Апарат для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м’якообпаленого вапна

Реферат: Винахід належить до галузі чорної металургії, а саме, до конструкції апарату для охолодження конверторних газів з одержанням гарячого та холодного м’якообпаленого вапна. Апарат включає завантажувальний вузол, систему відведення охолоджених конвертерних газів, горизонтальну футеровану піч, систему підведення гарячих конвертерних газів, оснащену опорними арковими конструкціями з жароміцного матеріалу, розвантажувальний вузол, механізм завантаження обпалюваного вапняку й механізм вивантаження м’якообпаленого вапна та додатково містить виготовлений з жароміцного матеріалу горизонтальний бункер прямокутного перетину, який розташований між системою підведення гарячих конвертерних газів і розвантажувальним вузлом, а також пристрій для охолодження гарячого м’якообпаленого вапна, причому співвідношення довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, до довжини частини горизонтального бункера, розташованої над пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, дорівнює співвідношенню маси виготовленого гарячого м'якообпаленого вапна до маси виготовленого холодного м'якообпаленого вапна, а співвідношення висоти горизонтального бункера до довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, дорівнює тангенсу кута природного нахилу обпаленого матеріалу, при цьому пристрій охолодження гарячого м’якообпаленого вапна виконаний у вигляді розташованих один під одним: системи відведення нагрітого повітря, горизонтального футерованого теплообмінника, системи підведення охолоджуючого повітря, накопичувального бункера для охолодженого м’якообпаленого вапна й механізму вивантаження холодного м’якообпаленого вапна, і крім того система відведення UA 98582 C2 (12) UA 98582 C2 нагрітого повітря виконана у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складається з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, причому в тілі коротких і довгих стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітропровід, з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком відведення нагрітого повітря, розміщеним в одній з коротких стінок, а в тілі перегородок - горизонтальні чотиригранні канали, що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз нагрітого м’якообпаленого вапна, а знизу вгору охолоджувального повітря через утворені стінки горизонтального короба й перегородки між довгими стінками; горизонтальний футерований теплообмінник - у вигляді горизонтального короба прямокутного перетину, що складається з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, причому висота робочої зони горизонтального футерованого теплообмінника вибирається такою, щоб забезпечити газодинамічний опір охолоджуваного м’якообпаленого вапна заданої крупності, що не перевищує величину розрідження, здатного створити застосованим для цього устаткуванням; система підведення охолодженого повітря - у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складена з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, що опираються на розміщені під ними опори Т-подібної форми, причому в тілі коротких і довгих стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітропровід, з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком, що підводить повітря, розміщеним в одній з коротких стінок, а в тілі перегородок горизонтальні чотиригранні канали, що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз охолодженого м’якообпаленого вапна, а знизу вгору - охолоджувального повітря, що вводиться через утворені стінками горизонтального короба й перегородками між довгими стінками канали; накопичувальний бункер для охолодженого м’якообпаленого вапна - у вигляді порожньої горизонтальної переверненої призми, що складена з нижньої основи, бічних граней і приєднувального фланця, причому її нижня основа містить чотиригранні отвори для розміщення механізму вивантаження охолодженого м’якообпаленого вапна. Винахід забезпечує підвищення ступеня охолодження конвертерних газів та відпалу вапняку з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна. UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі чорної металургії, а саме до конструкції апарату для охолодження гарячих конвертерних газів, що утворюються при виробництві сталі в конвертерах, і може бути застосований в трактах, що відводять газ, для утилізації енергії гарячих конвертерних газів на одержання обпалених продуктів, зокрема м'якообпаленого вапна. Відома установка для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухим газоочищенням, у якій реалізований призначений для охолодження конвертерних газів і випалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (див., наприклад, патент України, № 55616 від 27.12.2010 