UA12322U - Багатокамерний горизонтальний конвертер ломакіна в.м. - Google Patents

Abstract

Багатокамерний горизонтальний конвертер містить сполучені між собою дві плавильні камери, кожна з яких має склепіння, подину, випускний отвір, виконаний у задній стінці камери, передню стінку з завалочно-заливальними вікнами і розташованими між ними технологічним вікном, вертикально встановлені в склепінні фурми і додаткові газокисневі пальники, газовідвідний тракт з одним чи двома газоочисниками та з одним чи двома димарями і механізмом хитання. Плавильні камери виконані з можливістю повороту навколо своєї горизонтальної осі. Технологічне вікно має поріг, нижній край якого виконаний нижче нижнього краю порога завалочно-заливальних вікон, з можливістю примусового скачування шлаку і видалення шкідливих домішок зі сталі сірки і фосфору. В склепінні кожної плавильної камери виконані три вертикальні амбразури (отвори), осі яких розташовані під кутом до горизонтальної осі конвертера, через які поперемінно вводяться чи поперемінно виводяться три кисневі продувні фурми. Вертикальні отвори в склепінні кожної плавильної камери виконані дугоподібно і прямокутно витягнутими (однаково симетрично) від середини склепіння у бік передньої і задньої стінок камер з можливістю технологічного нахилу камер в обидва боки без виведення (піднімання) кисневих продувних фурм і без переривання процесу продувки ванни киснем.

Description

Опис винаходу

Запропонована корисна модель відноситься до області чорної металургії, конкретніше, до конструкції 2 багатокамерних горизонтальних конвертерів.

Відомий багатокамерний сталеплавильний агрегат, що містить сполучені між собою у верхній частині плавильні камери. Кожна камера має виконані в її передній стінці два завантажувальних вікна для завантаження металобрухту і заливання рідкого чавуну і розташоване між ними технологічне вікно. У подині кожної камери мається випускний отвір. У зводі камер є амбразурні отвори для введення в робочий простір кисневих фурм. 70 Передня стінка камер у її верхній частині, розташованій вище рівня порогів, виконана похилою під визначеним кутом до вертикалі убік задньої стінки (ША, Мо9024А, Е2783/02, Е2703/00, г2703/14, опублікований 30.09.96).

Даний агрегат прийнятий за найближчий аналог.

Дана конструкція дозволяє здійснити безмульдове завантаження металолому і безпосереднє заливання рідкого чавуну через заливальні вікна з чавуновізного ковша, що дозволило підвищити продуктивність агрегату 72 за рахунок збільшення швидкості завантаження брухту і швидкісного заливання рідкого чавуну.

Однак, даному агрегату притаманні наступні недоліки: знижена стійкість передньої стінки і складність кріплень завалочних вікон через нахил передньої стінки убік задньої стінки; недостатньо висока швидкість завантаження металобрухту і заливання чавуну; наявність різниці навантажень, що діють на склепіння по передній і задній лінії агрегату. Усе це впливає на його стійкість і знижує міжремонтний період агрегату, що у цілому приводить до зниження його продуктивності. Крім того, виконання камер стаціонарними призводить до необхідності виконання умовних порогів і "гребінців" на завантажувальних вікнах і технологічному вікні.

Зазначені міри необхідні для запобігання виплесків розплавленого металу і шлаку, а це у свою чергу підвищує витрату сирого доломіту і магнезитового порошку і збільшує час плавки.

Задачею корисної моделі, є створення багатокамерного горизонтального конвертера, що має високу продуктивність при спрощенні його конструкції і розширенні його технологічних можливостей. в

Технічним результатом запропонованої корисної моделі є підвищення стійкості агрегату і спрощення його конструкції. Це досягається тим, що в багатокамерному горизонтальному конвертері, що містить сполучені між собою плавильні камери, кожна з який має склепіння, подину, технологічні вікна, випускний отвір, кисневі фурми, систему газовідводу, кожна із плавильних камер виконана з можливістю повороту навколо своєї с горизонтальної осі. с

Технічні вікна виконані в передній стінці камери, кисневі фурми встановлені в склепінні плавильних камер, а плавильні камери оснащені додатковими газокисневими пальниками, установленими на зводах плавильних о камер і звернені під кутом назустріч один одному. Га

