SU846945A1 - Двухванна сталеплавильна печь - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к двухванным сталеплавильным печам.

Выплавка стали в двухванных печах осуществляется одновременно в двух рабочих пространствах. При этом в одном из них производится продувка кислородом углеродсодержащего расплава, а во втором - завалка и прогрев шихты, причем нагрев материалов во втором рабочем пространстве, в основном, осуществляется за счет физического и химического тепла газов,обра зующихся при продувке кислородом углеродсодержащего расплава в первом рабочем пространстве. После окончания рафинирования металла в первом рабочем пространстве на нагретую шихту_ во второе рабочее пространство заливают жидкий чугун, а в первое (после выпуска готовой стали) заваливают шихтовые материалы для следующей плавки.Направление дымовых газов при этом имзеняют на противоположное

Таким образом, дымовые газы проходят через оба рабочих пространства и поочередно нагревают кладку отводящих дымовых трактов, примыкающих.к рабочим пространствам.

Повышенная температура в шлаковике и вертикльном канале, примыкающим к продувочному рабочему пространству в так называемом тупиковом тракте, обуславливает наличие геометрического напора,вследствие которого в это рабочее пространство поступает воздух, подсасываемый через неплотности в кладке, в количестве 10000-20000 нм^а/ч (по непосредственг ным замерам). Проходя через шлаковик и вертикальный канал, воздух нагревается, отбирая тепло, аккумулированное кладкой на предшествующем дымовом периоде. Температура подсасьг? ваемого воздуха в течение цикла изменяется с 1000°С до 300-400°С, а в среднем за-время между перекидками составляет около 500°С.

Сжигание выделяющейся при продувке металла окиси углерода в подсосанном нагретом воздухе В период интенсивного окисления углерода приводит к резкому повышению температуры и давления в продувочном рабочем пространстве, что вызывает перегрев и оплав-ί' ление свода рабочего пространства, а также ‘выбивание из печи большого количества запыленных высокотемпературных дымовых газов.

В то же время, в_г доводку, когда скорость выгорания углерода и температура воздуха снижаются,тепла от дожигания окиси углерода становится недостаточно для покрытия тепловых потерь в рабочем пространстве, и компенсация потерь осуществляется за счет тепла жидкого металла .

Недостающее для нагрева металла тепло получают при этом за счет окис-, ления железа, что влечет за собой переокисление металла и шлака, а также уменыпе выхода годного и перерасход чуЬуна и ферросплавов.

Известна конструкция двухвайной сталеплавильной печи, в которой дожигание остаточной окиси углерода осуществляется в боровах, куда через сопла, установленные в нижней части дымоспада, подается вентиляторный воздух. Одновременно этим воздухом снижается температура дымовых газов П].

При таком способе дожигания окиси углерода увеличивается количество дымовых газов, поступающих в газоочистку, поскольку дожигание происходит в боровах, где нет охлаждаемых панелей, и снижение температуры дымовых газов Достигается посредством подачи избыточного количества воздуха (до 40000-80000 м /ч ; что на большинстве печкй приводит к не ’ достатку тяги. .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является двухванная, сталеплавильная печь, в которой устраняется вредное воздействие воздуха, поступающего из тупикового¹ тракта в печь. С помощью эжектирующих устройств воздух из вертикального канала тупиковой стороны печи .передается по воздухопроводу к пережиму между ваннами и, через специальные охлаждаемые амбразуры пода4 ется в рабочее пространств·, где производится завалка и нагрев шихты. Это улучшает тепловую работу двухванной печи, так как из-за уменьшения 5 количества воздуха.окись углерода сгорает в продувочной камере уже только частично, а остальная ее часть передается в камеру нагрева шихты. При этом уменьшается выбивание дымовых 10 газов и печи, повышается стойкость свода, уменьшаются потери тепла в продувочной камере, что позволяет, сни.зитъ окисленность металла и шпака и повысить выход годного [2].