г.). Відома установка включає конвертер, кесон, призначений для охолодження конвертерних газів і випалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ), вузол очищення охолоджених конвертерних газів і димосос із пристроєм регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів. Вузол очищення охолоджених конвертерних газів виконаний у вигляді послідовно розміщених циклону й фільтра, оснащених розвантажувальними пристроями й бункерами-накопичувачами. Призначений для охолодження конвертерних газів і випалу вапняку охолоджувач конвертерних газів (ОКГ) виконаний у вигляді вертикальної футерованої печі. ОКГ оснащений завантажувальним вузлом, як мінімум, однією розташованою горизонтально газопроникною решіткою із широкими отворами для проходження зверху вниз обпаленого матеріалу й вузькими отворами для проходження знизу вверх газового потоку, системою підведення й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів, і розвантажувальним вузлом. Вертикальна футерована піч виготовлена (по ходу вертикального руху газового потоку) з розташованим в її нижній частині коробом прямокутного перетину, потім сполученої з ним своєю широкою основою великої зрізаної піраміди й потім сполученої своєю широкою основою з вузькою основою великою зрізаною пірамідою 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, розташованого в нижній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу системи саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, й відводу охолоджених конвертерних газів. Приймальний бункер вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера й 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 й, навпаки. Камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі вертикального чотиригранного короба. Бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди. Система саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується й відводу охолоджених конвертерних газів виготовлена 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 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 звернених опуклими сторонами наверх півциліндрів, що утворюють між собою широкі прямокутні канали для проходження зверху вниз гарячого обпаленого вапна і оснащених вузькими отворами в тілі півциліндрів для проходження знизу вверх газового потоку, засмоктуваного усередину півциліндрів через патрубки, з'єднані, як мінімум, з однією газовою колекторною трубою. Півциліндри, патрубки, труба, що підводить газ, й газопроникна решітка виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад карбіду кремнію або нітриду бору, а футеровка вертикальної печі - з торкретмаси. Розвантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера гарячого обпаленого вапна й механізму її періодичного вивантаження при подачі в конвертер. Приймальний бункер гарячого обпаленого вапна виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, а механізм періодичного вивантаження - у вигляді заслінки, що працює в режимі "відкрито-закрито". Камін оснащений пристроєм підсмоктування пилоподібного матеріалу. Між конвертером і кесоном розміщений пристрій регулювання підсмоктування повітря, що працює в режимі "відкрито-закрито" ("закрито" - при продувці сталі киснем і "відкрито" - до й після продувки сталі киснем), виконаний у вигляді двох ущільнювальних плит, що мають можливість зворотно-поступального руху й виготовлених з жароміцного матеріалу, з однієї сторони постачених кріпильними скобами, жорстко з'єднаними зі штоками механізмів, що забезпечують зворотно-поступальний рух ущільнювальних плит, а з 1 UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 іншої сторони наскрізні прорізи, у формі півкіл діаметром, рівним внутрішньому діаметру горловини конвертера, із центрами на серединах сторін ущільнювальних плит, а, також мають співвісні півколам некрізні виїмки з верхньої сторони ущільнювальних плит. 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 й верхньою крайкою горловини конвертера. Недоліком відомої установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухим газоочищенням, є низька ефективність рекуперації енергії з гарячого конвертерного газу. Відомий також апарат для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого м'якообпаленого вапна (див., наприклад, Заявки на патенти України, №№ а201104472 і u201104473 від 12.12.2011 і 10.11.2011 p., відповідно). Відомий апарат включає завантажувальний вузол з механізмом завантаження обпалюваного вапняку, систему відводу охолоджених конвертерних газів, футеровану піч, систему підведення гарячих конвертерних газів, розвантажувальний вузол з механізмом вивантаження обпаленого вапна. Завантажувальний вузол виконаний у вигляді виготовленої з металу порожньої горизонтальної піраміди, що складається з малої