Виконання плавильних камер з можливістю повороту навколо своєї горизонтальної осі дозволяє спростити процес завантаження брухту, заливання чавуну, а також випуск металу і зкачування шлаку. Відпадає -- необхідність виконувати умовні пороги і гребінці на технологічних завантажувальних вікнах, споруджувати заливальні і випускні жолоби, оскільки при завантаженні металошихти і заливанні чавуну, а також випуску метала і зкачуванні шлаку здійснюються нахили камер. Ця конструктивна особливість не тільки створює « сприятливі умови праці в грубному прольоті, але і дозволяє знизити витрати сирого доломіту і магнезитового З 70 порошку. с Збільшені в порівнянні з найближчим аналогом розміри завалочно-заливних вікон і їхня конструктивна з» особливість також дозволяють значно прискорити процес завантаження брухту і завантаження чавуну. Більша, ніж у звичайних мартенівських печей чи багатокамерних сталеплавильних агрегатів глибина камери (не менш 2м) забезпечує кращі умови для перемішування металу в процесі плавки і створення Її рівномірного хімічного складу. - Установка на склепінні кожної плавильної камери по З продувних кисневі фурми дозволяє істотно ка інтенсифікувати продувку ванни киснем. Наявність у кожній камері двох додаткових газокисневих пальників, розташованих на зводі під кутом назустріч один одному і працюючих поперемінно, забезпечує часткове о доспалювання СО-газів, що відходять з однієї камери в іншу й інтенсифікує процес нагрівання ними ка 20 металошихти в суміжній камері

Оптимальний кут повороту плавильної камери при завантаженні металобрухту і заливанні рідкого чавуну їз складає 20-302 від горизонтальної осі печі, що дозволяє прискорити завантаження металошихти безпосередньо на подину багатокамерного горизонтального конвертера через технологічні завантажувально-заливальні вікна.

Зменшення кута повороту менш 202 не дозволяє окантувати совок з металобрухтом і флюсом у горизонтальний конвертер. Збільшення ж кута нахилу більш ніж на 302 не доцільно, тому що приведе до зниження стійкості с футерівки задньої стінки плавильної камери багатокамерного горизонтального конвертера.

Величина кута повороту убік технологічного вікна при скачуванні шлаку складає 189, визначена експериментально і є оптимальною з погляду запобігання виплесків металу при скачуванні шлаку. во Розміщення на поверхні металошихти, що завантажується, рівномірного шару флюсу, у якості якого використовують вапно чи вапняк товщиною 10-3Осм, дозволяє сполучати завантаження флюсу і металобрухту, що приводить до скорочення часу завантаження твердої шихти. Інтенсивність продувки киснем вертикально установленими фурмами під кутом 902 стосовно горизонтальної осі конвертера, складає близько 2,5нм3/т хв. при 12-15атм, що забезпечує активне перемішування металу і рівномірність хімічного складу рідкого металу. Це б5 У свою чергу приводить до прискорення процесу виплавки сталі, а також до можливості переробки не тільки габаритного, але і частково великого негабаритного металобрухту, вага шматків якого може досягати до 15-20т

(проти не більш 2-3 тонних шматків у вертикальному кисневому конвертері), чому також сприяє попередній прогрів брухту, завантаженого в камеру прямо під вертикально опущені, встановлені в склепінні кисневі фурми.

Сутність корисної моделі полягає в тім, що сталь виплавляють в агрегаті, що займає проміжне положення між Вертикальним кисневим конвертером і багатокамерним сталеплавильним агрегатом, але в сутності є багатокамерним горизонтальним конвертером спрощеної конструкції, тому технологія виплавки сталі в багатокамерному горизонтальному конвертері вдало сполучає переваги конвертерної плавки і плавки в багатокамерній печі. У цьому агрегаті також, як і у вертикальному конвертері, процес виплавки стали здійснюють без внесення палива з боку, тільки за рахунок тепла екзотермічних реакцій вигоряння домішок /о чавуну. Також як і в багатокамерних печах, технологічний процес розділений на дві частини: у "гарячій" камері здійснюють продувку киснем і йде процес плавлення металу, гарячі технологічні гази, що відходять, з "гарячої" камери надходять у сусідню, "холодну камеру для нагрівання завантаженої туди холодної металошихти і прискорення процесу її розплавлювання, а потім через систему однієї чи двох газоочисток і один чи два димарі.