Однако установка специальных амбразур в своде между ваннами усложняет конструкцию печей,.приводит к увеличению, тепловых потерь, снижает стойкость свода и затрудняет проведе20 ние ремонтных работ.

Дожигание окиси углерода воздухом, нагретым до 500°С, приводит к затратам тепла на нагрев азота, содержащегося в подсосанном воздухе, до 25 температуры дымовых газов 1350-1450°С Тепла окиси углерода из-за этого недостаточно для нагрева металлошихты до нужной температуры, что вызывает необходимость увеличивать рас30 ход топлива.

На практике дожиганик окиси углерода и сжигание дополнительного топлива производится за счет подачи кислорода.

Цель изобретения - улучшение тепловой работы печи, существенное снижение количества воздуха, поступающего в рабочее пространство печи, уменьшение расхода топлива и повышение стойкости свода. Поставленная цель достигается тем, что свод головки на отводящей стороне печи снабжен соплами, которые соединены воздухопроводами с эжекти- ’ рующими устройствами, отбирающими нагретый воздух из вертикальных каналов .печи.

В результате передачи воздуха из одного вертикального канала в другой, минуя?'рабочие пространства, улучшается тепловая работа печи и уменьшается потребность в дополнительном топливе для нагрева шихты в периоды завалки и прогрева. Конструкция двух⁵⁵. ванной печи упрощается, облегчается проведение ремонтов.

¹ . На фиг.1 схематически представлена дечь, план; на фиг.2 - вид на заднюю стенку печи,разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 о головке ; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Двухванная сталеплавильная печь состоит из двух последовательно расположенных рабочих пространств 1 и 2 (фиг.4), вертикальных каналов 3 и 4 с установленными в них экранами испарительного охлаждения (не показан) , эжектирующих устройств 5 и 6 (фиг.2) для отбора воздуха из вертикальных каналов, воздухопровода 7, сопел 8 и 9, установленных в головках, например, в своде головок, отсечных ; клапанов 10-13.

Печь работает следующим образом.

При продувке жидкого металла в рабочем пространстве 1 нагретый воздух из дымового тракта, примыкающего к рабочему пространству 1, за счет геометрического напора поступает в вертикальный канал 3, откуда с помощью эжектирующего устройства 5 воздух по воздухопроводу 7 транспортируется, минуя рабочие 'пространства 1 и 2, и через сопла 9 подается в вертикальный канал 4. При этом отсечные клапаны 10 и 13 открыты, а клапаны 11 и 12*закрыты.

После выпуска плавки из рабочего пространства 1 и начала продувки в рабочем пространстве 2 отсечные клапаны 11 и 12 открываются, а кла$-_ паны 10 и 13 закрываются, подача воздуха в вертикальный канал 4 через сопла 9 прекращается. ЭжектИрующее устройство .6 начинает отбирать воздух из вертикального канала 4 и через открытые клапаны 11 и 12 и ⁴ сопла 8 воздух поступает в вертикальный канал 3.

Суммарное теплосодержание передаваемого в отводящий вертикальный канал воздуха и догорающей в этом канале остаточной окиси углерода 5 достигает 5,0-7,0·10⁶ккал. *

Установленные в вертикальных каналах экраны экспериментального охлаждения позволяют использовать это тепло для выработки дополниW тельного количества пара.

