Установка для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою

1. Установка для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою, що містить кесон, котел-утилізатор з регульованою подачею води для охолодження, вузол очистки охолоджених конвертерних газів та димосос із пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, яка відрізняється тим, що перед котлом-утилізатором змонтований призначений для охолодження конвертерних газів та відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), а вузол очистки охолоджених конвертерних газів виконаний у вигляді послідовно розміщених циклона і фільтра, оснащених розвантажувальними пристроями і бункераминакопичувачами; при цьому призначений для охолодження конвертерних газів та відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) виконаний у вигляді вертикальної футерованої печі і оснащений завантажувальним вузлом, як мінімум однією розташованою горизонтально газопроникною решіткою із широкими отворами для проходження зверху вниз відпаленого матеріалу і вузькими отворами для проходження знизу вверх газового потоку, системою підведення і рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів і розвантажувальним вузлом; причому вертикальна футерована піч виготовлена (по ходу вертикального руху газового потоку) з розташованого в її нижній частині короба прямокутного перерізу, потім зчленованої з ним своєю широкою підставою великої зрізаної піраміди і потім зчленованої своєю широкою підставою з вузькою підставою великої зрізаної піраміди малої зрізаної піраміди; а завантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера вихідного матеріалу, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, ка 2 (19) 1 3 55616 4 дення газу і газопроникна решітка виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад карбіду кремнію або нітриду бору, а футерівка вертикальної печі - з торкретмаси, а розвантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера гарячого відпаленого вапна і механізму його періодичного вивантаження при подачі в конвертер; при цьому у розвантажувальному вузлі приймальний бункер гарячого відпаленого вапна виготовлений у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, а механізм періодичного вивантаження - у вигляді заслінки, що працює в режимі "відкрито/закрито". 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що камін оснащений пристроєм підсмоктування пилоподібного матеріалу. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що між конвертером і кесоном розміщений пристрій регулювання підсмоктування повітря, що працює в режимі "відкрито/закрито" ("закрито" - при продувці сталі киснем і "відкрито" - до і після продувки сталі киснем), а замість котла-утилізатора встановлений охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), при цьому пристрій регулювання підсмоктування повітря виконано у вигляді двох, що мають можливість зворотно-поступального руху і виготовлені з жароміцного матеріалу, ущільнювальних плит, з однієї сторони оснащених кріпильними скобами, жорстко з'єднаними зі штоками механізмів, що забезпечують зворотно-поступальний рух ущільнювальних плит, а з іншої сторони оснащеними наскрізними прорізами у формі півкіл діаметром, рівним внутрішньому діаметру горловини конвертера, із центрами на серединах сторін ущільнювальних плит, а також оснащених співвісними півколам некрізними виїмками з верхньої сторони ущільнювальних плит, причому виїмки з верхньої сторони ущільнювальних плит виконані також у формі півкіл, що мають діаметр, рівний зовнішньому діаметру кесона, і глибину, рівну різниці між товщиною ущільнювальних плит і зазором між нижньою крайкою кесона й верхньою крайкою горловини конвертера. Корисна модель відноситься до області чорної металургії, а саме до утилізації тепла конвертерних газів, що відходять, і може бути використана при виробництві конвертерної сталі з допалюванням конвертерних газів і утилізацією їх тепла при пропусканні газового потоку через шар нерухомих часток. Відома установка очистки конвертерних газів (див., наприклад. Конвертерні процеси виробництва сталі. Теорія, технологія, конструкції агрегатів. Під загальною редакцією B.I. Баптизманського. Київ-Донецьк. Головне видавництво видавничого об'єднання «Вища школа». 