Спосіб виймання з металургійної посудини подавальної фурми і спосіб її заміни

1. Спосіб виймання з металургійної посудини подавальної фурми з водяним охолодженням, до якої газоподібний і/або твердий матеріал подають крізь лінію подачі до зовнішнього кінця фурми та до якої охолоджувальну воду зазвичай подають з контуру для подачі охолоджувальної води по лінії подачі води, з'єднаній з контуром для подачі охолоджувальної води та фурмою, і повертають до контуру для подачі охолоджувальної води по лінії повернення, з'єднаній з фурмою та контуром для подачі охолоджувальної води, у якому: з'єднують перший гнучкий шланг з парою місць з'єднання лінії для подачі води, розташованих вздовж неї, і формують потік охолоджувальної води крізь шланг до фурми так, щоб він оминав ділянку лінії подачі води між згаданими місцями з'єднання, з'єднують другий гнучкий шланг з місцями з'єднання лінії повернення, розташованими вздовж неї, для формування зворотного потоку води від фурми, так щоб він оминав ділянку лінії повернення між місцями з'єднання лінії повернення, блокують принаймні частину кожної із згаданих ділянок лінії подачі та лінії повернення від контуру для подачі охолоджувальної води та фурми, від'єднують принаймні ділянку блокованих частин лінії подачі води та лінії повернення, 2 (19) 1 3 87899 4 рних клапанів так, щоб під час роботи охолоджутанні фурми подають газоподібний і/або твердий вальна вода оминала стопорні клапани і подаваматеріал по лінії подачі до зовнішнього кінця фурлась до принаймні одного допоміжного контуру. ми, і до якої охолоджувальну воду зазвичай пода12. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який ють з контуру для подачі охолоджувальної води по відрізняється тим, що застосовують з'єднання лінії подачі води, з'єднаній з охолоджувальним для протікання води і подачі води до фланця, яким контуром та фурмою, і повертають до контуру для з'єднують впускний кінець лінії подачі з верхнім подачі охолоджувальної води по лінії повернення, кінцем фурми і який від'єднують перед вийманням з'єднаній з фурмою та контуром для подачі охолофурми. джувальної води, який відрізняється тим, що фу13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який рму виймають з посудини способом за будь-яким відрізняється тим, що застосовують з'єднувальну із пп. 1-13 і заміняють шляхом формування потоку деталь для подачі продувального газу для впусохолоджувальної води до замінюваної фурми по кання продувального газу у фурму для протікання згаданих гнучких шлангах, вставляють фурму в між центральною трубою та кільцевим охолоджупосудину, повторно встановлюють заблоковані вальним кожухом фурми і з'єднувальну деталь для частини лінії подачі і лінії повернення і деблокують протікання продувального газу від'єднують перед ці частини для протікання охолоджувальної води вийманням фурми. крізь ці частини ліній подачі та повернення, і від'є14. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який днують гнучкі шланги. відрізняється тим, що фурма є фурмою для вве16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що дення твердого матеріалу, а лінія подачі є конвеєфурма є фурмою для введення твердого матеріаром для подачі твердого матеріалу. лу, а лінія подачі є конвеєром для подачі твердого 15. Спосіб виймання з металургійної посудини і матеріалу. заміни подавальної фурми, до якої при викорис Технічна галузь Представлений винахід відноситься до виймання з металургійних посудин та заміни фурм для введення твердих речовин. Фурми можуть використовуватися для введення газоподібних і/або твердих матеріалів в металургійні посудини. В одному конкретному застосуванні такі фурми можуть використовуватися для введення металургійного вихідного матеріалу у ванну розплаву плавильної посудини для одержання рідкого металу, наприклад способом прямого плавлення. Відомий спосіб прямого плавлення, який базується на шарі рідкого металу як на хімічно активному середовищі, і головним чином називається спосіб Hlsmelt, описується в міжнародній заявці PCT/AU96/00197 (WO 96/31627) заявника. У способі Hlsmelt, як він описаний в міжнародній заявці: (a) в посудині формують ванну рідкого заліза та шлаку; (b) вводять у ванну; (і) металовмісний вихідний матеріал, типово оксиди металів; і (іі) твердий вуглецевий матеріал, типово вугілля, який діє як відновлювач оксидів металів та джерело енергії; і (c) плавлять металовмісний вихідний матеріал в шарі металу. Термін "плавлення" означає тут термічну обробку, у якій протікають хімічні реакції, що відновлюють оксиди металів, з одержанням рідкого металу. Спосіб Hlsmelt також включає допалювання з кисневмісним газом хімічно активних газів, таких як СО та Н2, що вивільняються з ванни у простір над нею, та передачу теплоти, згенерованої допалюванням, у ванну для підвищення теплової енер гії, необхідної для плавлення металовмісних вихідних матеріалів. Спосіб Hlsmelt також включає формування перехідної зони над номінальною нерухомою поверхнею ванни, у якій знаходиться переважна маса злітаючих, а потім падаючих крапель або бризок або струменів рідкого металу і/або шлаку, які надають ефективне середовище для передачі до ванни теплової енергії, згенерованої допалюванням хімічно активних газів над нею. В способі Hlsmelt металовмісний вихідний матеріал та твердий вуглецевий матеріал вводять в шар металу по ряду наконечників/фурм, які нахилені до вертикалі з проходженням вниз та всередину крізь бічну стінку плавильної посудини в її нижню ділянку для подачі твердого матеріалу в шар металу на її дні. Фурми повинні витримувати в плавильній посудині робочі температури порядку 1400°С. Фурми, відповідно, повинні мати систему примусового внутрішнього охолодження для успішної роботи в цьому агресивному середовищі і повинні бути придатними витримувати значні місцеві зміни температури. Американський патент № 6,398,842 описує одну форму фурми, яка здатна ефективно працювати за цих умов. В такій конструкції твердий подрібнений матеріал пропускають крізь центральну трубу, яка щільно вмонтована в зовнішньому кільцевому охолоджувальному кожусі, передній кінець якої проходить крізь та за передній кінець охолоджувального кожуха в металургійну посудину. Австралійська заявка на патент № 2004906032 надає модифікацію, у якій центральна труба та зовнішній охолоджуваний водою кільцевий кожух утримуються відокремленими з утворенням проміжку між ними, у якому може пропускатися продувальний газ. Ця конструкція краще регулює переміщення внаслідок відносного розширення між централь 5 87899 6 ною трубою та зовнішнім кожухом, а також пересудину, при цьому лінія подачі може бути трубошкоджає забиванню шлаком переднього кінця фупроводом для подачі газу. рми. Тут можуть встановлюватися додаткові з'єдМеталургійна посудина для реалізації способу нання для подачі води до фурми і/або впускного Hlsmelt ставить унікальні проблеми, які полягають кінця лінії подачі і у цьому випадку спосіб може у тому, що процес протікає безперервно, а посувключати етап від'єднання одного або більшої дина повинна бути закритою як посудина високого кількості цих з'єднань для надання можливості тиску протягом довгих періодів часу, типово повиймання фурми. Зокрема, можуть встановлюварядку року або довше, а потім в ній необхідно тися з'єднання для потоку охолоджувальної води швидко за короткий період часу міняти облицюдо фланця для кріплення фурми, за допомогою вання, як описано в патенті США № 6565798 заявякого фурма встановлюється на посудині і може ника. від'єднуватися перед вийманням неї. Перед можливим відновленням посудини з неї Альтернативно, допоміжні з'єднання для потонеобхідно вийняти усі фурми для введення тверку води проходять між основними ділянками ліній дих речовин і перемістити їх у безпечне місце. подачі та повернення води та від принаймні одноБільше того, окремі фурми можуть потребувати го допоміжного контуру для подачі охолоджувальвиймання для ремонту і/або заміни між основними ної води до охолоджувальних контурів фурми. періодами відновлення посудини. Представлений Згаданий допоміжний контур може формувати винахід надає процедуру виймання і заміни фурм допоміжну конструкцію, з'єднану з фурмою, яка є для введення твердих речовин із збереженням під переважно незалежною допоміжною конструкцією. час неї тимчасової подачі охолоджувальної води Основні ділянки ліній подачі та повернення води до них, надаючи можливість фурмам вийматися та можуть мати стопорні клапани, які під час роботи замінятися у гарячому стані плавильної посудини. ізолюють принаймні один допоміжний контур від Опис винаходу ліній подачі та повернення. Лінії подачі та поверЗгідно з винаходом, надається спосіб вийманнення і принаймні один допоміжний контур можуть ня з металургійної посудини