Использование изобретения позволяет уменьшить расход топлива, повысить выход годного, снизить количество дымовых газов, попадающих 15 из печй в атмосферу цеха и уменьшить 'количество дыма, поступающего на газоочистку.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к черной металлургии в частности к двухванным сталеплавильным печам. Выплавка стали в двухванных печах осуществл етс  одновременно в двух рабочих пространствах. При этом в одном из них производитс  продувка кислородом углеродсодержащего распла ва, а во втором - завалка и прогрев шихты, причем нагрев материалов во втором рабочем пространстве, в основ ном, осуществл етс  за счет физического и химического тепла газов,образующихс  при продувке кислородом углеродсодержащего расплава в первом рабочем пространстве. После окончани рафинировани  металла в первом рабочем пространстве на нагретую пшхту во второе рабочее пространство залива ют жидкий чугун, а в первое (после вьшуска готовой стали) заваливают шихтовые материалы дл  следующей I , .. плавки,Направление дымовых газов при этом имзен ют на противоположное Таким образом, дымовые газы проход т через оба рабочих пространства и поочередно нагревают кладку отвод щих дымовых трактов, примыкающих.к рабочим пространствам. Повышенна  температура в щлаковике и вертикльном канале, примыкающим к продувочному рабочему пространству в так назьшаемом тупиковом тракте, обуславливает наличие геометрического напора,вследствие которого в это рабочее пространство поступает воздух, подсасываемый через неплотности в кладке, в количестве 10000-20000 (по непосредственг ным замерам). Проход  через шлаковик и вертикальный канал, воздух нагреваетс , отбира  тепло, аккумулированное кладкой на предшествующем дымовом периоде. Температура подсасьп ваемого воздуха в течение цикла измен етс  с 1000с до 300-400°С, а в среднем за-врем  между перекидками составл ет около 500 С. Сжигание выдел ющейс  при продув металла окиси углерода в подсосанно нагретом воздухе и период интенсивн го окислени  iуглерода приводит к резкому повышенмо температуры и дав лени  в продувочном рабочем простра стве, что вызывает перегрев и оплав ленив свода рабочего пространства, а также выбивание из печи большого количества запыленных высокотемпера турных дымовых газов. В то же врем , в доводку, когда скорость выгорани  углерода и ратура воздуха снижаютс ,тепла от дожигани  окиси углерода становитс  недостаточно дл  покрыти  тепловых потерь в рабочем пространстве , и компенсаци  потерь осуществл етс  за счет тепла жидкого метал ла. , Недостающее дл  нагрева металла тепло получают при зтом за счет оки лени  железа, что влечет за собой переокисление металла и шлака, а также уменьше выхода годного и перерасход чугуна и ферросплавов. Известна конструкци  двухвайной сталеплавильной печи, в которой дожигание остаточной окиси углерода осуществл етс  в боровах, куда через сопла, установленные в нижней части дымоспада, подаетс  вентил торный воздух. Одновременно этим воздухом снижаетс  температура дымо вых газов ПЗ При т,аком способе дожигани  окис углерода увеличиваетс  количестйо дымовых газов, поступаницих в газоочистку , поскольку дожигание происходит в боровах, где нет охлаждаемы панелей, и снижение температуры дым вых газов Достигаетс  посредством подачи избыточного количества воздуха (до 40000-80000 м /ч ; что на большинстве печ приводит к не достатку т ги. . Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  двухваииа . сталеплавильна  печь, в которой устран етс  вредное воздействие воздуха, поступакйцего из тупиковог тракта в печь. С помощью эжектирую щих устройств воздух из вертикально го канала тупиковой староны печи «передаетс  по воздухопроводу к пе режиму между ваннами и, через Спещг альные охлахздаемые амбразуры подаетс  в рабочее прострапс i nf, где производитс  завалка и нагрев шихты. Это улучшает тепловую работу двухванной печи, так как из-за уменьшени  количества воздуха, окись углерода сгорает в продувочной камере уже только частично, а остальна  ее часть передаетс  в камеру нагрева шихты. При этом уменьшаетс  выбивание дымовых газов и печи, повьпиаетс  стойкость свода, уменьшаютс  потери тепла в продувочной камере, что позвол ет, сни.