1984. стор. 305-307). Відома установка включає конвертер, кесон для відводу конвертерних газів, камін для допалювання конвертерних газів, скрубер мокрої газоочистки із пристроєм впорскування води для охолодження, пристрій для очистки у вигляді набору встановлених вертикально труб Вентурі, циклону для виділення вологого шламу і димососу для відсмоктування очищених від пилу і охолоджених конвертерних газів і викиду їх у навколишню атмосферу. Недоліками відомої установки очистки конвертерних газів є низький ступінь утилізації тепла конвертерних газів і високий ступінь екологічного ризику виробництва. Низький ступінь утилізації тепла конвертерних газів обумовлений тим, що все тепло конвертерних газів розсіюється в навколишнє середовище, а високий ступінь екологічного ризику виробництва - тим, що вапняний пил, який не прореагував з вуглекислим газом у скрубері мокрої газоочистки, попадає зі шламами сталеплавильного виробництва в ставки-освітлювачі, «залужнюючи» як оборотну воду, так і прилягаючі водоносні горизонти. Відома також установка очистки конвертерних газів з утилізацією їх тепла (див., наприклад, Конвертерні процеси виробництва сталі. Теорія, тех нологія, конструкції агрегатів. Під загальною редакцією B.I. Баптизманського. Київ-Донецьк. Головне видавництво видавничого об'єднання «Вища школа». 1984. стор. 305-307). Дана установка включає конвертер, кесон для відводу конвертерних газів, охолоджувач конвертерних газів у вигляді котлаутилізатора, що складається з каміна циліндричної форми, що має піднімальну радіаційну й опускну конвективну гілку, скрубер мокрої газоочистки із пристроєм впорскування води для охолодження, пристрій для очистки у вигляді набору встановлених вертикально труб Вентурі, циклону для виділення вологого шламу і димососу для відсмоктування очищених від пилу і охолоджених конвертерних газів і викиду їх у навколишню атмосферу. Дана установка очистки конвертерних газів з утилізацією їх тепла по технічній сутності і ефекту, що досягається, є найбільш близькою до установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою, що заявляється. Недоліками даної установки очистки конвертерних газів з утилізацією їх тепла є більша тривалість плавки, висока собівартість і високий ступінь екологічного ризику виробництва сталі. Більша тривалість плавки обумовлена тим, що в установці вапно в процесі продувки сталі киснем подається в холодному стані, що веде до зменшення швидкості взаємодії оксиду кальцію зі шкідливими домішками, що видаляють зі сталі, і, відповідно, до збільшення тривалості плавки. Висока собівартість виробництва сталі є результатом підвищеної питомої витрати відпаленого вапна на виробництво сталі і необхідності використання дорогого природного газу на відпал вапняку. Високий ступінь екологічного ризику виробництва сталі виникає через викиди в навколишнє середовище вуглекислото газу, що утворюється при спалюванні природного 5 газу для здійснення відпалу вапняку з одержанням відпаленого вапна. Сукупними ознаками найближчого аналога і установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою, що заявляється, є: конвертер, кесон, котел-утилізатор з регульованою подачею води для охолодження, вузол очистки охолоджених конвертерних газів, димосос із пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищити ефективність роботи установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою за рахунок зменшення тривалості плавки, зменшення собівартості і зниження ступеню екологічного ризику виробництва сталі шляхом підвищення швидкості реакції взаємодії відпаленого вапна зі шкідливими домішками шляхом зниження питомої витрати відпаленого вапна на виробництво сталі і повного запобігання споживання природного газу на виробництво відпаленого вапна, а також шляхом зниження викидів вуглекислого газу в навколишнє середовище. Очікуваним технічним результатом корисної моделі, що заявляється, (установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою) є підвищення ефективності роботи установки для виробництва конвертерної сталі за рахунок підвищення швидкості реакції взаємодії відпаленого вапна зі шкідливими домішками, зниження питомої витрати відпаленого вапна на виробництво сталі і повного запобігання споживання природного газу на виробництво відпаленого вапна, а також за рахунок зниження викидів вуглекислого газу в навколишнє середовище. Зазначений технічний результат досягається завдяки створенню установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою, що включає конвертер, кесон, котел-утилізатор з регульованою подачею води для охолодження, вузол очистки охолоджених конвертерних газів та димосос із пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, у якої відповідно до технічного рішення, що заявляється, 1) перед котлом-утилізатором змонтовано призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), а вузол очистки охолоджених конвертерних газів виконаний у вигляді послідовно розміщених циклону і фільтру, оснащених розвантажувальними пристроями та бункерами-накопичувачами, при цьому призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) виконаний у вигляді вертикальної футерованої печі і оснащений завантажувальним вузлом, як мінімум однією