Pierwszenstwo: Opublikowano: 28. IV. 1964 Pb4, $1*4 KI. 40 b 14 04 MKP .£-21_£, UKD „ fiiBLIOTiKA tjf3<»iu Pchnie **+» •)-M\ h4tiW*V* L';m4? ! Wspóltwórcy wynalazku: iinz. Zdzislaw Bomenberg, inz. Daniel Dybal, inz. Stanislaw Zakrawacz.Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Hutniczego ;,Biprohut" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gliwice (-Polska).Instalacja chlodzenia pieca martenowskiego Przedmiotem wynalazku jest instalacja do chlo¬ dzenia pieca mairtencwskiego.Czesci pieca martenowsikiego najbardziej narazane na dzialanie wysokich temperatur, chlodzi sie wo¬ da, w celu zabezpieczenia ich przed .spaleniem lub 5 przed wczesnym zuzyciem. Czesci chlodzone woda wykonane sa jako stalowe elementy skrzynkowe lub rurowe. Najczesciej spotykanymi elementami chlodzonymi woda sa kesony palników gazowych lub olejowych, ramy okien wsadowych, plyty opo- io rowe sklepienia, zaslony okienne i czesci elemen- tó -rozrzadu.Do chlodzenia stosuje sie zwykla wode pirzemy- slowa. Ten sposób chlodzenia pieców martenow- skich ma jednak szereg wad, zarówno pod wzgle- i5 dem technicznym jak i ekonomicznym. Sole wy¬ tracajace sie z wody, osiadaja na sciankach ele¬ mentów w postaci kamienia kotlowego, pogarsza¬ jac warunki chlodzenia i prowadzac w konsek¬ wencji do przepalania czesci chlodzonej i przed- 20 wczesnego zuzycia pieca. Olbrzymie zapotrzebowa¬ nie wody do chlodzenia, nie pozwala na zastoso¬ wanie w tym typie chlodzenia wody zmiekczonej.Koszt zmiekczenia wody przekresla z punktu wi¬ dzenia oplacalnosci sens takiego rozwiazania. 25 W wielu przypadkach, stosowana do chlodzenia woda, jest wniedosjtateczny isposób oczyszczona od zanieczyszczen mechanicznych, co oczywiscie tym bardziej pogarsza warunki chlodzenia i eksploa¬ tacje pieców. Równiez potrzebna ilosc wody 100— 30 250 m8, w zaleznosci od pojemnosci zuzywanej przez piec w ciagu godziny, stanowi powazny pro¬ blem dla gospodarki wodnej na tle ogólnego defi¬ cytu wody przemyslowej.Niewatpliwym czynnikiem postepu w tej dziedzi¬ nie jest wprowadzenie wyparkowego chlodzenia pieców martenowskich. Istota tego chlodzenia po¬ lega na tym, ze elementy chlodzi sie woda kotlo¬ wa, pozwalajac na jej odparowanie. Wykorzysta¬ nie w chlodzeniu zjawiska bardzo wysokiego ciep¬ la parowania wody pozwala na 25—30 krotne zmniejszenie jej zuzycia, w stosunku do chlodze¬ nia konwencjonalnego. Brak (kamienia kotlowego, w przypadku chlodzenia woda zmiekczona wielo¬ krotnie zwieksza zywotnosc elementów chlodzo¬ nych i samego pieca, a tym samym zwieksza pro¬ dukcje stali i obniza jej koszty. Poza tym, nie bez znaczenia dla gospodarki energetycznej jest fakt, ze wówczas piec hutniczy staje sie dodatkowo po¬ waznym producentem pary (2—5 t/h) o cisnieniu 3—12 atm.Dotychczas znane sa dwa zasadnicze typy wypar¬ kowego chlodzenia. Pierwszym z nich jest chlo¬ dzenie o obiegu wymuszonym, gdzde woda kotlowa jest wtlaczana do elementów chlodzenia przez ze¬ spól pomp. Koniecznosc pewnej i bezawaryjnej pracy pomp w ciezkich warunkach pracy stalowni nastrecza tutaj jednak wiele trudnosci i powodu¬ je, ze ten typ chlodzenia nie znajduje szerszego zastosowania w stalownictwie. Drugi z kolei typ48149 3 ¦¦;':'*• 4 polega na tym, ze chlodzone elementy sa polaczone dwoma przewodami ze wspólnym zbiornikiem wodnonpairowym, zabudowanym na wysokosci 7—20 m nad piecem. Pewnosc dzialania takiej in¬ stalacji zalezy jednak od tak zwanej krotaosci cyrkulacja to jest stosunku ilosci wody przeplywa¬ jacej przez dany element do ilosci pary wytworzo¬ nej przez ten element. Im wyzsza jsit ta krotnosc tym lepsze chlodzenie J pewniejsza praca instalacji.Sila powodujaca tutaj konieczne krazenie jest róz¬ nica ciezarów wody w przewodzie opadowym i mieszanki wodno-parowej w przewodzie wzno¬ szacym. Sila ta musi nadac odpowiednia szybkosc krazenia i pokonac wszystkie opory przeplywu.K^ecznosc jednak zabudowania na przewodach Wznoszacych i opadowych zaworów odcinajacych, r.mozliwiajacych wylaczenie z obiegu poszczegól¬ nych elementów chlodzenia, w przypadku ich a- warii, oraz Mczne zalamania tychze przewodów, powoduja, ze uklad ma bardzo powazny opór hy¬ drauliczny. Dla (zapewnienia prawidlowej cyrku¬ lacji przy takim oporze, nieodzownym staje sie zabudowywanie zbiorników wodno-parowych na bairdzo. duzych, „wysokosciach, nawet dochodzacych tio 20 imebrów nad piecem. Z tego powodu dotych¬ czasowa instalacja jest bardzo kosztowna i ma te glówna wade, ze wymaga wykonania specjalnie wysokich pomieszczen, wzmocnienia konstrukcji dachu, utrudnia dozór i remont pieca, i nie we wszystkich stalowniach da sie zrealizowac.Dotychczasowe wady i niedomagania eliminuje in¬ stalacja chlodzenia wedlug wynalazku. Istota in¬ stalacji wedlug wynalazku polega na zastosowaniu odpowiedniego ukla i opadowych, tworzacego odrebne samoczynne o- biegi krazenia dla kazdego chlodzonego elementu, oraz na zastosowaniu takiego ukladu zaworów od¬ cinajacych, które obnizaja opór hydrauliczny in¬ stalacji do minimum. Dzieki temu zbiornik wod¬ no-parowy moze byc umieszczony stosunkowo ni¬ sko nad piecem, przy zapewnieniu osiagniecia ko¬ niecznej krotnosci cyrkulacji, gwarantujacej od¬ powiednia jakosc chlodzenia. Wielka zaleta wyna¬ lazku jest powazne obnizenie nakladów inwesty¬ cyjnych na instalacje chlodzaca pieca martenow- skiego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia instalacje chlodzenia pieca mairtenowskiego w widoku z bo¬ ku, fig. 2 — w [przekroju wzdluz linii A—A zazna¬ czonej . na fig. 1, a fig. 3 — w przekroju wzdluz linii B—iB zaznaczonej na lig. 1.Do wodno-parowego zbiornika 1 zabudowanego bezposrednio nad konstrukcja zbrojenia pieca mar- tenowskiego, sa podlaczone elementy chlodzenia pieca to jest ramy 2 okien wsadowych i oporowe plyty 3 sklepienia. Kazdy z elementów jest pola¬ czony bezposrednio z wodnonparowym zbiorni¬ kiem 1, za pomoca tnzech przewodów — dwoma opadowymi 9 i jednym wznoszacym 10. Wodno- parowy zbiornik 1 jest zasilany woda zmiekczona (kotlowa) poprzez regulowane urzadzenie zasilaja¬ ce 11. Z wotlnoiparowego zbiornika 1 woda sply¬ wa do elementów chlodzenia 2 i 3 opadowymi przewodami 9, a po nagrzaniu i czesciowym od¬ parowaniu, mieszanka .wodno-parowa t.wyplywa z elementów chlodzenia wznoszacymi przewodami 10.-W wodno-parowym zbica-niku 1 nastepuje wy¬ dzielenie sie pary, która odprowadza sie do paro- 5 wego przewodu 12.Krazenie wody miedzy wodno-parowem zbiorni¬ kiem 1 a elementami chlodzenia 2 i 3 jest wywo¬ lywane róznica ciezarów wody w opadowych prze¬ wodach 9 i mieszanki wodno-parowej we wzno¬ szacych przewodach 10. Lepsze warunki krazenia uzyskano przez zastosowanie dwóch opadowych przewodów 9 i jednego podnoszacego, 10 dla kaz¬ dego chlodzonego elementu. Rroste i bezposrednie polaczenia elementów chlodzenia ze zbiornikiem i brak armatury na wznoszacych przewodach 10 powoduja, ze uklad ma znikomy opór hydraulicz¬ ny. Dzieki temu, stosunkowo nisko polozony wod¬ no-parowy zbiornik 1 pozwala na osiagniecie krot¬ nosci cyrkulacji gwarantujacej odpowiednia jakosc chlodzenia. Stalo sie to mozliwe miedzy innymi dzieki zastosowaniu zgodnie z wynalazkiem spec¬ jalnego zaworu na wznoszacych przewodach 10, zamiast znanych zaworów odcinajacych powodu¬ jacych znaczne opory obwodu krazenia. Zawory te sa umieszczone bezposrednio w zbiorniku 1 i skla¬ daja sie z gniazda 4 zamocowanego do wprowa¬ dzonej od dolu do zbiornika 1 koncówki wznosza¬ cego przewodu 10, oraz z grzybka 16 osadzonego przesuwnie w górnej czesci zbiornika 1. Gdy grzy¬ bek 16 jest podniesiony do góry, woda i para mo¬ ze swobodnie przeplywac wznoszacymi przewoda¬ mi 10 bezposrednio do zbiornika 1, nie natrafiajac na zadne opory hydrauliczne.Opadowe przewody 9 sa zaopatrzone w znane od¬ cinajace zawory 5, które zamyka sie w .przypadku uszkodzenia któregokolwiek z elementów instala¬ cji. Oprócz tego kazdy obwód chlodzenia jest za¬ opatrzony oddzielnie w zawór bezpieczenstwa 7, oraz w odmulajace przewody 13 zamykane zawo¬ rami 8.W przypadku dlugotrwalej przerwy w zasilaniu woda zmiekczona, istnieje mozliwosc chlodzenia sposobem normalnym woda przemyslowa. Wów¬ czas wode odprowadza sie do zbiornika 1, zamyka zawory na wylotach podnoszacych przewodów 10 i otwiera upustowe zawory 6, skad woda splywa do przelewów 15, a dalej w znany sposób przewo¬ dem 14 do kanalizacji. PL