фурми з внутрішнім пристосовуватися до приймання та встановлення водяним охолодженням, в яку подають газоподібшлангів на кожній стороні стопорних клапанів, заний і/або твердий матеріал крізь лінію подачі до її вдяки чому під час роботи охолоджувальна вода зовнішнього кінця, і до якої охолоджувальна вода тимчасово обходить їх і подається до принаймні зазвичай подається з контуру для подачі охолоодного допоміжного контуру. джувальної води по лінії подачі води, з'єднаною з Також може встановлюватися з'єднання для контуром для подачі охолоджувальної води та потоку води для подачі неї до фланцю, який з'єдфурмою, і повертається до контуру для подачі нує впускний кінець лінії подачі з верхнім кінцем охолоджувальної води через лінію повернення, фурми, який може також потребувати від'єднання яка з'єднує фурму та контур для подачі охолоджуперед вийманням фурми. вальної води, у якому: Також може встановлюватися з'єднувальний з'єднують перший гнучкий шланг з парою місць елемент для продувального газу для впускання з'єднання лінії подачі води, розташованих вздовж його у фурму для протікання між центральною неї, і формують потік охолоджувальної води крізь трубою та кільцевим охолоджувальним кожухом такий шланг до фурми, який обходить ділянку лінії фурми. У цьому випадку з'єднувальна деталь для подачі води між її згаданими місцями з'єднання, продувального газу також може потребувати від'єз'єднують другий гнучкий шланг з місцями днання перед виймання фурми. з'єднання лінії повернення, розташованими Винахід також включає заміну фурми етапами вздовж неї, для формування зворотного потоку формування потоку охолоджувальної води до заводи від фурми, який обходить її ділянку між місмінюваної фурми за допомогою згаданих гнучких цями її з'єднання, шлангів, вставляння фурми в посудину, повторноізолюють принаймні частину кожної із згаданих го встановлення ізольованих частин лінії подачі та ділянок лінії подачі та лінії повернення від контуру лінії повернення і деізоляції цих частин для фордля подачі охолоджувальної води та фурми, мування потоку охолоджувальної води крізь ці від'єднують принаймні ділянку ізольованих чачастини ліній подачі та повернення, і від'єднання стин лінії подачі води та лінії повернення, гнучких шлангів. від'єднують принаймні ділянку лінії подачі, та Короткий опис креслень виймають фурму з посудини із збереженням Для більш повного пояснення винаходу, варіпотоку охолоджувальної води крізь неї завдяки ант виконання буде описуватися в деяких деталях гнучким шлангам. з посиланням на супровідні креслення, на яких: Переважно виймають принаймні частину діляФігура 1 є ділянкою вертикального перерізу, нок, від'єднаних від ліній подачі води та ліній попроведеного крізь металургійну посудину, яка має вернення. фурми для введення твердих речовин; Переважно виймають принаймні ділянку лінії Фігура 2 є поздовжнім перерізом, проведеним подачі і більш переважно з фурми від'єднується і крізь одну з фурм для подачі твердих речовин в виймається впускний кінець такої лінії. посудину; Фурма може бути фурмою для подачі твердих Фігура 3 є поперечним перерізом, проведеним речовин, при цьому лінія подачі може бути конвеєкрізь задню частину фурми, зображеної на Фігурі ром для подачі твердих речовин. 2; Альтернативно, фурма може використовуватися для введення газоподібного матеріалу в по 7 87899 8 Фігура 4 є поздовжнім перерізом, проведеним робить можливим охолодження фурми примусокрізь фурму для введення гарячої руди в посудивим внутрішнім водяним охолодженням без значну; ного ризику входження води в контакт з рідким Фігура 5 є поперечним перерізом, проведеним металом в посудині. крізь задню частину фурми, зображеної на Фігурі Фурми 27 можуть бути двох видів, перший з 5; яких застосовується для введення гарячої руди, а Фігура 6 схематично зображає відповідні комінший застосовується для введення вуглецевого поненти фурм для подачі вугілля та гарячої руди матеріалу, такого як вугілля. Тут може бути, ната з'єднань таких фурм для охолоджувальної воприклад, вісім фурм 27 для введення твердих мади; теріалів, розташованих по периметру навколо поФігура 7 зображає фізичну схему з'єднань для судини, серед яких чотири фурми для введення протікання охолоджувальної води для однієї з гарячої руди і чотири фурми для введення вугілля, фурм для подачі гарячої руди; розташованих між фурмами для