розташованою горизонтально газопроникною решіткою із широкими отворами для проходження зверху вниз відпаленого матеріалу і вузьких отворів для проходження знизу вверх газового потоку, системою підведення 55616 6 й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів, і розвантажувальним вузлом, причому вертикальна футерована піч виготовлена (по ходу вертикального руху газового потоку) з розташованого в її нижній частині короба прямокутного перерізу, потім зчленованої з ним своєю широкою підставою великої зрізаної піраміди і потім зчленованої своєю широкою підставою з вузькою підставою великої зрізаної піраміди малої зрізаної піраміди; завантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера вихідного матеріалу, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, камери накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу, розміщеного в нижній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу системи саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів; при цьому у завантажувальному вузлі приймальний бункер вихідного матеріалу виготовлений у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера і з камери накопичення оснащені заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита і навпаки, камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі вертикального чотиригранного короба, бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу виготовлений у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, система саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів виготовлена у вигляді плоскої решітки із закріпленими на ній вертикальними трубами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, яка має вузькі отвори у своєму тілі для проходження знизу вверх газового потоку, і оснащена патрубками для відсмоктування охолоджених конвертерних газів, з'єднаними як мінімум з однією газовою колекторною трубою, система підведення й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів виконана з як мінімум одного ряду повернутих випуклими сторонами вверх півциліндрів, що утворюють між собою широкі прямокутні канали для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу, і оснащена вузькими отворами в тілі півциліндрів для проходження знизу вверх газового потоку, засмоктуваного всередину півциліндрів через патрубки, з'єднані як мінімум з однією газовою колекторною трубою: крім того, півциліндри, патрубки, труба підводу газу й газопроникна решітка виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад карбіду кремнію або 7 нітриду бору, а футерівка вертикальної печі - з торкрет маси, а розвантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера гарячого відпаленого вапна й механізму його періодичного вивантаження при подачі в конвертер; при цьому в розвантажувальному вузлі приймальний бункер гарячого відпаленого вапна виготовлений у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, а механізм періодичного вивантаження - у вигляді заслінки, що працює в режимі «відкрито/закрито». 2) камін оснащений пристроєм підсмоктування пилоподібного матеріалу; 3) міжконвертером і кесоном розміщено пристрій регулювання підсмоктування повітря, що працює в режимі "відкрито/закрито" ("закрито" при продувці сталі киснем і "відкрито" - до і після продувки сталі киснем), а замість котлаутилізатора встановлений охолоджувач конвертерних газів (ОКГ); при цьому пристрій регулювання підсмоктування повітря виконано у вигляді двох, що мають можливість зворотно-поступального руху і виготовлених з жароміцного матеріалу ущільнювальних плит, з однієї сторони оснащених кріпильними скобами, жорстко з'єднаними зі штоками механізмів, що забезпечують зворотно-поступальний рух ущільнювальних плит, а з іншої сторони наскрізні прорізи, що мають, у формі півкіл, діаметром, рівним внутрішньому діаметру горловини конвертера, із центрами на серединах сторін ущільнювальних плит, а також оснащених співвісними півколам некрізними виїмками з верхньої сторони ущільнювальних плит, причому виїмки з верхньої сторони ущільнювальних плит виконані також у формі півкіл, що мають діаметр, який дорівнює зовнішньому діаметру кесона, і глибину, рівну різниці між товщиною ущільнювальних плит і зазором між нижньою крайкою кесона і верхньою крайкою горловини конвертера. Сутність технічного рішення, що заявляється (установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою) полягає в тім, що: 1) при монтажі перед котлом-утилізатором, призначеного для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувача конвертерних газів (ОКГ), і при виконанні вузла очистки охолоджених конвертерних газів у вигляді послідовно розміщених циклону і фільтру, оснащених розвантажувальними пристроями і бункераминакопичувачами, при виконанні призначеного