Більш швидкому нагріванню металошихти сприяє також часткове доспалювання окису вуглецю (СО) у газах, що 7/5 Відходять. Крім того гази, що відходять, в "холодній" камері виконують функцію екрана і захищають розпечене склепіння від впливу холодної, завантажуваної знову металошихти, сприяючи тим самим підтримці постійної, тобто без різких перепадів, температури зводу і збільшенню стійкості його футерівки. Слід також зазначити, що окисли заліза, що містяться в газах, що відходять, частково адсорбуються на холодну металошихту сусідньої камери агрегату, що приводить до скорочення їхньої концентрації в газах, що видаляються через газоочистки, і,

Крім того, до скорочення втрат металу і збільшенню виходу придатного. Крім того, доспалювання окису вуглецю (СО) скорочує викиди його в атмосферу, що сприятливо позначається на екології і, як наслідок, зниженні "парникового ефекту".

Після випуску плавки з "тарячої" камери в неї завантажується металошихта і вона стає "холодної", і процес повторюється. Бажано деяку кількість шлаку попередньої плавки залишати в плавильній камері. При цьому, з ов одного боку, забезпечується кращий захист подини шлаком від ударів (іноді, частково, можливо) великих шматків металобрухту, що завантажується, і, отже, збільшується стійкість футерівки, а з іншої сторони, т полегшується і прискорюється процес наведення нового шлаку.

Таким чином, запропонований багатокамерний горизонтальний конвертер Ломакина В.М., сполучаючи в собі усі вигідні особливості киснево-конвертерного процесу і плавки в багатокамерних печах, має наступні переваги. с зо Незважаючи на використання як основного теплоносія рідкого чавуну, є можливість зменшити його витрату в порівнянні з вертикальним конвертером до 570-7ЗОкг/т, у той час як у вертикальному конвертері витрата чавуну с звичайно коливається в межах 860-950Окг/т. с

Описуваний технологічний процес, здійснюваний у пропонованому багатокамерному горизонтальному конвертері характеризується більш високим, чим у вертикальному конвертері коефіцієнтом корисного с з5 тепловикористання, що розраховується як відношення тієї частини тепла, що йде на власне процес виплавки «- стали, до його загальної кількості. Якщо у вертикальному конвертері він складає не більш 30905, то по корисній моделі він досягає 78-9095. Крім того, забезпечується висока стійкість футерівки - до 3000 плавок.

Ритмічна видача багатокамерним горизонтальним конвертером плавок через кожні 35-45хв. створює сприятливі умови для його сполучення з установкою безупинного розливання сталі. «

Суть корисної моделі пояснюється графічними матеріалами. з с На Фіг.1 показаний розріз багатокамерного горизонтального конвертера, що заявляється.

На Фіг.2 вид збоку в положенні завантаження металобрухту і заливання чавуну. ;» На Фіг.З - вид зверху.

Багатокамерний горизонтальний конвертер містить сполучені між собою дві плавильні камери, кожна з який має подину 1, випускний отвір 2, виконаний в задній стінці 3, склепіння 4 із встановленими в ньому трьома - кисневими фурмами 5, а також розташованими наприкінці зводу праворуч і ліворуч під кутом назустріч один одному додатковими газокисневими фурмами 5, а також розташованими наприкінці зводу справу і ліворуч під о кутом назустріч один одному додатковими газокисневими пальниками 7 для часткового допалювання СО у газах, 2) що відходять. У передній стінці 8 виконані два завалочно-заливальних вікна 9. Між вікнами 9 розташоване со технологічне вікно 10, у якого "поріг (нижній край) виконаний нижче "порога" (нижнього краю) о завалочно-заливальних вікон і служить для примусового скачування первинного шлаку. Кожна плавильна

Ге камера має механізм повороту навколо своєї горизонтальної осі 11, за допомогою якого їх повертають у бік передньої чи задньої стінки на кут до 489 від їхньої горизонтальної осі в залежності від проведеної технологічної операції. На Фіг.2 показане положення повороту плавильної камери на кут 20-302 у бік задньої 5ь стінки З при завантаженні металобрухту за допомогою спеціальних коробів 12, розміри яких відповідають розмірам завалочно-заливальних вікон 9, конструктивно виконаних з можливістю завантажувати металошихту с при куті природнього укосу 15-202 у порівнянні з розрахунковим кутом природнього укосу в 452. Через вікна 9 з чавуновізного ковша 13 у камеру (прямо) без проміжних заливальних жолобів заливають рідкий чавун за допомогою спеціальних чавуновізних ковшів. Глибину ванни виконують не менш 2м. бо Багатокамерний горизонтальний конвертер має два газовідвідних тракти з одним чи двома газоочисниками 14 і з одним чи двома димарями 15.