введення гарячої Фігура 8а зображає фурму, встановлену на руди. Усі фурми можуть кріпитися в зовнішніх паплавильно-відновлювальній посудині і з'єднану з зах загальної конструкції, проте два типи фурми конвеєром для подачі твердих матеріалів, при мають різні внутрішні труби через дуже відмінну цьому охолоджувальна вода тимчасово подається температуру гарячої руди та вугілля, які вводятьдо фурми по гнучкому шлангу; ся. Фурми приймають тверді матеріали з ряду конФігура 8b зображає фурму Фігури 8а з конвеєвеєрів для подачі твердих матеріалів, які типово є ром для подачі твердих матеріалів, від'єднаним пневматичними конвеєрами і які типово мають від фурми; та трубні вузли 30, з'єднані з зовнішніми кінцями Фігура 8с зображає фурму Фігури 8b, вийняту з фурм. Трубні вузли конвеєрів для подачі гарячої посудини із збереженням тимчасової подачі охоруди можуть охолоджуватися водою і живитися лоджувальної води. охолоджувальною водою нижчеописаним спосоДетальний опис переважного варіанту викобом. нання Конструкція фурм для введення вуглецевого Фігура 1 зображає посудину для прямого пламатеріалу, позначена цифрою 27а, зображена на влення, придатну для використання у способі Фігурах 2 - 3. Як показано на цих фігурах, фурма Hlsmelt, як описано в міжнародній заявці на патент 27а має центральну трубу 31, по якій подається PCT/AU96/00197. Металургійна посудина голотвердий матеріал, і кільцевий охолоджувальний вним чином позначена цифрою 11 і має під, який кожух 32, який охоплює центральну трубу 31 по має основу 12 та бічні стінки 13, виконані з вогнезначній частині її довжини. Центральна труба 31 тривкої цегли, бічні стінки 14, які головним чином виконана з труби 33, виготовленої з низько вуглеформують циліндричну бочкоподібну частину, яка цевої сталі, по найбільшій частині її довжини, пропростягається догори із бічних стінок 13 поду і яка те її передній кінець оснащений знімним подовжумає верхню ділянку 15 та нижню ділянку 16, склевачем або сопловою трубою 34, яка виступає як піння 17, випускний патрубок 18 для відхідних гасопло з переднього кінця охолоджувального кожузів, підігрівальну камеру 19 для безперервного ха 32. випускання рідкого металу та випускний патрубок Центральна труба 31 всередині облицьована 21 для випускання рідкого шлаку. Посудина постадо переднього кінця 34 керамічним облицюванням влена на міцний фундамент, щоб бути міцно за37, виконаним з ряду відлитих керамічних трубок. кріпленою на місці в ході процесу Hlsmelt. В ході Задній кінець центральної труби 31 з'єднаний за процесу склепіння посудини знаходиться, таким допомогою з'єднувальних засобів 38 з системою чином, у фіксованому положенні. подачі вугілля, за допомогою якої подрібнене вуПід час роботи посудина містить ванну рідкого гілля подається в зріджувальному газі-носії під заліза та шлаку, яка має шар 22 рідкого металу та тиском, наприклад азоті. шар 23 рідкого шлаку на шарі металу 22. Стрілка, Кільцевий охолоджувальний кожух 32 має довпозначена цифрою 24, вказує положення номінагу порожнисту кільцеву конструкцію 41, яка склальної нерухомої поверхні шару металу 22, а стрілдається із зовнішніх та внутрішніх труб 42, 43, ка, позначена цифрою 25, вказує положення номіз'єднаних між собою з'єднувальною деталлю 44 нальної нерухомої поверхні шару 23 шлаку. Термін переднього кінця та довгою трубчастою конструк"нерухома поверхня" означає поверхню, коли відцією 45, яка розміщена в порожнистій кільцевій сутнє введення газу та твердого матеріалу в посуконструкції 41 для поділу внутрішньої частини дину. конструкції 41 на внутрішній довгий прохід 46 для Посудина оснащується фурмою 26, яка прохопротікання води та зовнішній довгий кільцевий дить донизу, для подачі гарячого повітря у верхню прохід 47 для протікання води. Довга трубчаста ділянку посудини та рядом фурм 27 для подачі конструкція 45 сформована довгою трубою 48 з твердих матеріалів, які проходять вниз всередину вуглецевої сталі, привареною до механічно оброкрізь бічні стінки 14 у шар 23 шлаку для введення бленої деталі 49 з вуглецевої сталі переднього залізної руди, твердого вуглецевого матеріалу та кінця, яка кріпиться в з'єднувальній деталі 44 пефлюсів, які переносяться у газі-носії, який бідний реднього кінця порожнистої трубчастої конструкції на кисень, в шар 22 металу. Положення фурм 27 41 з формуванням кільцевого кінцевого проточновибирається