Uprawniony z patentu: Pensylvania Engineering Corporation, Pittsburgh (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie do odprowadzania gazów z pieców metalurgicznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do odprowadzania gazów z pieców metalurgicznych zwlaszcza dymu i szkodliwych gazów wydzielanych podczas procesu wytapiania stali w okresie podstawowego procesu swiezenia. Znane konwertory z dolnym dmuchem instalowane sa parami, tak, ze podczas gdy w jednym prowadzi sie wytapianie stali, w drugim wykonuje sie naprawe wykladziny ogniotrwalej lub inne remonty. « W znanych urzadzeniach do odprowadzania gazów z pieców metalurgicznych, konwertory ustawiane sa blisko siebie, oraz w poblizu odbieralnika gazu, oraz stosuje sie glówna rure wylotowa polaczona z oczyszczalnikiem i rury rozgalezne rozchodzace sie od glównej rury w celu zebrania z poszczególnych konwertorów dymu i gazów w zbiorczym okapie. « Gdy jeden konwertor zostaje wylaczony z pracy, wówczas zamyka sie zawór na jego wylotowej rurze rozgaleznej powstrzymujac przeplyw szkodliwych gazów pochodzacych z pozostalego czynnego konwertora w poblizu nie pracujacego konwertora. Uklad taki naraza na "niebezpieczenstwo zatrucia pracowników obslugujacych nie pracujacy konwertor lub znajdujacych sie w poblizu, na skutek mozliwosci przedostania sie gazów w okolicy rozgaleziacza lub zaworu odcinajacego gaz z czynnego konwertora. Znajdujacy sie w duzym stezeniu w gazach spalinowych tlenek wegla jest niebezpiecznym, bezzapachowym, trujacym gazem, powodujacym zatrucie obslugujacych konwertor pracowników. Inne gazy, podrazniajace oczy i uklad oddechowy, jak na przyklad dwutlenek siarki, czasami takze znajduje sie w wylotowych gazach. • W celu unikniecia wyzej wspomnianych niedogodnosci izoluje sie rury wylotowe róznych konwertorów i laczy sie indywidualnie wylotowe rury z oczyszczalnikami gazu. W tym przypadku jeden oczyszczalnik, który polaczony jest z wylaczonym z pracy konwertorem dla przeprowadzenia remontu pieca, takze nie pracuje.Stosowanie indywidualnych oczyszczaIników wymaga co najmniej podwojenia nakladów inwestycyjnych przeznaczonych na ich budowe, oraz wymaga dodatkowych nakladów na przygotowanie dla nich pomieszczenia.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad znanych tego rodzaju urzadzen. Cel wynalazku zostal osiagniety dzieki temu, ze urzadzenie zawiera przestawny przewód gazowy z wlotem i wylotem gazu2 78 469 dostosowanym do laczenia z piecami oraz z odbieralnikiem gazu. Cel wynalazku zostal osiagniety równiez dzieki temu, ze urzadzenie zawiera stale przewody gazu polaczone z wylotami pieców odpowiednio, oraz przestawny przewód korzystnie w formie ruchomego kolana na stale polaczonego z odbieralnikiem gazu, a przemiennie w dwu róznych polozeniach laczonego poprzez przewody odpowiednio z piecami. • W ukladzie, w którym stosuje sie urzadzenie wedlug wynalazku, sa dwa piece wydzielajace gaz i spaliny, które ustawione sa w pewnej odleglosci od siebie po przeciwnych stronach odbieralnika gazu. W przypadku dwukierunkowego ruchu przewodu oczyszczalnik gazu ma wlot, który polaczony jest z wylotem przewodu