Пристрій працює наступним чином.

Плавильну камеру багатокамерного горизонтального конвертера ємністю 250т заправляють вогнетривкими порошками. Плавильну камеру повертають у бік її задньої стінки З навколо її горизонтальної осі на кут 20-3052, 65 На частково залишений у камері від попередньої плавки шлак у завалочно-заливальні вікна 9 з використанням совків 12 завантажують у плавильну камеру разом із флюсом металобрухт. Після завантаження твердої шихти і її прогріву протягом семи хвилин зі спеціального чавуновізного ковша 13 через вікна 9 без використання додаткового заливального жолоба здійснюють заливання (прямо) безпосередньо в камеру рідкого чавуну. Для полегшення і прискорення заливання чавуну ківш 13 забезпечується спеціальним удосконаленим носком.

Камеру повертають у горизонтальне положення. Після цього здійснюють продувку киснем (через три вертикально опущені під кутом у 902 стосовно горизонтальної осі конвертера і розташовані в склепінні кисневі фурми) з інтенсивністю близько 2,5нмЗ/т хв. і тиску 12-15атм. Гази, що відходять з камери горизонтального конвертера, частково допалюються двома додатковими газо-кисневими пальниками 7 і надходять у "холодну" камеру для нагрівання завантаженої в ній холодної металошихти. Після чого через газовідвідний тракт гази, що 70 відходять, видаляються в один чи два газоочисники 14 і один чи два димарі 15, що забезпечують створення такої могутньої тяги, що, незважаючи на інтенсивну продувку, гази в грубний проліт практично не вибиваються.

Остаточне доспалювання СО здійснюють у спеціальних камерах з устаткуванням, що дозволяє робити гарячу воду, пару й електроенергію.

У процесі плавки металошихта нагрівається і розплавляється. Після цього роблять полірування плавки з 75 проміжним скачуванням шлаку через технологічне вікно 10, рівень порога якого виконаний нижче рівня порогів спеціально убудованих завалочно-заливочних вікон. Для проміжного скачування шлаку камеру нахиляють убік її передньої стінки 8 на кут, рівний 182 від її горизонтальної осі. Потім камеру повертають у горизонтальне положення, наводять новий шлак, проводять періоди чистого кипіння і доведення стали до заданого хімічного складу. Після чого камеру повертають у бік її задньої стінки на кут, рівний 482 навколо її горизонтальній осі, і через випускний отвір 2, (виконаний в задній стінці) без сталевипускного жолоба сталь випускають з багатокамерного горизонтального конвертера в сталерозливний ківш, установлений на сталевозі, а шлак - у шлаковоз.

Нижче приведені отримані дослідні результати тривалості плавки по періодах у багатокамерному горизонтальному конвертері (у розрахунку на ємність 250т): - сч зо сч

Фо сч

При зміні ємності багатокамерного горизонтального конвертера і конкретних умов цеху тривалість плавки (че може змінюватися в межах від 70 до 90 хвилин. Корисна модель на загальному устаткуванні дозволяє скоротити загальну тривалість плавки на 15-20 хвилин у порівнянні з вертикальним конвертором, тому що багато технологічних операцій у двох суміжних сусідніх камерах багатокамерного горизонтального конвертера « здійснюються паралельно (одночасно).

