego wsadu za pomoca spalin w piecu do topienia metali Patent trwa od dnia 30 pazdziernika 1958 r.Wynalazek dotyczy sposobu podgrzewania Stalego wsadu za pomoca spalin w piecu do topienia metali, a zwlaszcza stali, z komorami do podgrzewania powietrza spalania i ewen¬ tualnie równiez gazu paliwowego wlasnymi spalinami.Proponowano juz od dawna przepuszczanie goracych spalin najpierw przez zimny wsad i dopiero po tym przez komory do podgrzewa¬ nia powietrza i gazu. Propozycje te nie przy¬ jely sie jednak, gdyz wysoki potencjal cieplny spalin ulegal obnizeniu w tak silnym stopniu pod wplywem stalego wsadu, ze dla regenera¬ torów pozostawala tylko niewystarczajaca reszta ciepla i ogólna sprawnosc pieca sie- rnensowsko-martenowskiego ulegala pogorsze¬ niu. Zgodnie z prawem entropii wsad stalowy nioze4 byc tylko wtedy podgrzany do tempera¬ tury np. 1800°C, gdy spaliny maja temperature wyzsza niz 1800°C. A zatem i z fizycznych praw podstawowych wynika koniecznosc, aby najwyzszy potencjal cieplny spalin byl przeno¬ szony na powietrze spalania.Wedlug wynalazku w celu polepszenia go¬ spodarki cieplnej, zakladu proponuje sie pod¬ grzewanie stalego wsadu na odcinku kanalu spalinowego, wykonanym w postaci pieca pod- grzewawczego i umieszczonym za komorami podgrzewczymi, liczac w kierunku strumienia spalin, przy czym podgrzewany wsad jest wprowadzany za pomoca znanych skadinad urzadzen do pieca do topienia z ominieciem komór uodgrzewczych.Dokladne obliczenia, a zwlaszcza liczne ba¬ dania pizeprowadzone na istniejacych i pro¬ jektowanych piecach Siemens-martenowskich wykazaly teoretyczne mozliwosci zaoszczedze¬ nia do 22% paliwa i czasu wytopu, a praktycz¬ nie osiagalne mozliwosci oszczednosci docho¬ dzily do okolo 13%.Zalety sposobu wedlug wynalazku polegaja wiec na znacznym zaoszczedzeniu paliwa i oprócz tego na skróceniu czasu wytopu. Ta druga zaleta bezposrednio zwieksza ilosciowe mozliwosci produkcyjne zakladu.Sposób wedlug wynalazku oraz urzadzeniado Jego wytonywaitta wraz z dalszymi szcze¬ gólami sa blizej wyjasnione przy pomocy schematycznego rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalazku w widoku aksonometrycz- nym, przy czym niektóre czesci sa przekrojone lub wykrojone, fig. 2 i 3 przedstawiaja inny przyklad wykonania wynalazku w przekroju pionowym i poziomym, fig. 4 przedstawia jesz¬ cze inny przyklad wykonania wynalazku w wi¬ doku aksonometrycznym, przy czym przeno¬ szenie stalego wsadu odbywa sie za pomoca przenosnika pochylego, fig. 5 16 przedstawiaja piec podgrzewczy bez przenoszenia wsadu, fig. 7 przedstawia szczególy urzadzenia do wyko¬ nywania sposobu dla utrzymania zasobników wsadowych w stanie podgrzanym oraz szcze¬ góly urzadzenia do utrzymania nadcisnienia, "do podgrzewania dodatkowego oraz zespól kil¬ ku + pieców siemens-martenowskich i pieców podgrzewczych, fig. 8 przedstawia kombina¬ cje Kotla na spaliny i wreszcie fig. 9 i 10 przedstawiaja odmiany i szczególy pierscienio¬ wego pieca podgrzewczego.Wedlug fig. 1 kanal spalinowy 2, piwredaa- cy od pieca do topienia 12 do komina 13, po¬ siada w miejscu 1 pionowe odgalezienie 3, wskutek czego gorace spaliny wychodza w gó¬ re i nastepnie przez poziomy odcinek kanalo¬ wy 4 i pochyly odcinek kanalowy 5 przeply¬ waja przez przygotowany w kanale podgrzew- czym 6 i wypelniony stalym wsadem zasobnik wsadowy 7 w kierunku oznaczonym strzalka 8, wykreslona linia ciagla. Na koncu 9 kanalu podgrzewczego 6 gorace spaliny zostaja prze¬ puszczane przez