так, щоб в ході процесу їх випускні го проходу 51, який з'єднує між собою передні кінці кінці 28 знаходилися над поверхнею шару 22 мевнутрішнього та зовнішнього проходів 46, 47 для талу. Положення фурм зменшує ризик пошкопротікання води. Задній кінець кільцевого охолодження завдяки контакту з рідким металом і також джувального кожуха 32 оснащений впускним пат 9 87899 10 рубком 52 для води, крізь який потік охолоджува61, вміщує задній кінець проміжної труби 48 кожульної води може спрямовуватися у внутрішній кіха 32 та задній кінець центральної труби 31 фурльцевий прохід 46 для протікання води, та випускми. Кожух 54 має впускний патрубок 52 для охоним патрубком 53 для води, з якого воду подають лоджувальної води та випускний патрубок 53 для через зовнішній кільцевий прохід 47 на задньому протікання охолоджувальної води до та з охолокінці фурми. Відповідним чином, при використанні джувального кожуха 32 фурми. Гнучка кільцева фурми охолоджувальна вода тече вперед і вниз з'єднувальна конструкція 55 з'єднує задній кінець по фурмі крізь внутрішній кільцевий прохід 46 для проміжної труби 48 кожуха з водяним охолодженпотоку води, потім назовні і назад навколо передням з вміщувальним кожухом 54 для відокремленнього кільцевого кінцевого проходу 51 в зовнішній ня внутрішніх та зовнішніх проходів для протікання кільцевий прохід 47, крізь який вона тече назад по води в кожусі, а також для надання можливості фурмі і назовні крізь випускний патрубок 53. Це відносного переміщення в поздовжньому напрямі забезпечує те, що найхолодніша вода обмінюєтьміж внутрішніми та зовнішніми трубами і проміжся теплотою з твердим матеріалом, що надходить, ною трубою кожуха з водяним охолодженням внаі дозволяє ефективне охолодження твердого маслідок відносного теплового розширення та усадки теріалу, що подається крізь центральну трубу фукомпонентів фурми. рми, а також ефективне охолодження на передЗадній кінець трубчастого кожуха 54 забезпеньому кінці та зовнішніх поверхнях фурми. чує кріплення для заднього кінця внутрішньої труЗовнішні поверхні труби 42 механічно обробби 43 кільцевого охолоджувального кожуха. ляються з утворенням однакового малюнку з пряЦентральна труба 31 утримується відокреммокутних виступів 54, кожен з яких має підріз або леною в кільцевому охолоджувальному кожусі 32 поперечний переріз у формі голуб'ячого хвоста рядом розпірних кілець 56, які виступають назовні так, що вони є формуванням, що розширюється з центральної труби в поздовжньому напрямі ченазовні, і служать ключовими формуваннями для рез певні проміжки для з'єднання з внутрішньою здійснення тверднення шлаку на зовнішніх поверпериферією внутрішньої труби кільцевого охолохнях фурми. Тверднення шлаку на фурмі допомаджувального кожуха для формування кільцевого гає мінімізувати температуру в металевих компопроходу 57 для протікання газу між центральною нентах фурми. Було виявлено при використанні, трубою та кільцевим охолоджувальним кожухом. що тверднення шлаку на передньому або випускВпускний канал 58 для продувального газу виконому кінці фурми служить основою для формуваннаний на задньому кінці фурми для впускання ня видовженої труби з твердого матеріалу, яка продувального газу, такого як азот, в прохід 57 для служить подовженням фурми, що додатково запротікання газу вперед крізь фурму між центральхищає металеві компоненти фурми від екстреманою трубою та кільцевим охолоджувальним кожульних робочих умов в посудині. хом для виходу з фурми на передньому кінці охоФурма встановлюється в стінці посудини 11 за лоджувального кожуха. допомогою кріпильної конструкції 61, яка має труЦентральна труба має цибулеподібний виступ бчасту частину 60, яка охоплює охолоджувальний 59 на ділянці переднього кінця охолоджувального кожух і має подвійну стінку для утворення кільцекожуха для надання контрольованого соплового вого простору 70 між цими стінками. Трубчаста отвору між центральною трубою та кожухом з вочастина 60 кріпиться в трубчастому кріпильному дяним охолодженням для контролю інтенсивності тримачі 62 фурми, привареному до оболонки поподачі продувального газу. Розпірні кільця 56 висудини 11 з виступанням вгору та назовні з посуконані з полишенням по периметру проміжків між дини і оснащений на своєму верхньому кінці торзовнішніми периферійними ділянками та внутріцевим фланцем 63. Кріпильна конструкція 61 шньою периферією