Пристрій і спосіб підігріву суміші залізовмісного скрапу перед його подачею в металургійну піч

Номер патенту: 49016

Опубліковано: 16.09.2002

Автор: Вюнше Роберт Рой

Формула / Реферат

1. Пристрій для підігріву суміші залізовмісного скрапу перед подачею скрапу в металургійну піч, який використовує тепло, що отримується від гарячих відхідних газів, що випускаються з випускного отвору печі, і для одночасного зменшення вмісту речовин-забруднювачів у скрапі та відхідних газах при збіжних низхідній течії гарячих відхідних газів та скрапу, що опускається, який відрізняється тим, що він містить камеру, яка включає в себе верхнє відділення із засобом для введення та вкладання у ньому холодного скрапу і впускним отвором для впуску гарячих відхідних газів, що сполучається за потоком з випускним отвором печі, і нижнє відділення із засобом розвантаження нагрітого скрапу для його подачі в піч і випускним отвором для випуску відхідного газу, що сполучається за потоком із засобом вакуумування для відкачування відпрацьованого відхідного газу, газопроникний затворний засіб, розташований між кожним відділенням камери і діючий послідовно між його відкритим положенням і закритим положенням для збіжних прийому скрапу, який надходить під дією сили власної ваги із засобу для введення холодного скрапу в закритому положенні, і утримання скрапу протягом заданого часу, доки гарячі відхідні гази течуть з впускного отвору верхнього відділення, проходять в низхідному напрямі крізь скрап, що надійшов, і крізь закритий затворний засіб та витікають крізь випускний отвір нижнього відділення, і для контролю за скрапом, що надходить під дією сили ваги з верхнього відділення у нижнє відділення при відкритому положенні затворного засобу по закінченні заданого періоду часу.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що газопроникний затворний засіб містить два розташовані дзеркально решіткові вузли, що проходять у камеру, засіб нахилу решіток для повороту решіткових вузлів з горизонтального закритого положення підтримування скрапу у нахилене вниз положення і засіб аксіального висування та втягування решіткових вузлів всередину камери у всунене положення та для висування решіткових вузлів у горизонтальному напрямі в висунене положення.

3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що решіткові вузли мають багато дистанціонованих решіток, які проходять всередину камери.

4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що засіб для розвантаження скрапу включає днище, що звужується, яке має похилі донні стінки нижнього відділення, з донним отвором, завантажувальний канал, що проходить між донним отвором та піччю, з простором для накопичування скрапу всередині завантажувального каналу для приймання скрапу, який опускається крізь отвір, і засіб для примусової подачі скрапу в піч через завантажувальний канал.

5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що засіб примусової подачі скрапу має штовхач з перемичкою для проштовхування скрапу, встановлений з можливістю зворотно-поступального руху, при цьому штовхач виконано з можливістю дії між резервним положенням, в якому підігрітий скрап падає через донний отвір і накопичується перед перемичкою, та режимом завантаження, при якому штовхач проштовхує нагрітий скрап в піч.

6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що камера містить, принаймні, одне проміжне відділення, розташоване між верхнім і нижнім відділеннями, при цьому газопроникний затворний засіб розміщено між кожним з зазначених відділень.

7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожне відділення містить чутливий елемент для контролю характеристик відхідного газу та скрапу, що перебувають у відділенні, вибраних з групи, яка включає: хімічний склад газу, температуру газу, тиск газу і температуру скрапу, для управління пальниками.

8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожне відділення містить пальниковий засіб для регулювання швидкості горіння і температури відхідного газу та скрапу, що знаходяться у відділенні.

9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що впускний отвір для гарячих відхідних газів містить обвідний канал, що сполучається за потоком з випускним отвором відхідного газу, і відвідний клапан для відведення гарячого відхідного газу безпосередньо у випускний отвір.

10. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що засіб для введення холодного скрапу містить завантажувальний бункер, що курсує між положенням завантаження, розташованим на відстані від камери, і положенням розвантаження, що проходить всередину ущільнюваного отвору у верхньому відділенні.