ruszt 10 i przedostaja sie do pionowego odcinka kanalowego 11 w dól, a w miejscu 14 zostaja znowu doprowadzane do kanalu spalinowego 2. Podgrzany zasobnik wsadowy 7' jest juz przygotowany do wsadu, a zimny zasobnik wsadowy 7 jest przygoto¬ wany do wprowadzenia go do kanalu pod¬ grzewczego 6. Sposób ruchu postepowego za¬ sobników wsadowych jest bez znaczenia i mo¬ ze byc przeprowadzony za pomoca zwyklych srodków stosowanych w urzadzeniach pieco¬ wych.W przykladzie wedlug fig. 2 i 3 przedsta¬ wiony jest normalny piec siemens-martenow- ski 12, np. o palenisku mieszanym na olej i- gaz koksowniczy, z ciagiem ssawczym 17.Zimny, wsad zostaje, w zbiornikach wsadowych 7 przesluzowany w miejscu 25 do kanalu spa¬ linowego, 2. Kierunek przenoszenia wsadu jest zaznaczony strzalka przerywana 29, a kierunek:; spalin — strzalka ciagla 30. Spaliny podczas ich wprowadzania i wyprowadzania przez slu¬ ze sa przepuszczane przez przewody boczniko¬ we 31. W sluzach sa umieszczone przeslony 32, wykonane zgodnie z zasadami aerodynamiki w celu zmniejszenia oporów przeplywu.Na fig. 4 przedstawiono przyklad wykonania wynalazku z podnosnikiem pochylym. Zimny wsad, wprowadzany przy otwartej klapie 39, jest przenoszony na plaska powierzchnie 34 ponad drzwiczkami 35 pieca, przez odpowied¬ nie, nie przedstawione na rysunku, urzadzenie przenosnikowe, umieszczone w kanale spalino¬ wym 33, biegnacym ukosnie w dól. Kierunek przenoszenia zimnego wsadu jest oznaczony strzalka przerywana 36, a kierunek spalin — strzalka ciagla 3.7.Urzadzenie przenosnikowe uruchamia sie za kazdym razem na poczatku okresu zaladowa¬ nia wsadu, a troje drzwiczek wyjsciowych 38 otwiera sie jednoczesnie z drzwiczkami 35 jpie- ca, aby wsad w piecu rozlozyc równomiernie.Przy tym przykladzie wykonania wynalazku wsad mcze byc przenoszony równiez bez po¬ mocy zasobników wsadowych.Na fig. 5 i 6 przedstawione jest urzadzenie, w którym zasobniki wsadowe (koryta 7) ze stalym wsadem sa wstawiane do tego odcinka kanalu spalinowego 95, który sluzy jako piec podgrzewczy. Podczas podgrzewania zasobniki wsadowe 7 wraz ze stalym wsadem sa nieru¬ chome i nie jest potrzebne zadne urzadzenie przenosnikowe. Zasobniki wsadowe 7 wstawia sie i wyjmuje poprzez drzwiczki 96. Maszyna 76 do ladowania wsadu sluzy do ladowania pieca siemens-martenowskiego 12 w ten spo¬ sób, ze wyjmuje zbiorniki wsadowe 7 z pieca podgrzewczego 95 i wstawia je do pdeca sie¬ mens-martenowskiego 12. Ladowanie pieca podgrzewczego 95 zimnymi korytami odbywa sie za pomoca tej samej maszyny ladownifizej 76 po ukonczeniu zabiegu ladowania pieca sie¬ mens-martenowskiego . 12.Postac wykonania wynalazku przedstawiona na fig. 5 i 6 moze byc zastosowana równiez lacznie z zachowaniem ciepla zasobników wsa¬ dowych 7 w ten sposób, ze po opróandenau w piecu. siernens-martenowskim. 12 ogEzane jeszcze zasobniki wsadowe 7 napelnia sie zno¬ wu stalym wsadem i wstawia natychmiast do pieca/ podgrzewczego 95.Fig. 7 przedstawia w widoku z .góry urza¬ dzenie wedlug wynalazku, w którym zbiorniki - 2 -wsadowe 7 {koryta- ze stalym wsadem, po podgrzaniu goracymi spalinami, aostaja wy- wrawaae w piecu do topienia 12, a nastepnie za pomoca podnosnika wywrotkowego 122 na¬ pelniane nowym wsadem i jeszcze w stanie cieplym ponownie wlaczane do procesu ped- gcsewania.