охолоджувального кожуха для фурми з'єднана з заднім кінцем зовнішньої труби надання можливості вільного протікання продува42 кільцевого охолоджувального кожуха 32 за дольного газу крізь кільцевий прохід 57 для протіканпомогою кільця 64 і вона також має кільцевий кріня продувального газу. Одне з торцевих кілець 56 пильний фланець 65, який може кріпитися до розташоване поблизу цибулеподібного виступу 86 фланця 63 на кінці кріпильної труби 62 за допомодля забезпечення точного розташування такого гою затискних болтів 66. Розпірне кільце 67 з розвиступу в передньому кінці зовнішнього охолоджурізами встановлено між фланцями 63, 65 для вального кожуха для створення контрольованого утримування їх на відстані одне від іншого при кільцевого зазору для виходу продувального газу з затягуванні затискних болтів 66. Розташування сопла. Потік продувального газу підтримується таке, що передня частина зовнішньої манжети 60 для забезпечення непроходження шлаком передконструкції 61 проходить всередину стінки посудинього кінця сопла між центральною трубою та зовни. нішнім кожухом з водяним охолодженням. Якщо Трубчаста частина 60 кріпильної структури 61 шлак повинен проходити фурму на цій ділянці, то охолоджується водою, яка подається у внутрішній він повинен негайно тверднути завдяки зовнішпростір 70 крізь впускний патрубок 68 для води і ньому кожуху з водяним охолодженням та холодповертається крізь випускний патрубок 69 для воному продувальному газу. ди на задньому кінці кріпильної манжети. ВнутріПід час експлуатації фурм шлак буде накопишній простір 70 може ділитися для створення в чуватися на їх зовнішніх поверхнях та внутрішніх ньому довгого проходу для протікання охолоджуповерхнях посудини. Під час зупинки шлак буде вальної води. тверднути, маючи тенденцію до з'єднання фурми з Трубчастий кожух 54, який простягається напосудиною. Однак завдяки зображеній кріпильній зад від кріпильного кільця 64 кріпильної конструкції конструкції це з'єднання може легко руйнуватися 11 87899 12 для полегшення виймання фурми. Цього можна гом цієї процедури. Тому можна виймати та міняти досягти значним послабленням кріпильних болтів фурму, коли посудина містить рідкий матеріал. 67 для надання можливості виймання розпірного Як зображено на Фігурі 6, впускні патрубки 52 кільця 66 з розрізами. Потім це дозволяє обмежедля охолоджувальної води та випускні патрубки 53 не переміщення всередину манжети для кріплення для фурм 27а та 27b з'єднані з основним контуром фурми в кріпильній трубі 62 так, що передній кідля подачі охолоджувальної води за допомогою нець кріпильної манжети переміщається всередиліній 71 подачі та ліній 72 повернення. Лінії 71 пону від стінки посудини для руйнування будь-яких дачі оснащені розташованими на відстані парами наростів шлаку. Потім це дозволяє легке виймання з'єднувальних деталей 80 і перепускними клапафурми разом з шлаком, що затверднув на зовнішнами 73, а лінії 72 повернення оснащені подібними ній трубі 42, крізь збільшений отвір, передбачений парами розташованих на відстані з'єднувальними для трубчастого кріплення 60. деталями 81 та перепускними клапанами 74. ГнучФурми для введення гарячої руди можуть макий шланг 75 може з'єднуватися з парою з'єднувати головним чином конструкцію, подібну до консльних деталей 80 та іншим гнучким шлангом 76, трукції фурм для введення вугілля. Однак, як зоз'єднаним з парою з'єднувальних деталей 81 для бражено на Фігурах 4 та 5, фурма 27b для подачі і повернення потоків охолоджувальної вовведення гарячої руди має внутрішню трубу, викоди, які обходять ділянки основних ліній подачі та нану як товстостінну сформовану доцентровим повернення між з'єднувальними деталями 80 та литтям трубу 31b без облицювання. Труба 31b 81. Між парою з'єднувальних деталей 80 лінія 71 повинна виготовлятися частинами, які з'єднуються подачі має гнучке з'єднання 77, розташоване між з'єднувальними манжетами 88 з розрізами. Приляпарою стопорних клапанів 78. Подібним чином, гаючі труби можуть суміщатися і з'єднуватися за лінія 72 повернення має гнучке з'єднання 79, роздопомогою з'єднувальних манжет шовним зварюташоване між парою стопорних клапанів 82. ванням. Передній кінець центральної труби 31b Кріпильні манжети 70 з водяним охолодженмає виступ 59b для встановлення розміру випускням для фурм 27а, 27b живляться охолоджувального сопла для продувального