зить окисленность металла и шлака и повысить выход годного f2j. Однако установка специальных амбразур в своде между ваннами усложн ет конструкцию печей,.приводит к увеличению , тепловых потерь, снижает стойкость свода и затрудн ет проведение ремонтных работ. Дожигание окиси углерода воздухом, нагретым до , приводит к затратам тепла на нагрев азота, содержащегос  в подсосанном воздухе, до температуры дымовых газов 1350-1450с. Тепла окиси углерода из-за этого недостаточно дл  нагрева металлошихты до нужной температуры, что вызывает необходимость увеличивать расход топлива. На практике дожиганий окиси углерода и сжигание дополнительного топлива производитс  за счет подачи кислорода. Цель изобретени  - улучшение епловой работы печи, существенное нижение количества воздуха, постуающего в рабочее пространство пеи , уменьшение расхода топлива и поышение стойкости свода. Поставленна  цель достигаетс  ем, что свод головки на отвод щей тороне печи снабжен соплами, которые оединеш воздухопроводами с эжектиующшш устройствами, отбирающими агретый воздух из вертикальных каалов .печи. В результате передачи воздуха из дного вертикального канала в другой, к у  рабочие пространства, улучшает  теплова  работа печи и уменьаетс  потребность в дополнительном опливе дл  нагрева шихты в периоды а,валки и прогрева. Конструкци  двуханной печи упрощаетс , облегчает  проведение peMOHTds. . На фиг.I схематически представлена ечь, план; на фиг.2 - вид на заднюю стенку печн,разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 о головке ; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.. Двухванна  сталеплавильна  печь состоит из двух последовательно рас положенных рабочих пространств 1 и 2 (фиг.4), вертикальных каналов 3 и 4 с у с тановленными в них экранами испарительного охлаждени  (не показан ) , эжектирующих устройств 5 и 6 (фиг.2) дл  отбора воздуха из вертикальных каналов, воздухопро вода - 7, сопел 8 и 9, установленных в головках, например, в своде головок , отсечных : клапанов 10-13. Печь работает следующим образом. При продувке жидкого металла в рабочем пространстве 1 нагретый воздух из дымового тракта, примыкаю щего к рабочему пространству 1 за счет геометрического напора поступа ет в вертикальный канал 3, откуда с помощью эжектирующего устройства 5 воздух по воздухопроводу 7 транспортируетс , мину  рабочие Простран ства 1 и 2, и через сопла 9 подаетс  в вертикальный канал 4. При отсечные клапа |ы 10 и 13 а клапаны Пи 12 закрыты. После выпуска плавки из рабочего пространства 1 и начала продувки в рабочем пространстве 2 отсечные клапаны П и 12 открьюаютс , а кпа паны 10 и 13 закрываютс , подача воздуха в вертикальный канал 4 через сопла 9 прекращаетс . ЭжектИрующее устройство .6 начинает отбирать воздух из вертикального канала 4 и через открытые клапаны Пи 12 и сопла 8 воздух поступает в вертикальный канал 3. 56 Суммарное теплосодержание пере:даваемого в отвод щий вертикальный канал воздуха и догорающей в з{том канале остаточной окиси углерода достигает 5,0-7,. Устааов енные в вертикальных каналах экраны экспер1шентального охлаждени  позвол ют использовать это тепло дл  вьфаботки дополнительного количества пара. Использование изобретени  позвол ет уменьшить топлива, повысить выход годного, снизить кс личество дымовых газов, попадающих из печ в атмосферу цеха иуменьшить количество дыма, поступающего на газоочистку. Формула изобретени  -. , Двухванна  сталеплавильна  печь, содержаща  две разделенные порогом , перекрытые общим сводом, головки с ве| тикальньо 1и каналами, эжектирукщие устройства дл  отбора воздуха из I вертикальных каналов и присоединенные к ним воздухопроводы с отсечны1ми клапанами, о т л и чающа с  тем, что, с целью снижени  расхода топлива, повышени  выхода годного и уменьшени  количества дьмовых газов, поступающих в газоочистку, головки печи снабжены соплами, соединенными с воздухопроводом . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство в 376642, кл. F 27 В 3/04, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР , 9 232290, кл. F 27 В 3/04, 1967.

   - :

   flr

   «

   rf

   Т

   ftu.1

   //-7 /

   5-5