верхньої основи прямокутної або квадратної форми, двох пар бічних граней трапецеїдальної форми й нижнього приєднувального фланця прямокутної форми, з кутами нахилу бічних граней піраміди, більшими кутів природного укосу обпаленого матеріалу, і розміщеного у верхній основі механізму завантаження обпалюваного вихідного матеріалу. Система відводу охолоджених конвертерних газів виконана у вигляді викладеного з вогнетривкого матеріалу горизонтального короба прямокутної форми, що складається з коротких стінок і з'єднаних між собою вертикальними перегородками довгих стінок, з розташованим в одній з коротких стінок патрубком, що відводить газ, з'єднаним горизонтальним каналом з кільцевим прямокутним колекторним газоходом, розміщеним у тілі коротких і довгих стінок короба й з'єднаним у свою чергу через горизонтальні канали й отвору з вертикальними каналами, утвореними стінками й вертикальними перегородками горизонтального короба, для проходження зверху вниз матеріалу, що завантажується, а знизу вверх - охолоджених конвертерних газів. Футерована піч виконана у вигляді викладеного з вогнетривкого матеріалу горизонтального короба прямокутної форми, що складається з коротких стінок і з'єднаних між собою вертикальними перегородками довгих стінок, що утворюють вертикальні канали для проходження зверху вниз обпаленого матеріалу, а знизу вверх - охолоджуваних конвертерних газів, з висотою робочих зон, що забезпечує газодинамічний опір опалюваного матеріалу заданої крупності, що не перевищує величину розрідження, здатного створити застосовуваним для цього устаткуванням. Система підведення гарячих конвертерних газів виконана у вигляді викладеного з вогнетривкого матеріалу горизонтального короба прямокутної форми, що полягає з коротких стінок і з'єднаних між собою вертикальними перегородками довгих стінок, з розміщеним в одній з коротких стінок патрубком, що відводить газ, з'єднаним горизонтальним каналом з кільцевим прямокутним колекторним газоходом, розміщеним у тілі коротких і довгих стінок короба й з'єднаним, у свою чергу, через горизонтальні канали й отвори з вертикальними каналами, утвореними стінками й вертикальними перегородками горизонтального короба, для проходження зверху вниз обпалюваного матеріалу, а знизу вверх - гарячих конвертерних газів. Розвантажувальний вузол виконаний у вигляді викладеної з вогнетривкого матеріалу переверненої порожньої горизонтальної піраміди, що складається з малої нижньої основи прямокутної або квадратної форми із прямокутним отвором для вільного проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили, і двох пар бічних граней трапецеїдальної форми з кутами нахилу, більшими кутів природного укосу обпаленого матеріалу, аркових опор і розміщеного в нижній основі механізму вивантаження обпаленого матеріалу. Механізми завантаження обпалюваного матеріалу й вивантаження гарячого обпаленого вапна виготовлені з металу, виконані у вигляді вертикальних коробів, що складаються із бічних граней порожніх, відкритих знизу й закритих зверху горизонтальними пластинами із прямокутними отворами для вертикальних каналів, що забезпечують вільне проходження, матеріалу, що завантажується або вивантажується під дією гравітаційної сили, і оснащені горизонтальними або кутовими шиберами нижче середнього зрізу вертикальних каналів. Розвантажувальний вузол оснащений утепленням, виготовленим з теплоізоляційного матеріалу, що має високу механічну міцність, наприклад із цегли або бетону. Даний апарат для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого м'якообпаленого вапна по технічній суті й ефекту, що досягається, є найбільш близьким до апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що заявляється. 2 UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком даного апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого вапна є його низька ефективність, обумовлена неможливістю використання його для проведення процесу більш глибокого охолодження конвертерних газів з одержанням і гарячого та холодного м'якообпаленого вапна. Сукупними ознаками найближчого аналога і апарату для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що заявляється є: - завантажувальний вузол з механізмом завантаження обпалюваного матеріалу, - система відводу охолоджених конвертерних газів, - футерована піч, - система підведення гарячих конвертерних газів, - розвантажувальний вузол з механізмом вивантаження обпаленого вапна. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлено задачу удосконалення апарату для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна за рахунок зміни конструкції апарата, що дозволить використати його для проведення процесу більш глибокого охолодження конвертерних газів з одержанням як гарячого, так і холодного м'якообпаленого вапна, в наслідок чого, підвищити ефективність його роботи. Очікуваним технічним результатом апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що заявляється, і підвищення ефективності його роботи за рахунок зміни конструкції апарата. Зазначений технічний результат досягається тим, що в апараті для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що включає завантажувальний вузол (1), систему (2) відведення охолоджених конвертерних газів, горизонтальну футеровану піч (3), систему (4) підведення гарячих конвертерних газів, оснащену опорними арковими конструкціями з жароміцного матеріалу, розвантажувальний вузол (5), механізм періодичного завантаження (6) обпалюваного вапняку й механізм періодичного вивантаження (7) обпаленого вапна, відповідно до технічного рішення, що заявляється, - апарат додатково оснащений виготовленим з жароміцного матеріалу горизонтальним бункером (8) прямокутного перетину, розташованим між системою (4) підведення гарячих конвертерних газів і розвантажувальним вузлом (5), а також пристроєм (9) охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, причому співвідношення довжини (Lг) частини горизонтального бункера (8), розташованої над розвантажувальним вузлом, і довжини (L x) частини горизонтального бункера (8), розташованої над пристроєм (9) охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, дорівнює співвідношенню маси виготовленого гарячого м'якообпаленого вапна і маси виготовленого холодного м'якообпаленого вапна, а співвідношення висоти (Н) горизонтального бункера і довжини (L г) частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, дорівнює тангенсу кута природного укосу м'якообпаленого матеріалу, при цьому пристрій (9) охолодження гарячого м'якообпаленого вапна виконаний у вигляді розташованих одне під іншим: системи (10) відводу нагрітого повітря, горизонтального футерованого теплообмінника (11), системи (12) підведення охолоджуваного повітря, накопичувального бункера (13) для охолодженого м'якообпаленого вапна й механізму (14) вивантаження холодного м'якообпаленого матеріалу, і крім того - система (10) відводу нагрітого повітря виконана у вигляді виготовленого і жароміцного матеріалу горизонтального короба (15) прямокутного перетину, що складається з коротких (16) і довгих (17) стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок (18) між довгими стінками (17), причому в тілі коротких (16) і довгих (17) стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітропровід (19), з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом (20) з патрубком (21) відводу нагрітого повітря, розташованим в одній з коротких стінок (16), а в тілі вертикальних перегородок (18) - горизонтальні чотиригранні канали (22), що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід (19) через горизонтальні чотиригранні отвори (23) з вертикальними чотиригранними каналами (24) для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу, а знизу вверх - охолоджуваного повітря, утворені стінками (16, 17) горизонтального короба (15) і перегородками (18) між довгими стінками (17); - горизонтальний футерований теплообмінник (11) - у вигляді горизонтального короба (25) прямокутного перетину, що складається з коротких (26) і довгих (27) стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок (28) між довгими стінками (27), причому висота робочої зони горизонтального футерованого теплообмінника (11) вибирається такою, щоб забезпечити газодинамічний опір охолоджуваного м'якообпаленого вапна заданої величини, що не перевищує величину розрідження, здатного створити застосовуваним для цього устаткуванням; - система (12) підведення охолоджуваного повітря - у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба (29) прямокутного перетину, що складається з коротких (30) і 3 UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 довгих (31) стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок (32) між довгими стінками (31), що опираються на розміщені під ними опори (33), наприклад, Т-подібної форми, причому в тілі коротких (30) і довгих (31) стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітровід (34), з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом (35) з патрубком, що підводить повітря (36), розміщеним в одній з коротких стінок (30), а в тілі перегородок (32) горизонтальні чотиригранні канали (37), що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід (34) через горизонтальні чотиригранні отвори (38) з вертикальними чотиригранними каналами (39) для проходження зверху вниз охолодженого м'якообпаленого вапна, а знизу вгору охолоджувального повітря, що вводиться, утворені стінками (30, 31) горизонтального короба (29) і перегородками (32) між довгими стінками (31); - накопичувальний бункер (13) для охолодженого м'якообпаленого вапна - у вигляді порожньої горизонтальної перевернутої призми (40), що складається з нижньої основи (41), бічних граней (42, 43) і приєднувального фланця (44), причому нижня основа (41) оснащена чотиригранним отвором (45) для розміщення механізму (14) вивантаження охолодженого м'якообпаленого вапна. Суть технічного рішення, що заявляється, (апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна) полягає в тому, що при додатковому оснащенні апарата виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтальним бункером прямокутного перетину, розташованим між системою підведення гарячих конвертерних газів і розвантажувальним вузлом, а також при додатковому оснащенні його пристроєм охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, при витримуванні співвідношення довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, до довжини частини горизонтального бункера, розташованої над пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, рівного співвідношенню маси виробленого гарячого м'якообпаленого вапна до маси виробленого холодного м'якообпаленого вапна, а також при витримуванні співвідношення висоти горизонтального бункера до довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, рівного тангенсу кута природного укосу обпаленого матеріалу, при виконанні пристрою охолодження гарячого обпаленого вапна у вигляді розташованих один під одним: системи відводу нагрітого повітря, горизонтального футерованого теплообмінника, системи підведення охолоджуваного повітря, накопичувального бункера для охолодженого м'якообпаленого вапна і механізму вивантаження холодного м'якообпаленого вапна, при виконанні системи відводу нагрітого повітря у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складається з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, при наявності в тілі коротких і довгих стінок кільцевого прямокутного колекторного повітроводу, з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком відводу нагрітого повітря, розміщеним в одній з коротких стінок, а також при наявності в тілі перегородок горизонтальних чотиригранних каналів, що з'єднують прямокутний колекторний повітровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз нагрітого м'якообпаленого вапна, а знизу вгору - охолоджуваного повітря, утворених стінками горизонтального короба й перегородками між довгими стінками; при виконанні горизонтального футерованого теплообмінника у вигляді горизонтального короба прямокутного перетину, що полягає з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, при виборі висоти робочої зони горизонтального футерованого теплообмінника такою, щоб забезпечити газодинамічний опір охолоджуваного м'якообпаленого вапна заданої крупності, що не перевищує величину розрідження, здатного створити застосованим для цього устаткуванням; при виконанні системи підведення охолоджувального повітря у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складається з коротких і довгих стінок, а також із прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, що опираються на розміщені під ними опори, наприклад, Т-подібної форми, при наявності в тілі коротких і довгих стінок кільцевого прямокутного колекторного повітроводу, з'єднаного горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком, що підводить повітря, розташованим в одній з коротких стінок, а також при наявності в тілі перегородок горизонтальних чотиригранних каналів, що з'єднують прямокутний колекторний повітровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз охолодженого м'якообпаленого вапна, а знизу вгору - охолоджувального повітря, що вводиться, утворених стінками горизонтального короба й перегородками між довгими стінками; при виконанні накопичувального бункера для охолодженого м'якообпаленого вапна у вигляді порожньої горизонтальної переверненої призми, що складається з нижньої основи, бічних граней і 4 UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приєднувального фланця, при постачанні нижньої основи чотиригранними отворами для розміщення механізму вивантаження охолодженого вапна, за рахунок зміни конструкції апарата створюється можливість використання його для проведення процесу більш глибокого охолодження конвертерних газів з одержанням і гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, тобто підвищується ефективність його роботи. Таким чином, сукупність суттєвих ознак апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що заявляється, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного у заявлюваному технічному рішенні. Суть технічного рішення, що заявляється, ілюструється також його принциповою схемою, наведеною на фіг. 1-3. На фіг. 1 зображений загальний вигляд апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна. На