11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що ущільнений отвір має, принаймні, одну ущільнену заслінку, при цьому внутрішні кромки ущільненого отвору відповідають зовнішнім стінкам завантажувального бункера, що примикають, в положенні розвантаження.

12. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що завантажувальний бункер встановлено з можливістю котити його на роликах по підйомній похилій площині за допомогою підйомного пристрою.

13. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій для випуску відхідного газу має відділення допалювання із засобом осадження для зменшення кількості твердих частинок речовин-забруднювачів з відхідного газу.

14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що камера допалювання має допалювальний пальниковий засіб для допалювання горючих речовин-забруднювачів у відхідному газі, що знаходиться в камері.

15. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що він має канал для рециркулювання газу, що сполучається з відділенням для допалювання та верхнім відділенням.

16. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає вертикально вигнутий канал.

17. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає розпилювальний канал, що розширяється розтрубом.

18. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає короб для твердих частинок винесення, які повипадали.

19. Спосіб підігріву суміші залізовмісного скрапу перед подачею скрапу в металургійну піч з використанням тепла, що надходить від гарячих відхідних газів, що випускаються з випускного отвору печі, і одночасного зменшення кількості речовин-забруднювачів з скрапу і з відхідних газів при збіжних течії в низхідному напрямі гарячих відхідних газів і скрапу, що опускається, який відрізняється тим, що укладають холодний скрап на газопроникний закритий затвор всередині верхнього відділення камери, при цьому верхнє відділення має впускний отвір для впуску гарячого відхідного газу, що сполучається за потоком з випускним отвором печі, утримують скрап на закритому затворі протягом заданого часу, доки гарячі відхідні гази течуть з впускного отвору гарячого газу у верхнє відділення, проходять крізь скрап і крізь закритий затвор і випливають через випускний отвір відхідного газу в нижньому відділенні камери, регулюють опускання скрапу під дією сили ваги шляхом відкривання затвора і забезпечення можливості руху скрапу з верхнього відділення в нижнє відділення по закінченні заданого часу, примусово подають нагрітий скрап з нижнього відділення в піч та повторюють описані вище операції послідовно й поступово для подальших роздільних завантажень скрапу.

20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що операція підтримування скрапу протягом заданого часу включає додаткове нагрівання відхідного газу і скрапу пальниками, розташованими всередині кожного відділення.