для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувача конвертерних газів (ОКГ) у вигляді вертикальної футерованої печі і оснащенні його завантажувальним вузлом, як мінімум однією розташованою горизонтально газопроникною решіткою із широкими отворами для проходження зверху вниз відпалюваного матеріалу і вузьких отворів для проходження знизу вверх газового потоку, системою підведення і рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів, і розвантажувальним вузлом; при виготовленні вертикальної футерова 55616 8 ної печі (по ходу вертикального руху газового потоку) з розташованого в її нижній частині короба прямокутного перерізу, потім зчленованої з ним своєю широкою підставою великої зрізаної піраміди і потім зчленованої своєю широкою підставою з вузькою підставою великої зрізаної піраміди малої зрізаної піраміди; при виконанні завантажувального вузла у вигляді приймального бункера вихідного матеріалу, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, камери накопичення матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу, розміщеної в нижній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу системи саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів; при виготовленні приймального бункера вихідного матеріалу у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, при оснащенні механізмів періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера і з камери накопичення заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита і, навпаки, при виготовленні камери накопичення матеріалу, що періодично вивантажується, у формі вертикального чотиригранного короба, при виготовленні бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, при виготовленні системи саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів у вигляді плоскої решітки із закріпленими на ній вертикальними трубами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, що має вузькі отвори у своєму тілі для проходження знизу вверх газового потоку, і оснащеної патрубками для відсмоктування охолоджених конвертерних газів, з'єднаними як мінімум з однією газовою колекторною трубою, при виконанні системи підведення і рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів з як мінімум одного ряду повернутих випуклими сторонами вверх півциліндрів, що утворюють між собою широкі прямокутні канали для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу, і оснащених вузькими отворами в тілі півциліндрів для проходження знизу вверх газового потоку, засмоктуваного всередину півциліндрів через патрубки, з'єднані як мінімум з однією газовою колекторною трубою; при виготовленні півциліндрів, патрубків, труби підведення газу й газопроникних решіток з жароміцного матеріалу, наприклад карбіду кремнію або нітриду бору, а футерівки вертикальної печі - з торкретмаси; при виконанні розвантажувального вузла у вигляді приймального бункера гарячого відпаленого вапна і механізму його періодичного вивантаження при подачі в конвертер; при виготовленні приймального бункера гарячого відпаленого вапна у формі перевернутої зрізаної чотиригранної піраміди, а механізму періодичного 9 вивантаження - у вигляді заслінки, що працює в режимі «відкрито/закрито»; 2) а також при оснащенні каміну пристроєм підсмоктування пилоподібного матеріалу; 3) а також при розміщенні між конвертером і кесоном пристрою регулювання підсмоктування повітря, що працює в режимі "відкрито/закрито" ("закрито" - при продувці сталі киснем і "відкрито" до і після продувки сталі киснем), і при установці замість котла-утилізатора охолоджувача конвертерних газів (ОКГ); при виконанні пристрою регулювання підсмоктування повітря у вигляді двох, що мають можливість зворотно-поступального руху і виготовлених з жароміцного матеріалу ущільнювальних плит, з однієї сторони оснащених кріпильними скобами, жорстко з'єднаними зі штоками механізмів, що забезпечують зворотнопоступальний рух ущільнювальних плит, а з іншої сторони, що мають наскрізні прорізи у формі півкіл діаметром, рівним внутрішньому діаметру горловини конвертера, із центрами на серединах сторін ущільнювальних плит, а також оснащених співвісними півколам некрізними виїмками з верхньої сторони ущільнювальних плит, при виконанні виїмок із верхньої сторони ущільнювальних плит також у формі півкіл, що мають діаметр, рівний зовнішньому діаметру кесона, і глибину, рівну різниці між товщиною ущільнювальних плит і зазором між нижньою крайкою кесона й верхньою крайкою горловини конвертера, установка для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою, що заявляється, дозволяє за рахунок зменшення тривалості плавки, зменшення собівартості і зниження ступеню екологічного ризику виробництва сталі шляхом підвищення швидкості реакції взаємодії