gazowego, a przewód ma wylot, który polaczony jest z wylotem zbierajacego gaz okapu umieszczonego nad piecem. Przewód podparty jest w ten sposób, ze moze byc przedstawiony tak, ze odprowadza gazy z jednego lub drugiego pieca do odbieralnika gazu. < Korzystnie przewód oparty jest na rolkowych wspornikach, które jezdza po torach tak, ze moze on byc przestawiany z polozenia zwiazanego z odbieralnikiem i jednym piecem do drugiego polozenia zwiazanego z tym samym odbieralnikiem i drugim piecem. W przypadku polaczenia wlot odbieralnika polaczony jest z wylotem ruchomego kolana, którego wlot z kolei moze byc selektywnie polaczony z gazowym wylotem jednego lub drugiego pieca. Zespól laczacy podparty jest w sposób umozliwiajacy odlaczenie jednego pieca od odbieralnika gazu, a podlaczenie drugiego. Korzystnie jest gdy zespól laczacy ma wsporniki rolkowe, które umozliwiaja jego obrót dookola osi odbieralnika gazu tak, ie moina przestawiac go z polozenia zwiazanego z gazowym wylotem Jednego pieca do polozenia zwiazanego z gazowym wylotem drugiego pieca. « Przedmiot wynalazku Jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 ¦ przedstawia urzadzenie do odprowadzania gazów w widoku od czola, w którym zastosowano przewód podparty tak, ze mozna przestawiac go w dwóch kierunkach tak, ze jeden oczyszczalnik moze sluzyc dla dwóch oddalonych od siebie pieców metalurgicznych, fig. 2<- czesc urzadzenia fig. 1 z fig. 1 < w przekroju wzdluz linii 3—3, fig. 4 <- odmienny przyklad wykonania urzadzenia w widoku od czola, w którym zastosowano zespól laczacy, Sluzacy do polaczenia oczyszczalnika z dwoma oddalonymi od siebie piecami metalurgicznymi, fig. 5<- czesc urzadzenia pokazanego na fig. 4 laczacy pokazany na fig. 5 w widoku z góry. < Urzadzenie odprowadzajace gazy (fig. 1) polaczone jest z ustawionymi w pewnej odleglosci od siebie metalurgicznymi piecami 10 i 11 # które moga byc konwertorami z dolnym nadmuchem lub tez moga byc innego rodzaju metalurgicznymi piecami, usytuowanymi blisko siebie i wydzielajacymi dym oraz inne szkodliwe gazy.Piece 10 i 11 sa tego samego typu, dlatego szczególowo opisano tylko jeden z nich, piec 11. Piec 11 jest zamontowany na osadzonym obrotowo pierscieniu 12, z którego wystaja poprzecznie od wspólnej osi obrotowe walki 13 i 14. Walki 13 i 14 sa ulozyskowane w podporach lozyskowych 15 i 16. Podpory lozyskowe 15 i 16 usytuowane sa na betonowych podstawach 17 i 18 tworzacych zaglebienie 19 pod piec 11. Pierscien 12 jest przystosowany do obrotu wokól swej osi w celu przechylenia lub zupelnego odwrócenia pieca 11. Piec 11 otoczony jest metalowymi przeciwrozpryskowymi oslonami 22 i 23. Po bokach wglebienia 19 umieszczone sa szyny 24, po których porusza sie wagon z kadzia zuzlowa. Uklad napedowy przechylu pieca zawiera przekladnie zebata w obudowie 20 oraz polaczony z nia silnik napedowy 21 przechylu. Gdy stosuje sie piec 11 w postaci konwertora z dolnym dmuchem, wówczas yv jego dolnej czesci znajduje sie komora 25, do której doprowadza sie gazy takie jak argon, azot i tlen, oraz sproszkowane materialy takie jak topniki i tlenek zelaza poprzez rure 26. ¦ Rura 26 polaczona jest