газу. Завдяки товною водою за допомогою допоміжних ліній 83, 84 щому трубчастому центральному соплу у фурмі подачі та повернення. Додаткові допоміжні лінії 85, для введення гарячої руди, цей виступ набагато 85а 86 та 86а подачі та повернення забезпечують менший за більший цибулеподібний виступ фурми потік охолоджувальної води крізь трубний вузол 30 для подачі вугілля. конвеєра для подачі гарячої руди та крізь фланці, У подальшій модифікації, фурма для введення які з'єднують такий трубний вузол з заднім кінцем гарячої руди має охолоджуваний водою фланець фурми 27b. Допоміжні лінії 86, 86а мають два сто89 для припинення перенагрівання кожуха 51b. порні клапани 87 для потоку охолоджувальної воЦей фланець розміщений між охолоджуваним води. дою торцевим фланцем кожуха фурми та фланДопоміжні лінії подачі та повернення прохоцем на кінці системи введення руди, яка також дять між ділянками основних ліній подачі та повеможе охолоджуватися водою. рнення і формують один або більшу кількість доВнутрішня труба фурми для введення гарячої поміжних контурів для подачі охолоджувальної руди утримується відокремленою в охолоджуваводи до окремих охолоджувальних контурів або льному кожусі рядом розпірних кілець, які вистуелементів з водяним охолодженням у фурмі, як це пають назовні з центральної труби у той же спосіб вказано трубопроводом, зображеним пунктирною що й конструкція фурми для введення вугілля. Як і лінією на Фігурі 7. Допоміжні контури формують в фурмі для введення вугілля, простір між внутріпринаймні одну допоміжну збірну конструкцію дошньою трубою та кожухом з водяним охолодженпоміжних з'єднань для потоку води, які виступають ням забезпечує кільцевий прохід для протікання з фурми. Допоміжні контури можуть бути автономпродувального газу, який виходить з фурми на ними. На основних лініях подачі та повернення передньому кінці охолоджувального кожуха. допоміжні контури ізолюються стопорними клапаЗовнішні кріплення для двох типів подавальної нами 78 та 82 і пристосовані до приймання охолофурми ідентичні так, що обидва типи подавальних джувальної води з шлангів 75, 76, з'єднаних з пефурм можуть вставлятися в загальний корпус. репускними клапанами 73, 74. Фурми 27а та 27b для введення твердих матеФормуючи принаймні одну допоміжну збірну ріалів можуть вийматися і замінятися із тимчасоконструкцію, допоміжні контури можуть утримувавим збереженням подачі охолоджувальної води до тися на фурмі, коли вона встановлюється або виних під час цієї процедури. По суті процедура виймається з посудини. Це надає можливість підмагає, щоб фурми ізолювалися від основного контримувати подачу охолоджувальної води до туру для подачі охолоджувальної води. Точки ізофурми під час встановлення або виймання. ляції обходяться гнучкими шлангами, які При вийманні однієї з фурм 27а або 27b гнучкі підтримують подачу охолоджувальної води до шланги з'єднуються між з’єднувальними деталями фурми. При обході точок ізоляції частина лінії по73 і для фурми формується потік охолоджувальної дачі охолоджувальної води від'єднується і/або води крізь тимчасові шланги для обходу ділянок видаляється. Це руйнує фізичне з'єднання між ліній 71, 72 подачі та повернення, які мають гнучкі фурмою та контуром для подачі охолоджувальної з'єднання 77 та 79. Стопорні клапани 78, 82 потім води і дозволяє виймати фурму. Гнучкі шланги можуть приводитися в дію для блокування цих залишаються на місці під час виймання фурми для частин ліній подачі та повернення, які потім мозбереження подачі охолоджувальної води протяжуть вийматися для надання можливості виймання фурми. 13 87899 14 Типова послідовність операцій виймання фурдопоміжні з'єднання для протікання води і повторми може бути наступною: но під'єднується конвеєр для подачі твердого ма- Припиняють подачу твердого матеріалу до теріалу для надання можливості виконання операпосудини цій плавлення. - Припиняють подачу потоку гарячого повітря Посилаючись тепер на Фігури 8а, 8b та 8с, ба- Спускають шлак чимо графічне представлення плавильно- Відкривають нагнітальні клапани у зонті для відновлювальної посудини та фурми, яка проховідхідних газів для встановлення від'ємного тиску дить крізь отвір в оболонці 17 посудини і утримув посудині (це перешкоджає появі висхідного потоється її кріпильною трубою 62. Підйомник 90 для ку гарячого повітря і потенційно небезпечних газів, виймання та