•Jest równiez rzecza mozliwa, zeby Wsad podgrzany wstepnie w pieca podgrzewczym 97 za pomoca goracych spalin pieca do topienia 12 by* wprowadzany badz do pieca topienia 12 dostarczajacego spaliny podgrzewajace, badz tez do innego dowolnego pieca 12'. Do pieca do topienia 12 moze byc wprowadzany rów¬ niez staly wsad podgrzany w piecu podgrzew- czym 9f. Liczbami 98 i 98' oznaczone sa dmu¬ chawy pomocnicze, które wytwarzaja w pie- cacti podgr«ewczych 97 i 97' nadcisnienie, wskutek czego przejscie ciepla z goracych spa¬ lin do stalego wsadu odbywa sie w piecach podgrzewczych 97 i 97* bez obawy przenikania powietrza ubocznego. Dmuchawa pomocnicza 98' wtlacza powietrze przez dodatkowy pod¬ grzewacz powietrzny 99 dmuchawy pomocni¬ czej do przewodu spalinowego prowadzacego do pieca podgrzewczego 97'. Liczbami 100 i 100' oznacaoae sa kotly na cieplo odpadowe, które sluza do wytwarzania pary lub przygotowania cieplej wody i sa ogrzewane dodatkowo przez gorace spaliny. Liczba 121 oznaczone sa nie¬ które palniki, które moga miec zastosowanie do dodatkowego podgrzewania pieca podgrzew- czago 97.Na ftg. & jest przedstawiona postac wykona¬ nia zestawienia pieca podgrzewczego 204 z kotlem 225 na cieplo odpadowe, przy czym czesci kanalu spalinowego 204, sluzace jako piec podgrzewczy, sa zespolone z kotlem 225 w jedna calosc konstrukcyjna, skracajaca dro¬ ge spalin. W tym przykladzie wykonania wy¬ nalazku kociol 225 na cieplo odpadowe, sluza¬ cy do wytwarzania pary lub przygotowania goracej wody, jest zespolony z takim piecem podgrzewczym, utworzonym z pierscieniowego odcinka 204 kanalu spalinowego.Piec podgrzewczy 204 jest wykonany podob¬ nie jak piece przedstawione na nastepnych fig. 9 i 10. W tym przypadku sa tylko dodat¬ kowo przewidziane zasuwy 226, 221 oraz klapa 228, dzieki którym jest umozliwione zboczni- kowanie i wylaczenie z ruchu badz pieca pod¬ grzewczego 204, badz tez kotla na cieplo od¬ padowe lub obu jednoczesnie. Liczba 231 ozna¬ czony jest symbolicznie kanal ssacy.Na fig. 9 uwidoczniono kanal spalinowy 291, który laczy nie przedstawiony na rysunku piec do topienia z kominem 202. Na pomoscie 203 jest umieszczony pierscieniowy kanal pod¬ grzewczy.Staly wsad jest ladowany w zbiornikach wsadowych 212 za pomoca maszyny ladowni¬ czej 213 przez otwór 214 do kanalu podgrzew¬ czego 2041 skad jest wyjmowany przez otwory 215. Gdy cale urzadzenie podgrzewcze ma byc wylaczone z ruchu, wówczas otwiera sie zasu¬ we regulacyjna 209, a zamyka zasuwy regula¬ cyjne 210 i 211. Przenoszenie odbywa sie badz przez obracanie pierscieniowej plyty podstawo¬ wej, na której sa ustawione zasobniki 212, badz tez w inny sposób stosowany powszechnie w piecach obrotowych.Postac wykonania wynalazku wedlug fig. 10 rózni sie od postaci wykonania wedlug fig. 9 innym polozeniem otworów ladowniczych 214 i 215 wzgledem kanalu spalinowego 201, który jest zakonczony za przewodem polaczeniowym 21$, skad przedluzony jest jako równolegly ka¬ nal spalinowy 201.W urzadzeniu wedlug wynalazku korzystnie jest kanal spalinowy, urzadzenie przenosniko¬ we i zasobniki przenosnikowe wykonac w ten sposób, zeby wsad podlegajacy podgrzaniu byl poddany dzialaniu spalin mozliwie ze wszyst¬ kich stron. Mozna to osiagnac np. przez uzy¬ cie rusztu do ustawiania koryt, zastosowanie powierzchni kierowniczych, umieszczenie wy¬ wietrzników i otworów przelotowych w po¬ wierzchniach bocznych i w dnie zasobników wsadowych, wówczas bowiem spalmy moga latwiej przeplywac przez wnetrzne zasobników i otaczac je ze wszystkich stron, dzieki czemu ulatwia sie przejscie ciepla ze spalin do zlo¬ mu.Kanal podgrzewczy 204, we wszystkich po¬ staciach wykonania, najlepiej jest wylozyc ce¬ glami, które wykazuja duza zdolnosc groma¬ dzenia ciepla w temperaturach ponizej 800 — 1000°C.Nalezy wreszcie zaznaczyc, ze mozliwe jest równiez zastosowanie wynalazku do wielkich pieców, w przypadku odprowadzania spalin wstecz z cowperów przez staly wsad. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób podgrzewania stalego wsadu za po¬ moca spalin w piecu do topienia metali, a zwlaszcza stali, z komorami do podgrze- - 3 -5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze przejscie ciepla z goracych spalin do sta¬ lego wsadu odbywa sie przy zachowaniu nadcisnienia, zapobiegajacego przenikaniu zimnego powietrza ubocznego* wania powietrza spalania i ewentualnie równiez gazu paliwowego wlasnymi spali¬ nami, znamienny tym, ze staly wsad pod¬ grzewa sie w tym odcinku kanalu spalino¬ wego, który jest wykonany jako piec pod- grzewczy i jest polozony za komorami pod- grzewczyimi powietrza lub gazu, liczac w kierunku przeplywu spalin, przy czym podgrzany wsad wprowadza sie do pieca do topienia za pomoca znanych skadinad urza¬ dzen z ominieciem komór podgrzewczych powietrza lub gazu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze staly wsad podczas podgrzewania prze¬ nosi sie poprzez gorace spaliny, najlepiej w kierunku odwrotnym do kierunku prze¬ plywu, przy czym ewentualnie staly wsad podgrzewa sie w znanych skadinad zasobni¬ kach wsadowych, sluzacych do ladowania wsadu do pieców do topienia.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zasobniki wsadowe ze stalym wsadem, po podgrzaniu przez gorace spaliny, wywraca sie do pieca do topienia, a nastepnie na¬ tychmiast napelnia nowym stalym wsadem i jeszcze w stanie goracym wlacza w jed¬ nym zabiegu ponownie do procesu podgrze¬ wania.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze w przypadku uzycia dwóch lub kilku pieców do topienia, wsad ogrzany przez go¬ race spaliny jednego pieca do topienia, wprowadza sie dowolnie do pieca do topie¬ nia, dostarczajacego spaliny podgrzewajace lub do dowolnego innego pieca do topienia. 6. Urzadzenie do wykonywania sposobu we¬ dlug zastrz. 1—5, znamienne tym, ze kanal lub kanaly spalinowe miedzy piecem do topienia i kominem lub kominami, sa wy¬ konane w postaci jednego lub kilku pieców podgrzewczych znanej skadinad konstrukcji. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze gorace spaliny wykorzystuje sie dodatko¬ wo do ogrzewania kotla na cieplo odpado-. we, sluzacego do wytwarzania pary lub do przygotowywania goracej wody. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze czesci kanalu spalinowego, sluzace jako piece podgrzewcze, sa zespolone z ko¬ tlem na cieplo odpadowe w jedna konstruk¬ cyjna calosc skracajaca droge spalin. 9. Sposób wedlug zastrz. 3—5, znamienny tym, ze zasobniki wsadowe ze stalym wsadem wstawia sie do tego odcinka kanalu spali¬ nowego, który jest wykonany jako piec podgrzewczy, po ukonczeniu zas podgrze¬ wania wyjmuje sie je z pieca podgrzewcze- go i wywraca do pieca do topienia. Hans Miihlbacher Zastepca: inz. Józef Felkner rzecznik patentowy 6. 9.Do opisu patentowego nr 432S9 Ark- 1 FI61 K £7 & 2 26 25 3Z 26 1^ ^ ^4Lmrrf— -i".-_-.:-3* i-JH ;...-,¦¦ w 12 55 r/G. 6 F/G. 5Do opisu patentowego nr 43299 Ark- 2 =? FIG 7 225 /)/ jrjt l /l at-l'l /iw /1 / / * r i i j-7~-m-i '"**** r^^jrtm^^^^M^^w^^w^rm^^^w^Mrr^r^MmwMrmmrjwmM^+^rjr+msrwMT^jr** -202 '/ ;j ;vjj/7~7 \ 201 ^2or FIG. 8Do opisu patentowego nr 43291) Ark- 3 905. RSW „Prasa", Kielce. PL