відпаленого вапна зі шкідливими домішками, шляхом зниження питомої витрати відпаленого вапна на виробництво сталі, повного запобігання споживанню природного газу на виробництво відпаленого вапна, а також шляхом зниження викидів вуглекислого газу в навколишнє середовище, підвищити ефективність роботи установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою. Таким чином, сукупність істотних ознак установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою, що заявляється, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в корисній моделі, що заявляється. Сутність технічного рішення, що заявляється (установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою) ілюструється також принциповими схемами ланцюга апаратів чотирьох варіантів установок, наведеними на фіг.1 (варіант 1 і 2) та на фіг. 2 (варіант 1 і 2), а також принциповими схемами призначеного для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувача конвертерних газів (ОКГ) і пристрою регулювання підсмоктування повітря (ПРПП), наведеними на фіг. 3 і 4. До складу установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів та сухою газоочисткою (варіант 1) входять: поз. 1 - конвертер для виплавки сталі, поз. 2 - кесон для відводу конвертерних газів, поз. 3 - камін для допалювання 55616 10 конвертерних газів, поз. 4 - призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), поз. 5 видатковий бункер для попередньо очищеного від дрібнозернистої фракції вапняку, поз. 6 - пристрій для подачі в конвертер гарячого вапна, що завантажується, поз. 7 - котел-утилізатор з регульованою подачею води для охолодження, поз. 8 - циклон для очистки охолоджених конвертерних газів від дрібнозернистої фракції, поз. 9 - бункер для накопичення дрібнозернистого продукту, поз. 10 тягодуттєвий вентилятор, поз. 11 - фільтр для очистки охолоджених конвертерних газів від тонко дисперсного пилу, поз. 12 - бункер для накопичення тонко дисперсного продукту, поз. 13 - димосос з пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, поз. 14 - пристрій регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, поз. 15 - пристрій регулювання швидкості подачі води для охолодження. До складу призначеного для охолодження конвертерних газів та відпалу вапняку охолоджувача конвертерних газів (ОКГ) поз. 4 входять: поз. 16 - завантажувальний вузол, поз. 17 - система саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів, поз. 18 - розташована горизонтально газопроникна решітка із широкими отворами для проходження зверху вниз відпалюваного матеріалу і вузькими отворами для проходження знизу вверх газового потоку, поз. 19 - система підведення і рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів, поз. 20 - розвантажувальний вузол, поз. 21 приймальний бункер вихідного матеріалу, поз. 22 механізм періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, поз. 23 - камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, поз. 24 - механізм періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, поз. 25 - бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу, поз. 26 - система саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів, поз. 27 - плоска газопроникна решітка, поз. 28 вертикальні труби для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, поз. 29 - патрубки для відсмоктування охолоджених конвертерних газів, поз. 30 - газовідвідна колекторна труба, поз. 31 - короб прямокутного перерізу з футерівкою з торкретмаси, поз. 32 - велика усічена піраміда з футерівкою з торкретмаси, поз. 33 - мала усічена піраміда з футерівкою з торкретмаси, поз. 34 - півциліндри, оснащені вузькими отворами в тілі для проходження знизу вверх газового потоку, виготовлені з жароміцного матеріалу, поз. 35 - патрубки, виготовлені з жароміцного матеріалу, поз. 36 - колекторна труба підводу газу, виготовлена з жароміцного матеріалу, поз. 37 - приймальний бункер гарячого відпаленого вапна у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, футерований торкретмасою, поз. 38 - механізм періодичного вивантаження у вигляді заслінки, що працює в режимі «відкрито/закрито». До складу установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газо 11 очисткою (варіант 2) крім перерахованого вище устаткування входять: поз. 39 - пристрій підсмоктування пилоподібного матеріалу й поз. 40 - пристрій регулювання його витрати. До складу установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою (варіант 3) входять: поз. 1 - конвертер для виплавки сталі, поз. 4 - призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), поз. 5 видатковий бункер для попередньо очищеного від дрібнозернистої фракції вапняку, поз. 6 - пристрій для подачі в конвертер гарячого вапна, що завантажується, поз. 8 - циклон для