фіг. 2 зображений поздовжній розріз загального вигляду апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, наведеного на фіг. 1. На фіг. 3 зображений розріз А-А апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, наведеного на фіг. 1. До складу апарата для охолодження конвертерних газів входять: поз. 1 завантажувальний вузол, поз. 2 - система відводу охолоджених конвертерних газів, поз. 3 футерована піч, поз. 4 система підведення гарячих конвертерних газів, поз. 5 розвантажувальний вузол, поз. 6 механізм завантаження обпалюваного вапняку, поз. 7 - механізм вивантаження гарячого м'якообпаленого вапна, поз. 8 - горизонтальний бункер прямокутного перетину, поз. 9 - пристрій охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, поз. 10 - система відводу нагрітого повітря, поз. 11 - горизонтальний футерований теплообмінник, поз. 12 - система підведення охолоджувального повітря, поз. 13 - накопичувальний бункер для охолодженого м'якоопаленого вапна, поз. 14 - механізм вивантаження холодного м'якообпаленого матеріалу, поз. 15 горизонтальний короб прямокутного перетину з жароміцного матеріалу, поз. 16 - короткі стінки горизонтального короба прямокутного перетину системи відводу нагрітого повітря, поз. 17 довгі стінки горизонтального короба прямокутного перетину системи відводу нагрітого повітря, поз. 18 - прямокутні вертикальні перегородки між довгими стінками системи відводу нагрітого повітря, поз. 19 - кільцевий прямокутний колекторний повітропровід у тілі коротких і довгих стінок системи відводу нагрітого повітря, поз. 20 - горизонтальний чотиригранний канал системи відводу нагрітого повітря, поз. 21 - патрубок відводу нагрітого повітря, розміщений в одній з коротких стінок системи відводу нагрітого повітря, поз. 22 - горизонтальні чотиригранні канали в тілі перегородок системи відводу нагрітого повітря, поз. 23 - горизонтальні чотиригранні отвори системи відводу нагрітого повітря, поз. 24 - вертикальні чотиригранні канали для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу, а знизу вверх - охолоджувального повітря, утворені стінками горизонтального короба й перегородками між довгими стінками, поз. 25 - горизонтальний короб прямокутного перетину горизонтального футерованого теплообмінника, поз. 26 - короткі стінки горизонтального футерованого теплообмінника, поз. 27 - довгі стінки горизонтального футерованого теплообмінника, поз. 28 - прямокутні вертикальні перегородки між довгими стінками горизонтального футерованого теплообмінника, поз. 29 - горизонтальний короб прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, виготовлений з жароміцного матеріалу, поз. 30 - короткі стінки горизонтального короба прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, поз. 31 - довгі стінки горизонтального короба прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, поз. 32 - прямокутні вертикальні перегородки між довгими стінками горизонтального короба прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, поз. 33 - опори, наприклад, Т-подібної форми, розміщені під прямокутними вертикальними перегородками між довгими стінками горизонтального короба прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, поз. 34 - кільцевий прямокутний колекторний повітропровід у тілі коротких і довгих стінок горизонтального короба прямокутного перетину системи підведення охолоджувального повітря, 35 - горизонтальний чотиригранний канал системи підведення охолоджувального повітря, поз. 36 - патрубок, що підводить повітря, розміщений в одній з коротких стінок, поз. 37 горизонтальні чотиригранні канали в тілі перегородок системи підведення охолоджувального повітря, поз. 38 - горизонтальні чотиригранні отвори системи підведення охолоджувального повітря, поз. 39 вертикальні чотиригранні канали для проходження зверху вниз охолодженого м'якоопаленого вапна, а знизу вгору - охолоджувального повітря, що вводиться, утворені стінками й перегородками між довгими стінками горизонтального короба системи підведення охолоджувального повітря, поз. 40 - порожня горизонтальна перевернена призма, поз. 41 5 UA 98582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нижня основа порожньої горизонтальної переверненої призми, поз. 42, 43 - бічні грані порожньої горизонтальної переверненої призми, поз. 44 - приєднувальний фланець порожньої горизонтальної переверненої призми, поз. 45 - чотиригранні отвори в нижній основі порожньої горизонтальної переверненої призми для розміщення механізму вивантаження охолодженого м'якоопаленого вапна. Апарат для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна працює в такий спосіб. Вихідні гарячі конвертерні гази після їх повного допалювання в надлишку підсмоктуваного повітря по патрубку, що підводить