RU2779267C1 - Method for drying and heating of steel-posing ladder lining and device for its implementation - Google Patents
Method for drying and heating of steel-posing ladder lining and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779267C1 RU2779267C1 RU2022102249A RU2022102249A RU2779267C1 RU 2779267 C1 RU2779267 C1 RU 2779267C1 RU 2022102249 A RU2022102249 A RU 2022102249A RU 2022102249 A RU2022102249 A RU 2022102249A RU 2779267 C1 RU2779267 C1 RU 2779267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ladle
- lid
- working medium
- lining
- burner
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- 241000731961 Juncaceae Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к тепловой обработке сталеразливочных ковшей.The invention relates to metallurgy, in particular to the heat treatment of steel-pouring ladles.
В настоящее время сушка и разогрев футеровки сталеразливочных ковшей на большинстве металлургических предприятий производится на специальных стендах при помощи газовоздушных горелок.At present, the drying and heating of the lining of steel-pouring ladles at most metallurgical enterprises is carried out on special stands using gas-air burners.
Процесс сушки и разогрева футеровки ковша сводится к нагреву футеровки теплом, которое выделяется в процессе преобразования одних химических соединений (топливо и окислитель) в смесь других химических соединений (продукты сгорания, являющиеся рабочей средой). Теплообмен происходит как путем излучения, так и прямым соприкосновением рабочей среды с материалом футеровки, то есть конвекцией.The process of drying and warming up the lining of the ladle is reduced to heating the lining with heat, which is released in the process of converting some chemical compounds (fuel and oxidizer) into a mixture of other chemical compounds (combustion products, which are the working medium). Heat exchange occurs both by radiation and by direct contact of the working medium with the lining material, that is, by convection.
Для поддержания высокой температуры рабочей среды постоянно обеспечивается процесс горения, а остывающая рабочая среда, уже как дым, выводится из пространства ковша. В целом, процесс сушки и (или) разогрева производится с помощью перемещающихся материалов, находящихся в газообразном состоянии.To maintain a high temperature of the working medium, the combustion process is constantly ensured, and the cooling working medium, already like smoke, is removed from the ladle space. In general, the process of drying and (or) heating is carried out with the help of moving materials that are in a gaseous state.
Движение газов во внутреннем пространстве ковша представляет собой сложный процесс в результате того, что, после сгорания топлива, образованная рабочая среда, состоящая из продуктов сгорания, отражается от днища и стенок ковша и устремляется навстречу факелу в дымоотводящее устройство. Поэтому конструкция дымоотводящего устройства играет важную роль в определении характера движения рабочей среды.The movement of gases in the internal space of the ladle is a complex process as a result of the fact that, after the combustion of the fuel, the formed working medium, consisting of combustion products, is reflected from the bottom and walls of the ladle and rushes towards the torch into the smoke exhaust device. Therefore, the design of the smoke exhaust device plays an important role in determining the nature of the movement of the working environment.
Излучение играет малую роль в связи с низкой светимости факела и задымленностью внутреннего пространства ковша. Эффективность же конвективного теплообмена во многом определяется характером движения (омывания) рабочей средой поверхности футеровки.Radiation plays a small role due to the low luminosity of the torch and the smoky interior of the ladle. The efficiency of convective heat transfer is largely determined by the nature of the movement (washing) of the lining surface by the working medium.
Известен «Способ сушки и нагрева многослойной футеровки сталеразливочного ковша» RU 2138365 [1], включающий установку ковша на стенд, прикрытие ковша крышкой с закрепленным на ней горелочным устройством, подачу природного газа и воздуха в горелку, поджиг ее, непрерывный нагрев футеровки факелом, температуру которого регулируют по коэффициенту избытка окислителя, удаление газообразных продуктов сгорания и влаги из ковша, нагрев осуществляют по трем режимам: режиму сушки, номинальному режиму и форсированному режиму, при этом в качестве горелочного устройства используют многоствольное эжекторное устройство, удаление продуктов сгорания и влаги осуществляют через многоствольные воздушные эжекторы, которые располагают в крышке равномерно и симметрично относительно горелочного устройства, а крышку прикрывают с зазором относительно торца ковша.Known "Method of drying and heating a multilayer lining of a steel-pouring ladle" RU 2138365 [1], including installing the ladle on the stand, covering the ladle with a lid with a burner device fixed on it, supplying natural gas and air to the burner, igniting it, continuous heating of the lining with a torch, temperature which is regulated by the excess oxidizer coefficient, the removal of gaseous combustion products and moisture from the ladle, heating is carried out in three modes: drying mode, nominal mode and forced mode, while a multi-barrel ejector device is used as a burner device, the removal of combustion products and moisture is carried out through multi-barrel air ejectors, which are located in the lid evenly and symmetrically relative to the burner, and the lid is covered with a gap relative to the end of the ladle.