очистки охолоджених конвертерних газів від дрібнозернистої фракції, поз. 9 бункер для накопичення дрібнозернистого продукту, поз. 10 - тягодуттєвий вентилятор, поз. 11 - фільтр для очистки охолоджених конвертерних газів від тонко дисперсного пилу , поз. 12 - бункер для накопичення тонкодисперсного продукту, поз. 13 - димосос із пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, поз. 14 - пристрій регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, а також поз. 41 - пристрій регулювання підсмоктування повітря. До складу пристрою регулювання підсмоктування повітря (ПРПП) поз. 41 входять: дві ущільнювальні плити поз. 42 і поз. 43, що мають можливість зворотно-поступального руху й виготовлені з жароміцного матеріалу, з однієї сторони оснащені кріпильними скобами поз. 44 і поз. 45, жорстко з'єднаними зі штоками поз. 46 і поз. 47 механізмів, що забезпечують зворотнопоступальний рух ущільнювальних плит, а з іншої сторони оснащені наскрізними прорізами у формі півкіл поз. 48 і поз. 49, а також некрізними виїмками поз. 50 і поз. 51. До складу установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою (варіант 4) крім перерахованого вище устаткування для варіанта 3 входять: поз. 39 пристрій підсмоктування пилоподібного матеріалу і поз. 40 - пристрій регулювання його витрати. Установка для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою працює в такий спосіб. Варіант 1. Гарячі конвертерні гази, що утворюються при виплавці сталі, при регулюванні витрати підсмоктуючого на допалювання повітря з конвертеру поз. 1 через кесон поз. 2 подають у камін поз. 3 для допалювання. При допалюванні вихідних конвертерних газів повітрям, що підсмоктується, відбувається підвищення їх температури і, відповідно, збільшення об'єму, а також якісно і кількісно міняється хімічний склад газу, так як CO переходить у СO2, а Н2 - у Н2O. Із каміну гарячі конвертерні гази подають у призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) поз. 4. Вихідний вапняк заданої крупності подають у видатковий бункер поз. 5 для попередньо очищеного від дрібнозернистої фракції вапняку. З видаткового бункера вапняк у заданій кількості періодично вивантажують в ОКГ. В ОКГ завантажений вапняк СаСО3 під дією високої температури, створюваної гарячими конвертерними газами, що ру 55616 12 хаються противотоком, піддають відпалу з утворенням відпаленого вапна СаО і вуглекислого газу СО2. Одночасно здійснюють видалення дрібно- і тонкодисперсної фракцій, що утворюються з відпалюваного вапняку і відпаленого вапна, що одержується. Отримане в результаті відпалу гаряче відпалене вапно вивантажують у конвертер через пристрій поз. 6 для подачі гарячого вапна, що завантажується. За рахунок протікання процесу відпалу вапняку в ОКГ відбувається охолодження гарячих конвертерних газів. Охолоджені в ОКГ конвертерні гази надходять у котел-утилізатор поз. 7. У котліутилізаторі за рахунок передачі тепла від попередньо охолоджених в ОКГ конвертерних газів до води для охолодження, відбувається остаточне охолодження конвертерних газів до заданої температури і генерування гарячої пари, що направляється на технологічні і господарські потреби підприємства. Остаточно охолоджені до заданої температури конвертерні гази надходять у циклон поз. 8 для очистки охолоджених конвертерних газів від дрібнозернистої фракції. У відцентровому полі циклону відбувається очистка конвертерних газів від дрібнозернистої фракції і її вловлювання. Вловлений дрібнозернистий продукт періодично вивантажують у бункер поз. 9 для накопичення дрібнозернистого продукту, звідки останній направляють споживачеві. Очищені від дрібнозернистої фракції конвертерні гази тягодуттєвим вентилятором поз. 10 нагнітають на фільтр поз. 11 для очистки охолоджених конвертерних газів від тонкодисперсної фракції. На фільтрі відбувається остаточна очистка охолоджених конвертерних газів від тонкодисперсного пилу. Вловлений тонкодисперсний продукт періодично вивантажують у бункер поз. 12 для накопичення тонкодисперсного продукту. Із бункера накопичений продукт періодично вивантажують і направляють споживачеві. Повністю очищені й охолоджені до заданої температури конвертерні гази димососом поз. 13 з пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів викидають у навколишню атмосферу. Регулювання розрідження в кесоні і температури конвертерних газів, що подаються на очистку від пилу, здійснюють за допомогою пристрою поз. 14 регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів і пристрою поз. 15 регулювання швидкості подачі води для охолодження. Призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) поз. 4 працює в такий спосіб. Вихідний вапняк заданої крупності подається в завантажувальний вузол поз. 16, оснащений системою