газ, крізь горизонтальний канал надходять у кільцевий колекторний газохід системи поз. 4 підведення гарячих конвертерних газів. З кільцевого колекторного газоходу гарячі конвертерні г а їй засмоктуються в горизонтальні канали в перегородках горизонтального короба системи поз. 4 підведення гарячих конвертерних газів, і через отвори в перегородках горизонтального короба системи поз. 4 підведення гарячих конвертерних газів виходять у вертикальні канали системи поз. 4 підведення гарячих конвертерних газів для переміщення в горизонтальну футеровану піч поз. 3. У робочій зоні горизонтальної футерованої печі поз. 3, тобто у вертикальних каналах між перегородками, протікають процеси охолодження гарячих конвертерних газів і випалу вапняку за рахунок противоточного руху м'якообпаленого вапна зверху вниз і гарячих газів знизу вгору. Охолоджені в горизонтальній футерованій печі поз. 3 конвертерні гази надходять у систему поз. 2 відводу охолоджених конвертерних газів. У системі поз. 2 охолоджені конвертерні гази з вертикальних каналів через отвори й горизонтальні канали в перегородках засмоктуються в кільцевий прямокутний колекторний газохід. З кільцевого колекторною газоходу охолоджені конвертерні гази через горизонтальний канал і патрубок, що відводить газ, направляються в систему газоочищення. Вихідний вапняк у заданій кількості, що забезпечує утворення (після протікання процесу його випалу) м'якообпаленого вапна (з урахуванням віднесення пилу), необхідного для використання в одній плавці в гарячому вигляді й для реалізації на сторону в холодному вигляді, надходить через вертикальний канал механізму поз. 6 завантаження вихідного матеріалу (при відкритому шибері) у порожню горизонтальну піраміду завантажувального вузла поз. 1. З порожньої горизонтальної піраміди накопичений матеріал надходить у систему поз. 2 відводу охолоджених конвертерних газів, і по вертикальних каналах опускається в робочий об'єм горизонтальної футерованої печі поз. 3. У вертикальних каналах горизонтальної футерованої печі поз. 3 відбувається випал вихідного вапняку, що опускається вниз, з утворенням гарячого м'якообпаленого вапна. Утворене гаряче обпалене вапно з вертикальних каналів горизонтальної футерованої печі поз. 3 самопливом надходить у вертикальні канали системи поз. 4 підведення гарячих конвертерних газів, і потім у горизонтальний бункер поз. 8 прямокутного перетину. З горизонтального бункера поз. 8 прямокутного перетину частина утвореного гарячого м'якообпаленого вапна (у кількості, необхідній для використання в одній плавці) попадає в перевернену порожню горизонтальну піраміду розвантажувального вузла поз. 5. Через прямокутний отвір (для вільного проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили) у малій нижній основі переверненої порожньої горизонтальної піраміди частина утвореного гарячого обпаленого вапна вивантажується крізь механізм поз. 7 вивантаження (при відкритому шибері) у систему (на схемі не показана) подачі вапна в конвертер. Вивантаження гарячого обпаленого вапна з переверненої порожньої горизонтальної піраміди здійснюється через вертикальні канали механізму поз. 7 вивантаження, що забезпечують вільне проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили. Інша частина утвореного гарячого обпаленого вапна (у кількості, необхідній для реалізації на сторону) з горизонтального бункера поз. 8 прямокутного перетину самопливом надходить у систему поз. 10 відводу нагрітого повітря пристрою поз. 9 охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, і по вертикальних чотиригранних каналах поз. 24 для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу, а знизу вгору - охолодженого повітря, утвореним стінками поз. 26 і 27 горизонтального короба поз. 25 і перегородками поз. 18 між довгими стінками поз. 27, опускається в робочий об'єм горизонтального футерованого теплообмінника поз. 11. У вертикальних каналах поз. 28 горизонтального футерованого теплообмінника поз. 11 відбувається охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, що опускається вниз. Утворене холодне м'якообпалене вапно з вертикальних каналів поз. 27 горизонтального футерованого теплообмінника поз. 11 самопливом надходить у вертикальні канали поз. 32 системи поз. 12 підведення охолодженого повітря. З вертикальних каналів поз. 32 системи поз. 12 підведення охолодженого повітря холодне обпалене вапно опускається в перевернуту порожню 6 UA 98582 C2 5 10 горизонтальну піраміду поз. 40 розвантажувального вузла поз. 13. Через прямокутний отвір поз. 45 (для вільного проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили) у малій нижній основі поз. 41 перевернутої порожньої горизонтальної піраміди поз. 40 холодне м'якообпалене вапно вивантажується крізь механізм поз. 14 