Текст

1 Пристрій для підігріву суміші залізовмісного скрапу перед подачею скрапу в металургійну піч, який використовує тепло, що отримується від гарячих ВІДХІДНИХ газів, що випускаються з випускного отвору печі, і для одночасного зменшення вмісту речовин-забруднювачів у скрапі та ВІДХІДНИХ газах при збіжних НИЗХІДНІЙ течи гарячих ВІДХІДНИХ газів та скрапу, що опускається, який відрізняється тим, що він містить камеру, яка включає в себе верхнє відділення із засобом для введення та вкладання у ньому холодного скрапу і впускним отвором для впуску гарячих ВІДХІДНИХ газів, що сполучається за потоком з випускним отвором печі, і нижнє відділення із засобом розвантаження нагрітого скрапу для його подачі в піч і випускним отвором для випуску ВІДХІДНОГО газу, що сполучається за потоком із засобом вакуумування для відкачування відпрацьованого ВІДХІДНОГО газу, газопроникний затворний засіб, розташований між кожним відділенням камери і діючий послідовно між його відкритим положенням і закритим положенням для збіжних прийому скрапу, який надходить під дією сили власної ваги із засобу для введення холодного скрапу в закритому положенні, і утримання скрапу протягом заданого часу, доки гарячі ВІДХІДНІ гази течуть з впускного отвору верхнього відділення, проходять в низхідному напрямі крізь скрап, що надійшов, і крізь закритий затворний засіб та витікають крізь випускний отвір нижнього відділення, і для контролю за скрапом, що надходить під дією сили ваги з верхнього відділення у нижнє відділення при відкритому положенні затворного засобу по закінченні заданого періоду часу 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що газопроникний затворний засіб містить два розташовані дзеркально решіткові вузли, що проходять у камеру, засіб нахилу решіток для повороту решіткових вузлів з горизонтального закритого положення підтримування скрапу у нахилене вниз положення і засіб аксіального висування та втягування решіткових вузлів всередину камери у всунене положення та для висування решіткових вузлів у горизонтальному напрямі в висунене положення 3 Пристрій за п 2, який відрізняється тим, що решіткові вузли мають багато дистанцюнованих решіток, які проходять всередину камери 4 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що засіб для розвантаження скрапу включає днище, що звужується, яке має похилі донні стінки нижнього відділення, з донним отвором, завантажувальний канал, що проходить між донним отвором та піччю, з простором для накопичування скрапу всередині завантажувального каналу для приймання скрапу, який опускається крізь отвір, і засіб для примусової подачі скрапу в піч через завантажувальний канал 5 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що засіб примусової подачі скрапу має штовхач з перемичкою для проштовхування скрапу, встановлений з можливістю зворотно-поступального руху, при цьому штовхач виконано з можливістю дії між резервним положенням, в якому підігрітий скрап падає через донний отвір і накопичується перед перемичкою, та режимом завантаження, при якому штовхач проштовхує нагрітий скрап в піч 6 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що камера містить, принаймні, одне проміжне відділення, розташоване між верхнім і нижнім відділеннями, при цьому газопроникний затворний засіб розміщено між кожним з зазначених відділень 7 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що кожне відділення містить чутливий елемент для контролю характеристик ВІДХІДНОГО газу та скрапу, що перебувають у відділенні, вибраних з групи, яка включає ХІМІЧНИЙ склад газу, температуру газу, тиск газу і температуру скрапу, для управління пальниками 8 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що О (О О кожне відділення містить пальниковий засіб для регулювання швидкості горіння і температури ВІДХІДНОГО газу та скрапу, що знаходяться у відділенні 9 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що впускний отвір для гарячих ВІДХІДНИХ газів містить обвідний канал, що сполучається за потоком з випускним отвором ВІДХІДНОГО газу, і ВІДВІДНИЙ клапан для відведення гарячого ВІДХІДНОГО газу безпосередньо у випускний отвір 10 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що засіб для введення холодного скрапу містить завантажувальний бункер, що курсує між положенням завантаження, розташованим на відстані від камери, і положенням розвантаження, що проходить всередину ущільнюваного отвору у верхньому відділенні 11 Пристрій за п 10, який відрізняється тим, що ущільнений отвір має, принаймні, одну ущільнену заслінку, при цьому внутрішні кромки ущільненого отвору відповідають ЗОВНІШНІМ стінкам завантажувального бункера, що примикають, в положенні розвантаження 12 Пристрій за п 10, який відрізняється