Недостатком известного способа является низкая эффективность прогрева донной части ковша.The disadvantage of this method is the low efficiency of heating the bottom of the bucket.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Способ сушки монолитной футеровки металлургического резервуара для жидких продуктов и использование для этого применения горелки» FR 2706991 [2], включающий использование крышки с установленной газовой горелкой, установленной с зазором между крышкой и верхней части ковша, разделительную насадку цилиндрической формы, расположенную на стороне крышки, обращенной к ковшу.The closest to the claimed technical solution is the "Method of drying a monolithic lining of a metallurgical tank for liquid products and using a burner for this application" FR 2706991 [2], including the use of a lid with an installed gas burner installed with a gap between the lid and the upper part of the ladle, a separating nozzle cylindrical shape, located on the side of the cover facing the bucket.
Известное устройство обладает повышенной по сравнению с [1] эффективностью прогрева донной части ковша благодаря наличию разделительной насадки, направляющей газы от горелки в донную часть ковша.The known device has an increased efficiency of heating the bottom of the ladle compared to [1] due to the presence of a separating nozzle that directs gases from the burner to the bottom of the ladle.
К недостаткам устройства относится низкие надежность и долговечность, обусловленные перегревом достаточно тонкой разделительной насадки. Низкая эффективность обусловлена турбулентным характером течения горелочных газов.The disadvantages of the device include low reliability and durability due to overheating of a rather thin separating nozzle. The low efficiency is due to the turbulent nature of the flow of burner gases.
Технический результат повышение эффективности, надежности, долговечности. Дополнительный технический результат уменьшение вредных выбросов в атмосферу цеха.EFFECT: increased efficiency, reliability, durability. An additional technical result is the reduction of harmful emissions into the atmosphere of the workshop.
Технический результат достигается тем, что: способ сушки и разогрева футеровки сталеразливочного ковша накрытого крышкой с горелкой, и имеющего дымоотводящее устройство, включающий нагрев футеровки горелкой и отвод конвективным теплообменом рабочей среды за пределы ковша, характеризуется тем, что в полости ковша создают ламинарное движение рабочей среды за счет установки на рабочей поверхности крышки разделительной насадки, (формирующей поток рабочей среды на начальной стадии горения и на завершающей фазе движения рабочей среды).The technical result is achieved in that: the method of drying and heating the lining of a steel-pouring ladle covered with a lid with a burner and having a smoke exhaust device, including heating the lining with a burner and removing the working medium by convective heat exchange outside the ladle, is characterized by the fact that laminar movement of the working medium is created in the ladle cavity due to the installation of a separating nozzle on the working surface of the cover (which forms the flow of the working medium at the initial stage of combustion and at the final phase of the movement of the working medium).
Способ может включать дымоотводящее устройство, имеющее канал, увеличивающегося сечения от периферии к дымоходу, (обеспечивает полное поглощение удаляемого дыма, без выбросов в окружающую среду).The method may include a smoke exhaust device having a channel of increasing cross section from the periphery to the chimney (provides complete absorption of the removed smoke, without emissions into the environment).
Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее крышку с установленной газовой горелкой, крышка установлена с зазором между крышкой и верхней частью ковша, разделительную насадку цилиндрической формы, расположенную на стороне крышки, обращенной к ковшу, характеризуется тем, что разделительная насадка имеет переменное сечение, расширяющаяся к крышке.A device for implementing the method according to claim 1, including a lid with an installed gas burner, a lid installed with a gap between the lid and the upper part of the ladle, a cylindrical separating nozzle located on the side of the lid facing the ladle, characterized in that the separating nozzle has a variable cross section expanding towards the lid.
Внешняя образующая насадки может быть выгнута в сторону центра, а внутренняя образующая насадки может быть наклонена таким образом, что сечение канала уменьшается по направлению к крышке, что позволит дополнительно повысить эффективность благодаря дополнительному снижению турбулентности.The outer nozzle generatrix can be curved towards the center, and the inner nozzle generatrix can be inclined so that the channel section decreases towards the cover, which will further improve efficiency due to further reduction of turbulence.
Устройство может содержать кольцевой дымосборник, соединенный с внешней стороной крышки, что позволит дополнительно повысить эффективность благодаря повышению температуры горелочных назов.The device may include an annular smoke box connected to the outside of the cover, which will further improve efficiency by increasing the temperature of the burner heads.