Тому, описувана технологія забезпечує синхронну роботу кожної частини багатокамерного горизонтального ще) с конвертера і дає можливість на загальному устаткуванні ритмічно випускати плавки через кожні 35-45 хвилин. ц Як уже відзначалося раніше, у новому багатокамерному горизонтальному конвертері забезпечується висока ,» стійкість футерівки (до 3000 плавок) за рахунок дбайливого завантаження металошихти спеціальними коробами з подвійним дном і роликами, екранування розпеченого склепіння багатокамерного горизонтального конвертера

Від холодної металошихти відходять з "гарячої камери технологічними газами, залишення частини шлаку - попередньої плавки в плавильній камері. Описувана технологія екологічно і технологічно безпечна. юю Таким чином, пропонована корисна модель дозволяє досягти високої продуктивності процесу виплавки сталі (від 2,0-4,О0млн. тонн у рік рідкої сталі в залежності від ємності печі і потреби в рідкій сталі), створює (95) умови для безпечної роботи персоналу цеху, є екологічно і технологічно більш досконалою, чим традиційна стаціонарна багатокамерна піч. Крім того, створюються умови для значного зниження собівартості виплавки о сталі за рахунок спрощення процесів швидкісної завалки металобрухту, швидкісного заливання рідкого чавуну що) без проміжних заливальних жолобів, зливу металу без сталевипускного жолоба в сталеразливний ківш, установлений на сталевозі і шлаку в шлаковоз, завдяки наявності хитання для обох плавильних камер багатокамерного горизонтального конвертера, а також за рахунок істотного зменшення витрат рідкого чавуну, витрат палива, вогнетривів, змінного устаткування, зниження витрат на ремонт. с

Claims (8)

1. Формула винаходу во 1. Багатокамерний горизонтальний конвертер, що містить сполучені між собою дві плавильні камери, кожна з яких має склепіння, подину, випускний отвір, виконаний у задній стінці камери, передню стінку з завалочно-заливальними вікнами і розташованим між ними технологічним вікном, вертикально встановлені в склепінні фурми і додаткові газокисневі пальники, газовідвідний тракт з одним чи двома газоочисниками та з одним чи двома димарями і механізмом хитання, який відрізняється тим, що плавильні камери виконані з б5 Можливістю повороту навколо своєї горизонтальної осі на кут до 482, технологічне вікно має поріг, нижній край якого виконаний нижче нижнього краю порога завалочно-заливальних вікон, з можливістю примусового скачування шлаку і видалення шкідливих домішок зі сталі сірки і фосфору, в склепінні кожної плавильної камери виконані три вертикальні амбразури (отвори), осі яких розташовані під кутом 9092 до горизонтальної осі конвертера, через які поперемінно вводяться чи поперемінно виводяться три кисневі продувні фурми, при цьому Вертикальні отвори в склепінні кожної плавильної камери виконані дугоподібно і прямокутно витягнутими (однаково симетрично) від середини склепіння у бік передньої і задньої стінок камер з можливістю технологічного нахилу камер в обидва боки без виведення (піднімання) кисневих продувних фурм і без переривання процесу продувки ванни киснем.
2. 2. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 1, який відрізняється тим, що в склепінні кожної 7/0 плавильної камери встановлені два додаткові стаціонарні газокисневі допалювальні пальники, розташовані на кінцях склепіння під кутом назустріч один одному.
3. 3. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 1, який відрізняється тим, що завалочно-заливальні вікна в передній стінці камер установлені таким чином, що дозволяють завантажувати металошихту великовантажними коробами з подвійним дном і роликами при куті природного укосу 15-209,
4. 4. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 3, який відрізняється тим, що завалочно-заливальні вікна в передній стінці камер установлені з можливістю заливання рідкого чавуну у камери "прямо", без проміжних заливальних жолобів за допомогою чавуновізних ковшів.
5. 5. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 1, який відрізняється тим, що випускний отвір кожної плавильної камери встановлено в задній стінці камери з можливістю випуску готової плавки в сталерозливний 2о ківш, установлений на сталевозі без проміжного сталевипускного жолоба і з можливістю миттєвого закривання отвору після випуску плавки.
6. 6. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 5, який відрізняється тим, що сталевипускні отвори, виконані в задній стінці (вище наварки подини) конструктивно розташовані горизонтально з віссю під кутом 902 стосовно вертикальної осі багатокамерного горизонтального конвертера.
7. 7. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 1, який відрізняється тим, що плавильні камери сполучені - з одним чи двома димарями безпосередньо через димохід.
8. 8. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п. 71, який відрізняється тим, що склепіння кожної плавильної камери виконане у вигляді секцій з індивідуальним охолодженням кожної секції водою. с с (зе) с ьо

   - . и? - іме) (95) іме) Ко) 60 б5