z wydrazonym walkiem 13, za pomoca polaczenia obrotowego dla doprowadzenia gazów i sproszkowanych materialów. Gdy piec 11 jest zapelniony goracym metalem i zlomem, wówczas od spodu pieca 11 wdmuchuje sie gaz i sproszkowane materialy tak, ze przechodza one przez stopiony metal i rozpoczyna sie proces wytapiania stali. W zwiazku z procesem konwersji, wokoiicy górnej gardzieli 27 pieca, wydziela sie dym, dwutlenek wegla, tlenek wegla, dwutlenek siarki i inne gazy.Powyzej gardzieli 27 pieca 11 znajduje sie zbierajacy gaz okap 28. Okap ma wydrazony cylinder 29, polaczony z gardziela 27 pieca 11 tak, ze powietrze nie przedostaje sie do okapu 28, poniewaz to przenikanie mogloby doprowadzic do zapalenia gazów, ani tez nie istnieje przenikanie szkodliwych gazów z pieca do atmosfery. i Górna czesc okapu 28 zawiera rure 30 zakonczona kolnierzem 31 tworzacym wylot gazu. Podczas pracy pieca 11 kolnierz 31 zacisniety jest z kolnierzem 32, który jest czescia przesuwnego kierujacego gaz przewodu 33.¦ N Okap 28 zamontowany jest na wózku 34, zaopatrzonym w pary kól 35 i 36, które przystosowane sa do jazdy po poziomych nieruchomych torach 37 i 38. Wózek 34 mozna przesuwac po torach 37, 38 dla odsuwania okapu 28 od gardzieli 27 pieca 11. Pozwala to na bezkolizyjne przechylanie pieca 11 oraz na zaladowanie go poprzez gardziel 27. •78 469 3 Na figurze 1 zbierajacy gaz okap 28 z lewej strony przy piecu 10 pokazany jest w pozycji odsunietej od pieca 10. Czesc poziomu zaladowczego 40 pomiedzy piecami 10 i 11 pokazana jest na fig. 1 i 3, ladujacy zlom wózek 40 (fig. 3) jezdzi po torach 43 równolegle do osi obrotowych walków 13114. Wózek 42 ma nadwozie 44, które zamocowane jest obrotowo w punkcie 45 dla ladowania zlomu poprzez rynne 46 do gardzieli 27 pieca 10 lub 11. W pewnej odleglosci za piecami 10 i 11, ale pomiedzy nimi, usytuowany jest odbieralnik gazu stanowiacy oczyszczalnik 50 (fig. 1). Oczyszczalnik 50 gazu ma wlotowa rure 51 z kolnierzem 52 polaczonym z kolnierzem 53 na kierujacym gaz przewodzie 54. Kolnierze 52 i 53 maja symetryczne otwory dla polaczenia wnetrza przewodu 33 z wnetrzem rury 51 oczyszczainika 50. Urzadzenia przeznaczone do zacisniecia kolnierzy 52 i 53 ze soba dla dobrego uszczelnienia miedzy nimi sa dowolnie skonstruowane i nie zostaly pokazane na rysunku. Podczas pracy pieca 11 gazy wydobywajace sie z niego odprowadzane sa poprzez przewód 33 do oczyszczainika 50. Oczyszczalnik 50 moze byc typu Daumco. Jest to zmienny mokry oczyszczalnik gazowy Venturiego, zawierajacy zwezke Venturiego 54. Woda ze zwezki 54 splywa rura 55 razem z oczyszczonym gazem, a nastepnie odprowadzana jest przez otwór wylotowy 66. \ Mieszanka gazowa kierowana jest za pomoca poziomej rury 67 do pionowej rury 68, która ma krótki poziomy odcinek 59 polaczony ze skruberemOO. Oazy odciagane sa ze skruberaBO przez rure 61 do wlotu dmuchawy 62. Dmuchawa 62 jest napedzana silnikiem 63 oraz ma otwór wylotowy 64, który moze byc polaczony z kominem, ale korzystnie polaczony jest z urzadzeniem przeznaczonym do odprowadzania oczyszczonych gazów spalinowych do atmosfery, gdy zawartosc w nich tlenku wegla jest niska* Jesli