вставляння фурми проходить догори які виходять з посудини по допоміжному соплу 62 та в сторону від посудини. фурми при її вийманні) На Фігурі 8а конвеєр 91 для подачі твердого - З'єднують гнучкі шланги 75, 76 для обходу матеріалу, типово пневматичний конвеєр, з'єднустопорних клапанів 78, 82 для потоку охолоджувається з кінцем фурми, яка виступає з посудини. льної води в лініях 71, 72 подачі та повернення і Конвеєр проходить догори та в сторону від посувідкривають перепускні клапани 73, 74 для фордини паралельно підйомнику. Ділянка 91а конвеємування потоку води (це переважно включає спора для подачі твердого матеріалу від'єднана і вирожнення шлангів для запобігання формуванню ймається. повітряних бульбашок у водяному контурі) На Фігурі 8b значна частина конвеєра для по- Закривають стопорні клапани 78, 82 дачі твердого матеріалу від'єднана від фурми для - Виймають блоковані ділянки ліній подачі та надання можливості виймання фурми з посудини. повернення охолоджувальної води (гнучкі з'єднанУ представленому варіанті виконання, трубний ня 77, 79) вузол 30 конвеєра для подачі твердого матеріалу - Блокують і припиняють подачу азоту до фурвід'єднаний, хоча інші ділянки конвеєра для подачі ми (типово для продування азотом) твердого матеріалу можуть від'єднуватися або - Блокують подачу охолоджувальної води до вийматися для надання можливості виймання труфланця трубного вузла 30 для подачі гарячої руди бного вузла та фурми як блоку. при вийманні фурми 27b для подачі гарячої руди На Фігурах 8а, 8b та 8с пунктирно зображено (холодна фурма 27а немає охолоджуваного водою розміщення однієї з ліній 71, 72 подачі/повернення фланця на її трубному вузлі) охолоджувальної води для фурми і одного з гнуч- Від'єднують трубний вузол 30 (випускний кіких шлангів 75, 76 для тимчасового потоку охолонець) конвеєра для подачі твердих матеріалів і джувальної води. Буде відзначено, що розміщення можливо інших компонентів конвеєра для подачі дублюється для забезпечення як живильного так і твердих матеріалів, які знаходяться вверх по ходу зворотного потоку у спосіб, зображений на Фігурі технологічної лінії 6. Деталі фізичного розміщення ліній 71, 72 подачі - Ламають кріпильне кільце фурми з розрізами та повернення і з'єднань гнучких шлангів 75, 76 і виймають фурму, поміщають запірну плиту на зображені на Фігурі 7. відкритий фланець. На Фігурі 8с фурма вийнята з посудини підйоВідновлюючи рівень шлаку в посудині, напримником. В паралельній австралійській заявці заявклад здійснюючи дренаж шлаку перед з'єднанням ника AU2004904199, на яку тут робиться посиланперепускних шлангів з фурмою, зменшують теплоня, на підйомнику передбачені додаткові деталі. ве навантаження на фурму, яке виникає в резульШланги 75, 76 мають достатню довжину так, що таті контакту з рідким шлаком. Це бажано там, де фурма може вийматися з посудини по довжині перепускні шланги подають охолоджувальну воду підйомника. У цей спосіб фурма може вийматися з з меншою інтенсивністю порівняно з контурами посудини шляхом блокування та від'єднання діляпостійної подачі охолоджувальної води. нки ліній подачі та повернення охолоджувальної Для наступної заміни фурми, фурму або її заводи із збереженням тимчасової подачі охолоджуміну з'єднують з тимчасовими шлангами 75, 76 вальної води до фурми по тимчасовим шлангам. для формування потоку охолоджувальної води Хоча зображені фурми є фурмами для ввекрізь охолоджувальний кожух фурми, а фурму дення твердого матеріалу, винахід не обмежуєтьвставляють в посудину. Здійснюють продування ся застосуванням таких фурм. Спосіб міг би також фурми азотом. Потім повторно встановлюють гнузастосовуватися для виймання та заміни охолочкі з'єднання 77, 79, стопорні клапани 78, 82 відджуваних водою фурм, застосовуваних для ввекривають, а перепускні клапани 73, 74 закривають дення газоподібного матеріалу або суміші газу та для протікання охолоджувальної води до фурми твердого матеріалу в металургійну посудину, накрізь основні лінії 71, 72 подачі та повернення і, приклад при введенні присадків у шлак в посудині таким чином, дозволяють видалення гнучких шлаабо при введенні кисню з повітря для сприяння нгів. Також в цей час повторно встановлюються процесу горіння. 15 87899 16 17 87899 18 19 87899 20 21 Комп’ютерна верстка Литвиненко Л.Г. 87899 Підписне 22 Тираж 28 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