поз. 17 саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів. Із завантажувального вузла вапняк надходить на відпал у вертикальну футеровану піч. Проходячи крізь розташовані горизонтально газопроникну решітку поз. 18 із широкими отворами для проходження зверху вниз відпалюваного матеріалу і вузькими отворами для прохо 13 дження знизу вверх газового потоку, що подається за допомогою системи поз. 19 підводу й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів, вапняк, що завантажується, піддають відпалу з утворенням гарячого відпаленого вапна. Утворене в результаті відпалу гаряче відпалене вапно періодично (під час подачі вапна в конвертер) надходить у розвантажувальний вузол поз. 20. Для запобігання підсмоктування повітря при завантаженні вихідного вапняку, останній спочатку надходить у приймальний бункер поз. 21 вихідного матеріалу. Потім за допомогою механізму поз. 22 періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера вихідний матеріал завантажується в камеру поз. 23 накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, звідки за допомогою механізму поз. 24 періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення подається в бункер поз. 25 безперервного завантаження вихідного матеріалу. При цьому обидві заслінки працюють у режимі "відкрито/закрито" таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита і навпаки. З метою забезпечення безперервної подачі матеріалу в період відпалу вапняку використовується система поз. 26 саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, і відводу охолоджених конвертерних газів. Система складається із плоскої газопроникної решітки поз. 27 і вертикальних труб поз. 28 для проходження зверху вниз вихідного матеріалу. Відсмоктування попередньо охолоджених за рахунок протікання процесу відпалу гарячих конвертерних газів проводиться через патрубки поз. 29 для відсмоктування охолоджених конвертерних газів у газовідвідну колекторну трубу поз. 30. Для запобігання тепловтрат від зовнішньої поверхні в навколишнє середовище і для забезпечення виносу дрібно- і тонкодисперсної фракції, що знову утворюється з відпалюваного вапняку і відпаленого вапна, вертикальна відпалювальна піч виконана у вигляді короба поз. 31 прямокутного перерізу з футерівкою з торкретмаси, сполученої з ним великою підставою великої зрізаної піраміди поз. 32 з футерівкою з торкретмаси і сполученої з останньою великою підставою малої зрізаної піраміди поз. 33 з футерівкою з торкретмаси. З метою рівномірного розподілу висхідного газового потоку, що подається для охолодження за рахунок протікання процесу відпалу вапняку, півциліндри поз. 34 оснащені вузькими отворами в тілі для проходження знизу вверх газового потоку і виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад, карбіду кремнію або нітриду бору. Крім цього, патрубки поз. 35 і колекторна труба підведення газу поз. 36 також виготовлені з жароміцного матеріалу типу карбіду кремнію або нітриду бору. Гаряче відпалене вапно, отримане в результаті відпалу вихідного вапняку гарячими конвертерними газами, перед завантаженням у конвертер накопичується в прийомному бункері поз. 37 гарячого відпаленого вапна, що має форму перевер 55616 14 неної зрізаної чотиригранної піраміди, футерованому торкретмасою. Накопичене гаряче відпалене вапно вивантажується в конвертер за допомогою механізму поз. 38 періодичного вивантаження у вигляді заслінки, що працює в режимі «відкрито/закрито». Варіант 2. Гарячі конвертерні гази, що утворюються при виплавці сталі, при регулюванні витрати підсмоктуючого на допалювання повітря з конвертера поз. 1 через кесон поз. 2 подають у камін поз. 3 для допалювання. При допалюванні вихідних конвертерних газів підсмоктуючим повітрям відбувається підвищення їх температури і, відповідно, збільшення об'єму, а також якісно і кількісно міняється хімічний склад газу, так як СО переходить у СO2, а Н2 - у Н2О. Одночасно в камін за допомогою пристрою підсмоктування пилоподібного матеріалу поз. 39 у заданій кількості, що регулюється за допомогою пристрою регулювання поз. 40, здійснюють підсмоктування вуглецьвмісного матеріалу наприклад коксового і/або вугільного пилу. При взаємодії вуглецю з вуглекислим газом і водяними парами відбувається зниження температури газової суміші до заданого значення. Подальше функціонування установки з метою виконання інших операцій до охолодження і очистки конвертерних газів від дрібнозернистої і тонкодисперсної фракцій здійснюється в такий же спосіб, як і у варіанті 1, але, на відміну від варіанту 1, повністю очищені і охолоджені до заданої температури конвертерні гази з вмістом СО і Н2, що забезпечують калорійність газу, рівну або навіть більш високу, ніж калорійна здатність доменного газу, димососом