zawartosc tlenku wegla jest wysoka, wówczas gaz mozna zbierac i zuzyc jako paliwo dla celów ogrzewdzych. Okapy 28 i 28' usytuowane odpowiednio przy piecach 11 i 10 sa ochladzane woda. Przewód 33 moze zawierac uklad obiegu wody chlodzacej przeznaczony do obnizania temperatury gazów spalinowych przed doprowadzeniem Ich do oczyszczainika 50. Przewód 33 moze byc takze wylozony materialem ogniotrwalym celem zabezpieczenia go przed szybkim zuzyciem, w przypadku przepuszczania gazów o temperaturze w gardzieli pojemnika dochodzacej do1700°C.Kierujacy gaz przewód 33 jest zlozony z poziomego metalowego odcinka 65 pokrytego powloka, który na przeciwleglych koncach ma kolanka 66 i 67, zakonczone odpowiednio kolnierzami 63 i 32. Po bokach poziomego odcinka 65 przewodu 33 przymocowane sa rolkowe wsporniki 65-72 i 73- 77 (fig. 2). Wzdluz rozmieszczone rzedy wsporników przymocowane sa do powloki odcinka 65, a kazdy wspornik ma kolo w dolnej czesci. Kolo 78 zlaczone jest ze wspornikiem 72, a kolo 79 ze wspornikiem 73. Kola sa przystosowane do toczenia sie po równoleglych torach 80 i 81. Konstrukcja taka umozliwia przestawianie przewodu 33 z polozenia tazneczonego na fig. 1 < i 3 linia ciagla, w którym piec 11 podlaczony jest do oczyszczainika gazu 60, do polozenia oznaczonego linia przerywana, w której piec 10 moze byc podlaczony do oczyszczainika gazu 60.W ostatnim przypadku zbierajacy gaz okap 28 przesuwa sie z polozenia ponad piecem 10 podobnie jak okap 28' nad piecem 11. < Gdy przewód 33 przestawiony jest w polozenie zaznaczone linia przerywana, wówczas zaciskaja sie kolnierze 32 i 53 tworzac szczelne polaczenie z piecem, oraz zaciska sie kolnierz 32 przewodu 33 z wlotowym kolnierzem 52 oczyszczainika gazu 50. Nastepnie wszystkie gazy wydzielane z pieca 10 doprowadzane sa z przewodu 33 prosto do oczyszczainika gazu 50 i dlatego jest niewielkie prawdopodobienstwo dostania lie stezonych szkodliwych gazów z pieca 10 w poblize pieca 11. Deieki temu bezpieczna jest praca obslugujacego wewnatrz pieca 11 lub w jego poblizu lacznie zzaglebieniem 19 pod piecem 11, gdzie szkodliwe gazy moga sie gromadzic. Wykluczony jest doplyw gazów o znacznym stezeniu z czynnego pieca 11 do pieca 10 i obszaru dookola niego, poniewaz pomiedzy piecem 11 i oczyszczalnikiem gazu 50 istnieje szczelne polaczenie w postaci przewodu 33.. < Na figurze 4 przedstawiony jest inny przyklad wykonania urzadzenia odprowadzajacego gaz w polaczeniu z ustawionymi w pewnej odleglosci metalurgicznymi piecami 210 (211, które moga byc tego samego typu co pokazane na fig. 1.< Piec 210 jest zamontowany w pierscieniu obrotowym 212, z którego wystaja obrotowe walki 213 i 214. Walki 213 i *4 sa ulozyskowane w podporach lozyskowych 215 i 216. Podpory te usytuowane sa na betonowych podstawkach 217 i 218 tworzacych zaglebienie 219 pod piecem 211. Piec mozna przechylac za pomoca mechanizmu napedowego, zawierajacego przekladnie zebata w obudowie 220 oraz polaczony z nia silnik napedowy 221 przechylu.Gdy stosuje sie piec 210 w postaci konwertora z dolnym dmuchem, wówczas w jego dolnej czesci znajduje sie komora 225, do której doprowadza sie gazy takie