тим, що завантажувальний бункер встановлено з можливістю котити його на роликах по ПІДЙОМНІЙ ПОХИЛІЙ ПЛОЩИНІ за допомогою підйомного пристрою 13 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що пристрій для випуску ВІДХІДНОГО газу має відділення допалювання із засобом осадження для зменшення КІЛЬКОСТІ твердих частинок речовинзабруднювачів з ВІДХІДНОГО газу 14 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що камера допалювання має допалювальний пальниковий засіб для допалювання горючих речовинзабруднювачів у відхідному газі, що знаходиться в камері 15 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що він має канал для рециркулювання газу, що сполучається з відділенням для допалювання та верхнім відділенням Цей винахід стосується екологічно нешкідливого і енергоекономічного автономного, повітронепроникного самозавантажувального пристрою та замкнутої технологічної системи для напівбезперервного самозавантажування холодної завалки суміші залізовмісного скрапу за допомогою інтегрованого похилого підіймача бункеру зі скрапом, східчастого підігріву та подачі підігрітої завалки до діючої в тандемі металургійної електродугової печі, що примикає, з використанням, головним чином, тепловмісту і ХІМІЧНОГО тепла гарячих відпрацьованих газів з металургійної електродугової печі для подальшого більш енергоекономічного і швидкого розплавлення підігрітої завалки Конструктивні ознаки пристрою чітко і ясно охарактеризовано в пункті 1 формули винаходу, що додається, а спосіб роботи пристрою і технологічної системи охарактеризовано в пункті 10 формули винаходу, що додається Металургійні процеси виробництва чавуну та 49016 16 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає вертикально вигнутий канал 17 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає розпилювальний канал, що розширяється розтрубом 18 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що засіб осадження включає короб для твердих частинок винесення, які повипадали 19 Спосіб підігріву суміші залізовмісного скрапу перед подачею скрапу в металургійну піч з використанням тепла, що надходить від гарячих ВІДХІДНИХ газів, що випускаються з випускного отвору печі, і одночасного зменшення КІЛЬКОСТІ речовинзабруднювачів з скрапу і з ВІДХІДНИХ газів при збіжних течи в низхідному напрямі гарячих ВІДХІДНИХ газів і скрапу, що опускається, який відрізняється тим, що укладають холодний скрап на газопроникний закритий затвор всередині верхнього відділення камери, при цьому верхнє відділення має впускний отвір для впуску гарячого ВІДХІДНОГО газу, що сполучається за потоком з випускним отвором печі, утримують скрап на закритому затворі протягом заданого часу, доки гарячі ВІДХІДНІ гази течуть з впускного отвору гарячого газу у верхнє відділення, проходять крізь скрап і крізь закритий затвор і випливають через випускний отвір ВІДХІДНОГО газу в нижньому відділенні камери, регулюють опускання скрапу під дією сили ваги шляхом відкривання затвора і забезпечення можливості руху скрапу з верхнього відділення в нижнє відділення по закінченні заданого часу, примусово подають нагрітий скрап з нижнього відділення в піч та повторюють описані вище операції послідовно й поступово для подальших роздільних завантажень скрапу 20 Спосіб за п 19, який відрізняється тим, що операція підтримування скрапу протягом заданого часу включає додаткове нагрівання ВІДХІДНОГО газу і скрапу пальниками, розташованими всередині кожного відділення сталі в цілому належать до найбільш енергоємним з-поміж усіх промислових процесів Тому їх сумарний паливно-енергетичний баланс завжди являв собою величезний інтерес для металургів Краще розуміння меж невідновлюваних джерел енергії, а також енергетична криза у 1970 році спричинили підвищення активності, спрямованої на зниження енергоспоживання, як з боку енерговиробників, так і з боку енергоспоживачів Окрім того, екологічні вимоги та життєва необхідність захисту довкілля стали вирішальними факторами в управлінні всіма галузями промисловості Оскільки металургійні процеси виробництва сталі та чавуну також характеризуються високою мірою викидів токсичних газів, що забруднюють повітря, і виробництва твердих шкідливих ВІДХОДІВ, ЛОГІЧНО, що вони привертають все більшу увагу громадськості і, головним чином, урядових органів, відповідальних за охорону навколишнього середовища З зазначених вище причин в усьому СВІТІ вживають 49016 шляхом оптимального збільшення напруги у втося заходи, спрямовані на покращання паливноринному ланцюзі, доповнене ВІДПОВІДНОЮ практиенергетичного балансу металургійних процесів кою одержання спіненого шлаку, миттєва рекупешляхом максимального підвищення енергетичного рація хімічної енергії шляхом допалювання ккд Якоюсь мірою це досягається