Кольцевой дымосборник может быть соединен с патрубком дымовой трубы, причем кольцевой дымосборник имеет переменное сечение, наиболее широкое в области дымовой трубы (наименее широкое в области, противоположной дымовой трубе), что позволит дополнительно повысить эффективность благодаря дополнительному снижению турбулентности.An annular smoke collector can be connected to a chimney nozzle, the annular smoke collector having a variable section, widest in the area of the chimney (least wide in the area opposite the chimney), which will further improve efficiency due to further reduction of turbulence.
Осуществление изобретения:Implementation of the invention:
На фиг. 1 показан сталеразливочный ковш (вид сбоку), установленный на устройстве сушки и нагрева ковшей, накрытый крышкой-зонтом устройства, на фиг. 2 показано то же по сечению А-А, где:In FIG. 1 shows a steel-pouring ladle (side view) installed on a device for drying and heating ladles, covered with an umbrella cover of the device, in Fig. 2 shows the same in section A-A, where:
1 - сталеразливочный ковш с футеровкой;1 - steel ladle with lining;
2 - крышка;2 - cover;
3 - горелка;3 - burner;
4 - факел;4 - torch;
5 - разделительная насадка;5 - separating nozzle;
6 - дымоход;6 - chimney;
7 - дымосборник;7 - smoke box;
8 - ниспадающий поток газов факела;8 - descending flow of gases of the torch;
9 - восходящий поток газов рабочей среды.9 - upward flow of gases of the working environment.
Устройство действует следующим образом:The device operates as follows:
Устройство сушки и разогрева ковшей работает следующим образом: сталеразливочный ковш 1 с футеровкой, которую надо просушить или разогреть устанавливается в устройство сушки и разогрева ковшей. Крышка (с зонтом) 2 устройства накрывает ковш с зазором, величина которого определяется технологическим процессом сушки и разогрева. В горелку 3, расположенную по оси ковша, подают горючий газ и воздух. Газ поджигают. Факел 4, выходящий из горелки 3, представляет собой определенный объем пространства, заполненный веществом, находящемся в газовом состоянии, в котором происходят физико-химические реакции горения. Поток газов, образующих факел упирается в дно ковша 1, отражается от него и уже как продукты сгорания или рабочая среда, передающая тепло футеровке ковша конвективным способом, устремляется в направлении дымоотводящего устройства.The device for drying and warming up ladles works as follows: a steel-pouring ladle 1 with a lining that needs to be dried or heated is installed in a device for drying and warming up ladles. Cover (with umbrella) 2 covers the bucket with a gap, the value of which is determined by the technological process of drying and heating. Combustible gas and air are supplied to the burner 3, located along the ladle axis. The gas is ignited. The
Благодаря наличию в крышке разделительной насадки 5, в пространстве между устьем горелки и поверхностью завихрения рабочей среды не образуются, улучшаются условия формирования факела, что в дальнейшем увеличивает теплопередачу. Кроме того, разделительная насадка позволяет сформировать равномерное движение рабочей среды в дымоотводящее устройство.Due to the presence of a separating
При использовании в составе дымоотводящего устройства дымосборника, рабочая среда, теперь уже просто дым, равномерно покидают пространство ковша через зазор между крышкой-зонтом и краем ковша, собираясь при этом в канал дымосборника 7. Естественно, количество дыма увеличивается по мере приближения канала от дальней точки к дымоходу 6. Благодаря увеличивающемуся сечению дымосборника, увеличивающееся количество дыма беспрепятственно уходит в дымоход.When using a smoke box as part of a smoke exhaust device, the working medium, now just smoke, evenly leaves the bucket space through the gap between the umbrella cover and the edge of the bucket, while collecting in the
Таким образом, несмотря на то, что процессы газодинамики, проходящие во внутреннем пространстве ковша, ограниченного крышкой, весьма сложны, можно говорить об упорядочении этих процессов, что приведет к белее полной теплопередачи от рабочей среды к футеровке сталеразливочного ковша.Thus, despite the fact that the processes of gas dynamics that take place in the internal space of the ladle, limited by the lid, are very complex, we can talk about the ordering of these processes, which will lead to a more complete heat transfer from the working medium to the lining of the steel-pouring ladle.