jak argon, azot i tlen oraz sproszkowane materialy takie jak topniki i tlenek zelaza poprzez rure 226, która pokazana jest tylko czesciowo. W urzadzeniu rura 226 polaczona jest z wydrazonym walkiem 213, który przymocowany jest za pomoca polaczenia obrotowego dla doprowadzenia gazów i sproszkowanych materialów. Gdy piec 210 jest napelniony goracym metalem i zlomem, wówczas od spodu pieca 210 wdmuchuje sie gaz i sproszkowane materialy tak, ze przechodza one przez stopiony metal i rozpoczyna sie wytop stali. Pary i inne gazy wydzielane sa z górnej czesc, gardzieli 227 pieca.4 78 469 Zbierajacy gaz okap 220 usytuowany jest ponad gardziela 227 pieca 210 i zawiera wydrazona stozkowa czesc 229, która przystosowana jest do polaczenia z gardziela 227 tak, ze praktycznie nie ma przenikania szkodliwych gazów z pieca 210 do atmosfery. Okap 228 .polaczony jest teleskopowo zdolnym koncem kolanka 230, które z kolei zlaczone jest kolnierzem 231 z poziomym odcinkiem rury 232. Podczas pracy pieca 210 rura 232 polaczona jest z odbieralnikiem gazu 233 za pomoca ruchomego kolanka 235. Okap. 228 podnosi sie za pomoca odpowiednich srubowych dzwigników 236 podnoszacych go teleskopowo ponad dolny koniec kolanka 230 i przez to umozliwia sie przechylenie pieca 210 tak, ze mozna go napelniac lub oprózniac w miare potrzeby.Oczyszczalnik gazu 233 jest tego samego typu, co pokazany na fig. 1. Zawiera on wlotowa rure 231, która przystosowana jest do polaczenia z ruchomym kolanem 235 poprzez wodne uszczelnienie 239. W przykladowo pokazanym odbieralniku 233 znajduje sie zmienny mokry oczyszczalnik gazowy Venturiego zawierajacy zwezke Venturiego 240. Woda ze zwezki ma dostep do wlotowej rury 238 (splywa wzdluz rury 242 razem z oczyszczonym gazem, a nastepnie odprowadzana jest przez otwór wylotowy 243. Gaz kierowany jest za pomoca poziomej rury 245 do pionowej rury 246, która ma krótki poziomy odcinek 247 polaczony ze skruberem 249. Gazy odciagane sa ze skrubera 249 przez rure 250 do wlotu dmuchawy 252, napedzanej silnikiem 253 i majacej otwór wylotowy 264 polaczony z kominem. Okap 229, kolanko 230 oraz przewód 232 moga byc chlodzone woda w znany sposób. Okap 229' i kolanko 230' kolnierz 231' i przewód 232' usytuowane sa w poblizu pojemnika 211 i sa takie same jak odpowiednio oznaczone czesci zwiazane z pojemnikiem 210.Okapy, przewody i zespól laczacy zamocowane sa odpowiednio na podpierajacej ramie 235.Zespól laczacy 235 (fig* 6) zawiera wydrazone kolanko 260, majace dolny pionowy odcinek 201 przymocowany do podtrzymujacego pierscienia 263 za pomoca zeber 262. Wzdluz dolnego konca 264 kolanka 280 usytuowany jest wydrazony górny koniec 265 wlotowej rury 238 oczyszczalnika gazu. Zespól cieklego uszczelnienia 266 umieszczony jest w górnym koncu 265 rury 238 i obejmuje pierscieniowo korytko 267 wypelnione odpowiednia ciecza na przyklad woda 268. Gdy kolanko 260 znajduje sie w polozeniu pokazanym na fig. 5, wówczas jego.dolny koniec 269 wystaje ponizej poziomu wody w korytku 266 dajac uszczelnianie pomiedzy zespolem laczacym 235 i rura 238. Drugi pierscien 270 umieszczony jest w pewnej odleglosci ponizej podtrzymujacego