поз. 13 з пристрою регулювання швидкості відсмоктування горючих конвертерних газів, не викидають у навколишню атмосферу, а подають у магістраль доменного газу і використовують у якості газоподібного палива. Варіант 3. Гарячі конвертерні гази, що утворюються при виплавці сталі з конвертеру поз. 1 через кесон поз. 2 подають у камін поз. 3 для допалювання. При допалюванні вихідних конвертерних газів підсмоктуючим повітрям при регулюванні його витрати за допомогою пристрою регулювання підсмоктування повітря поз. 41 відбувається підвищення їх температури і, відповідно, збільшення об'єму, а також якісно і кількісно міняєтьсяхімічний склад газу, тому що СО переходить у СO2, а Н2 - у Н2О. Із каміну гарячі конвертерні гази подають у призначений для охолодження конвертерних газів і відпалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) поз. 4. Вихідний вапняк заданої крупності подають у видатковий бункер поз. 5 для попередньо очищеного від дрібнозернистої фракції вапняку. З видаткового бункера вапняк у заданій кількості періодично вивантажують в ОКГ. В ОКГ завантажений вапняк СаСО3 під дією високої температури, створюваної гарячими конвертерними газами, що рухаються протиточно, піддають відпалу з утворенням відпаленого вапна СаО і вуглекислого газу СО2. Одночасно здійснюють видалення дрібно- і тонкодисперсної фракцій, що утворюються з відпалюваного вапняку і одержуваного відпаленого вапна. Отримане в результаті відпалу гаряче від 15 палене вапно вивантажують у конвертер через пристрій поз. 6 для подачі завантажуваного гарячого вапна. За рахунок протікання процесу відпалу вапняку в ОКГ відбувається охолодження гарячих конвертерних газів. Остаточно охолоджені до заданої температури конвертерні гази надходять у циклон поз. 8 для очистки охолоджених конвертерних газів від дрібнозернистої фракції. У відцентровому полі циклону відбувається очистка конвертерних газів від дрібнозернистої фракції і її вловлювання. Вловлений дрібнозернистий продукт періодично вивантажують у бункер поз. 9 для накопичення дрібнозернистого продукту, звідки останній направляють споживачеві. Очищені від дрібнозернистої фракції конвертерні гази тягодуттєвим вентилятором поз. 10 нагнітають на фільтр поз. 11 для очистки охолоджених конвертерних газів від тонкодисперсної фракції. На фільтрі відбувається остаточна очистка охолоджених конвертерних газів від тонкодисперсного пилу. Вловлений тонкодисперсний продукт періодично вивантажують у бункер поз. 12 для накопичення тонкодисперсного продукту. Із бункера накопичений продукт періодично вивантажують і направляють споживачеві. Повністю очищені й охолоджені до заданої температури конвертерні гази димососом поз. 13 з пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів викидають у навколишню атмосферу. Регулювання розрідження в кесоні здійснюють за допомогою пристрою поз. 14 регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів. Пристрій регулювання підсмоктування повітря поз. 41 працює в такий спосіб. Штоками поз. 46 і 55616 16 поз. 47 механізмів, що забезпечують зворотнопоступальний рух ущільнюючих плит поз. 42 і поз. 43, закріплених у кріпильних скобах поз. 44 і поз. 45 (тимчасово з опусканням кисневої фурми в горловину конвертера поз. 1) здвигають ущільнюючі плити назустріч одна одній до їхнього повного зіткнення одна з одною і до зіткнення півкіл некрізних виїмок поз. 50 і поз. 51 із зовнішньою поверхнею кесона (максимально можливе запобігання підсмоктування повітря) або до утворення між ущільнювальними плитами поз. 42 і поз. 43 зазору, що забезпечує задану витрату підсмоктуючого повітря. Після закінчення продувки сталі киснем (одночасно з підйомом кисневої фурми з горловини конвертера поз. 1) ущільнювальні плити розсовують на відстань, що не заважає повороту конвертера при завантаженні його шихтовими матеріалами і при заливанні в нього чавуну. Використання установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухою газоочисткою, що заявляється, дозволить (у порівнянні з існуючою установкою для виробництва конвертерної сталі) збільшити продуктивність конвертерного виробництва на 8-9 %, скоротити споживання вапняку на 25-28 %, скоротити споживання природного газу на відпал вапняку на 100 %, зменшити утворення вуглекислого газу при виробництві сталі на 10-100 %, зменшити втрати зробленого вапна в навколишнє середовище на 99 %, зменшити втрати зробленого вапна в шлаки на 10%, скоротити питому витрату вапна на виплавку 1 т сталі на 30-33 %. При цьому зниження собівартості виробництва 1 т сталі складе 17-29 %, а зниження собівартості виробництва 1 т вапна - 77-79 %. 17 55616 18 19 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 55616 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601