Технический результат повышение эффективности достигается повышением теплоотдачи от рабочей среды к футеровке сталеразливочного ковша. Повышение надежности и долговечности достигается уменьшением температуры разделительной насадки и увеличением ее толщины. Технический результат достигается тем, что на внутренней поверхности крышки в устье горелки устанавливается профилированный канал, разделяющий зону воспламенения факела горелки отзоны удаления из ковша движущейся навстречу факелу рабочей среды, причем сечение канала способствует формированию равномерного истечению рабочей среды из пространства ковша без возникновения застойных зон, благодаря чему устраняется турбулентное движение рабочей среды в устье горелки, и обеспечивается направление потока рабочей среды к дымоотводящему устройству, которое имеет увеличивающее сечение, благодаря чему в канал помещается весь дым, объем которого увеличивается от периферии к дымоходу.EFFECT: increased efficiency is achieved by increasing heat transfer from the working medium to the lining of the steel-pouring ladle. An increase in reliability and durability is achieved by reducing the temperature of the separation nozzle and increasing its thickness. The technical result is achieved by the fact that a profiled channel is installed on the inner surface of the cover at the mouth of the burner, separating the ignition zone of the burner torch from the zone of removal from the ladle of the working medium moving towards the torch, and the cross section of the channel contributes to the formation of a uniform outflow of the working medium from the ladle space without the occurrence of stagnant zones, due to which eliminates the turbulent movement of the working medium in the mouth of the burner, and ensures the direction of the flow of the working medium to the flue device, which has an increasing cross section, due to which all the smoke is placed in the channel, the volume of which increases from the periphery to the chimney.
Промышленная применимость. Предлагаемый способ может успешно применяться для подогрева сталеразливочных ковшей.Industrial applicability. The proposed method can be successfully used for heating steel-pouring ladles.
Claims (5)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779267C1 true RU2779267C1 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4462698A (en) * | 1982-04-21 | 1984-07-31 | Bloom Engineering Company, Inc. | Noncontact temperature sensing method and apparatus for ladle preheating |
FR2706991B3 (en) * | 1993-06-24 | 1995-08-11 | Veitsch Radex Ag | |
RU2095191C1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for drying lining of steel casting ladles |
RU2138365C1 (en) * | 1998-01-29 | 1999-09-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining |
UA96344C2 (en) * | 2010-01-18 | 2011-10-25 | Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Национальной Академии Наук Украины | Device for drying and heating casting ladles |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4462698A (en) * | 1982-04-21 | 1984-07-31 | Bloom Engineering Company, Inc. | Noncontact temperature sensing method and apparatus for ladle preheating |
FR2706991B3 (en) * | 1993-06-24 | 1995-08-11 | Veitsch Radex Ag | |
RU2095191C1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for drying lining of steel casting ladles |
RU2138365C1 (en) * | 1998-01-29 | 1999-09-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining |
UA96344C2 (en) * | 2010-01-18 | 2011-10-25 | Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Национальной Академии Наук Украины | Device for drying and heating casting ladles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4329943A (en) | Heating boiler | |
WO2000032990A8 (en) | Exhaust gas treating device | |
TWI554730B (en) | Smokeless incinerator and power generation system and heat exchange system using same | |
US4027603A (en) | Refuse incinerator | |
RU2779267C1 (en) | Method for drying and heating of steel-posing ladder lining and device for its implementation | |
US4262609A (en) | Incinerators | |
RU204800U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
CN205897152U (en) | Burning furnace is burnt to high -efficient disturbance rotation type | |
FR2666871A1 (en) | Installation for producing heat from a fuel burnt in a boiler connected to the base of an industrial chimney | |
RU129599U1 (en) | INFRARED RADIATION BURNER | |
FR2519742A1 (en) | Central heating boiler with second burner - has flue gases led through secondary burner consisting of flue duct surrounded by ignition-point-reducing catalyst | |
RU2159893C2 (en) | Horizontal flue boiler | |
US4947768A (en) | Smoke purifier apparatus for chimneys | |
RU2157863C2 (en) | Equipment to burn low-calorie gases of aluminum electrolyzer | |
US12018842B1 (en) | Stove with self-air drawing and heating for primary burn | |
US4351249A (en) | Reactor | |
RU2236435C2 (en) | Apparatus for producing of fuel charcoal | |
SU1000677A1 (en) | Apparatus for burning waste gases | |
GB1349123A (en) | Smoke control apparatus | |
SU1719805A1 (en) | Hot-water boiler | |
SU1080809A1 (en) | Apparatus for roasting food products | |
RU93051502A (en) | BAKE | |
SU1468656A1 (en) | Arrangement for drying the casting ladles | |
KR900002673Y1 (en) | Cover in briquet boiler | |
SU1016383A1 (en) | Gas burner device |