pierscienia 263 i otacza pionowy odcinek 261 kolanka 260.Zespoly rolkowe 272 zamontowane sa na drugim pierscieniu 270, a kazdy z nich zawiera rolke 273, stykajaca sie z podtrzymujacym pierscieniem 263. Drugi pierscien 270 jest z kolei podparty na ramie 255 za pomoca dzwigników 2*4.Zespól laczacy 235 zawiera poziomy odcinek 275 polaczony z pionowym odcinkiem 261 za pomoca posredniego odcinka 278. Poziomy odcinek 275 oparty jest na pierscieniu 263 za pomoca ramy 276, a zakonczony jest kolnierzem 280 ustawionym pod katem ostrym w stosunku do plaszczyzny prostopadlej do jego wzdluznej osi. Kolnierz 281 tworzacy polaczenie usytuowany jest na koncu przewodu 232 pod katem dopelniajacym kata . ustawienia kolnierza 280. Kolnierze 280 i 281 moga byc zabezpieczone za pomoca odpowiedniego szybko zwalniajacego mechanizmu, jak na przyklad zacisków odchylnych 203, dzieki czemu przewód 232 oraz zespól laczacy zostaja zlaczone. Gdy zespól laczacy jest w polozeniu pokazanym na fig. 5< z polaczonymi kolnierzami 280 i 281, wówczas piec 210 podlaczony jest do oczyszczalnika gazu 233* Z drugiej strony piec 211 jest odlaczony od pieca 210 niezalaznie od dzialania jakiegokolwiek zaworu badz innego * mechanizmu. Silnik 283 zamontowany jest w poblizu podtrzymujacego pierscienia 263 ima kolo cierne 286 osadzone na zewnetrznej czesci walka silnika. < • Gdy zespól laczacy ustawiony jest w polozeniu pokazanym na fig. 5; w którym kolnierze 280 i 281 sa zlaczone, a dolny koniec 238 pionowego odcinka 261 znajduje sie ponizej poziomu wody 268, wówczas kolo 286 znajduje sie powyzej pierscienia 263, nie kontaktujac sie z nim. Gdy zachodzi potrzeba rozpoczecia pracy pieca 211 i zaprzestania pracy pieca 210, wówczas rozlacza sie szybko zwalniajace laczace zaciski 283.Wówczas wlacza sie dzwigniki 274 podnoszac zespól laczacy 235 odlaczajac kolnierz 280 od kolnierza 281.Powoduje to podniesienie pierscienia 263 az do jego zetkniecia sie z kolem 286. Wlacza sie silnik 285 obracajac ruchome kolano 235 o kat 180° wokól pionowej osi przechodzacej przez jego pionowy dolny odcinek 261.Powoduje to umiejscowienie kolnierza 280 w poblizu kolnierza 281' przewodu 232', który polaczony jest z piecem 211. • Wlacza sie dzwigniki 274 opuszczajac zespól 235 dzieki czemu laczy sie kolnierz 280 z kolnierzem 281', a dolny koniec 264 ruchomego kolana 235 wchodzi do wody 268 powtórnie dajac uszczelnienie z rura 238. Przez to zespól laczacy przesuwa sie z polozenia oznaczonego ciagla linia na fig. 4 do polozenia pokazanego linia przerywana. Po zamknieciu szybko zwalniajacych zacisków 283 podlacza sie piec 211 do oczyszczalnika gazu 233 i w ten sposób izoluje sie piec 210. Wodne uszczelnienie 265, pierscieniowy uklad kolnierzowy 280, 281 i 281' oraz szybko zwalniajace zaciski 283 pozwalaja na uszczelnienie pomiedzy oczyszczalnikrem gazu 233 i piecami 210 i 211 mimo niedokladnosci polozenia zespolu lazacego 235 oraz przewodów 232 lub 232'.78 469 5 Pierscieniowy uklad kolnierzy 2801 281 i 281' pozwala ha obrót zespolu laczacego 235 bez pionowego przesuniecia. W ten sposób mozna szybko laczyc i odlaczac piece 210 i 211 do odbieralnika 233 gazu. PL