вивантаження (при відкритому шибері) і направляється на пакування. Вивантаження холодного обпаленого вапна здійснюється через вертикальні канали механізму поз. 14 вивантаження, що забезпечують вільне проходження м'якообпаленого вапна, що вивантажується, під дією гравітаційної сили. Застосування апарата для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що заявляється, забезпечує можливість проведення процесу більш глибокого охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, тобто підвищує ефективність охолодження конвертерних газів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Апарат для охолодження конвертерних газів з одержанням гарячого та холодного м'якообпаленого вапна, що включає завантажувальний вузол, систему відведення охолоджених конвертерних газів, горизонтальну футеровану піч, систему підведення гарячих конвертерних газів, оснащену опорними арковими конструкціями з жароміцного матеріалу, розвантажувальний вузол, механізм періодичного завантаження обпалюваного вапняку й механізм вивантаження м’якообпаленого вапна, який відрізняється тим, що апарат додатково містить виготовлений з жароміцного матеріалу горизонтальний бункер прямокутного перетину, розташований між системою підведення гарячих конвертерних газів і розвантажувальним вузлом, а також пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, причому співвідношення довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, і довжини частини горизонтального бункера, розташованої над пристроєм охолодження гарячого м’якообпаленого вапна, дорівнює співвідношенню маси виробленого гарячого м'якообпаленого вапна і маси виробленого холодного м'якообпаленого вапна, а співвідношення висоти горизонтального бункера і довжини частини горизонтального бункера, розташованої над розвантажувальним вузлом, дорівнює тангенсу кута природного укосу м’якообпаленого вапна, при цьому пристрій охолодження гарячого м’якообпаленого вапна виконаний у вигляді розташованих одне під одним: системи відведення нагрітого повітря, горизонтального футерованого теплообмінника, системи підведення охолоджуючого повітря, накопичувального бункера для охолодженого м’якообпаленого вапна й механізму вивантаження холодного м’якообпаленого вапна, при цьому система відведення нагрітого повітря виконана у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складена з коротких і довгих стінок, а також з прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, причому в тілі коротких і довгих стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітропровід, з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком відведення нагрітого повітря, розміщеним в одній з коротких стінок, а в тілі перегородок горизонтальні чотиригранні канали, що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз нагрітого м’якообпаленого вапна, а знизу вгору - охолоджувального повітря, які утворені стінками горизонтального короба й перегородками між довгими стінками, горизонтальний футерований теплообмінник - у вигляді горизонтального короба прямокутного перетину, що складений з коротких і довгих стінок, а також з прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, причому висота робочої зони горизонтального футерованого теплообмінника вибрана такою, щоб забезпечити газодинамічний опір охолоджуваного м’якообпаленого вапна заданої крупності, що не перевищує величину розрідження здатного для створення застосовуваного для цього устаткування, система підведення охолоджуючого повітря - у вигляді виготовленого з жароміцного матеріалу горизонтального короба прямокутного перетину, що складений з коротких і довгих стінок, а також з прямокутних вертикальних перегородок між довгими стінками, що опираються на розміщені під ними опори Т-подібної форми, причому в тілі коротких і довгих стінок передбачений кільцевий прямокутний колекторний повітропровід, з'єднаний горизонтальним чотиригранним каналом з патрубком для підведення повітря, розміщеним в одній з коротких стінок, а в тілі перегородок - горизонтальні чотиригранні канали, що з'єднують прямокутний колекторний повітропровід через горизонтальні чотиригранні отвори з вертикальними чотиригранними каналами для проходження зверху вниз охолодженого м’якообпаленого вапна, а знизу вгору - охолоджуючого повітря, що введено через утворені стінки горизонтального короба й перегородки між довгими стінками, 7 UA 98582 C2 накопичувальний бункер для охолодженого м’якообпаленого вапна - у вигляді порожньої горизонтальної переверненої призми, що складена з нижньої основи, бічних граней і приєднувального фланця, при цьому її нижня основа містить чотиригранні отвори для розміщення механізму вивантаження охолодженого м’якообпаленого вапна. 8 UA 98582 C2 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9