шляхом заміни пальних газів безпосередньо в пічному просторі одного типу палива або енергії на інший, більш перед випусканням останніх з печі, додання киспідхожий для конкретного процесу або його конкнепаливних пальників в пічному просторі для інтеретної стадії, враховуючи при цьому його екологінсифікації та прискорення швидкого розплавлення чні та економічні показники й доступність Цілком скрапу, підігрів завалки залізовмісного скрапу пеочевидно, що одним з основних пріоритетів у змеред завантаженням в піч, використовуючи теплоншенні енергоспоживання більшості металургійних вміст та хімічну термальну енергію ВІДХІДНИХ газів процесів виплавки і плавлення є максимальне заразом з використанням киснепаливних пальників, стосування енергетичних втрат технологічної сисі, нарешті, введення ультразвукових газових кистеми, що доки не використовуються, таких як, наневих фурм для інтенсифікації зневуглецювання і приклад, тепловмісту і ХІМІЧНОГО тепла спінювання шлаку відпрацьованих ВІДХІДНИХ газів Цілком очевидно, що повертаючи як можливо найбільш прямим З-поміж зазначених вище шляхів і способів іншляхом частину цієї енергії у металургійний протенсифікації процесів слід назвати три способи цес, що є їх джерелом, можна знизити первинне підвищення температури скрапу за допомогою споживання енергії, внаслідок чого підвищиться засобів, ВІДМІННИХ від електричної дуги, а саме сумарний енергетичний ккд усього процесу Тому миттєва рекуперація хімічної енергії в корпусі печі найбільш обґрунтовані зусилля щодо використаншляхом допалювання, додання киснепаливних ня вторинних енергоресурсів, які містяться у ВІДХІпальників у пічний простір та підігрів завалки заліДНИХ газах, у міру можливості найбільш прямим зовмісного скрапу перед її завантаженням у корпус шляхом, спричинили створення конструкцій, де печі пристрої для рекуперації енергії для підігріву скраПризначенням першого способу є миттєва репу об'єднані з конструкцією сучасної електродугокуперація хімічної енергії безпосередньо в пічному вої печі До нинішнього часу, всупереч сподіванпросторі шляхом спалювання газоподібним киснем ням, така структура відомих об'єднаних агрегатів горючих компонентів ВІДХІДНИХ газів, одержаних в електродугових печей ускладненої конструкції допроцесі плавлення скрапу, перед їх випусканням зволила лише частково досягнути очікуваних реЦей спосіб втілюється із змінним успіхом в мартезультатів Високі початкові витрати і витрати на нівських печах, кисневих конвертерах та печах з установку, перебої в роботі механізмів, екстенсивоптимізацією енергії не технічне обслуговування, проблеми забрудненПідігрів збагаченого на кисень повітря теплоня і небезпеки, найвищою точкою яких є небезпечвмістом вже випущених з печі ВІДХІДНИХ газів зані вибухи, є очевидними причинами для мість газоподібного кисню є одним з варіантів цьопорушення питання про їх придатність в цілому го способу Проте, успіх цього способу у Враховуючи сучасні і майбутні вимоги щодо захисзастосуванні до електродугової печі спостерігався ту довкілля, важливість цих проблем постійно зролише в обмеженому підвищенні продуктивності та стає, оскільки токсичні викиди з сучасних пристроекономії електроенергії, в основному, при викорисїв для підігріву скрапу не задовольняють усім танні на стадії розплавлення скрапу водночас з умовам та критеріям діючих або запропонованих електричною дугою, фактична економія енергії є вимог до допустимих рівнів токсичних речовин, що результатом підігріву скрапу на МІСЦІ Використанвипускаються в атмосферу ня допалювання в електродуговій печі з вже розплавленим скрапом насправді є значною мірою З іншого боку, добре відомо, що найбільш пеобмеженим через недостатню ефективність тепрспективним і ефективним способом побічного ловіддачі від допалюваних газів у ванну, покриту заощадження енергії, особливо, для електродуготовстим шаром теплоізолюючого та спіненого вих печей для одержання сталі з скрапу, є високошлаку 3 цієї причини раціональне пояснення ілютемпературний підігрів металевої завалки перед зорних заяв про те, що допалювання в електродузавантаженням у піч в окремому нагрівальному говій печі також є високоефективним і після розпристрої, більш відомому як "підігрів скрапу перед плавлення шлаку, випливає з таких фактів, що завантаженням" Через відсутність повністю опрапідтверджують спалювання або так зване допацьованої конструкції цього типу обладнання для лювання горючих компонентів ВІДХІДНИХ газів, що підігріву скрапу для електродугових печей для виходять із спіненого шлаку, підвищує температуодержання сталі такий підігрів інколи застосовують ру і, отже, збільшує об'єм ВІДХІДНИХ газів у вільноза недоопрацьованою схемою "підігріву скрапу у му просторі над шлаком Подальше пропорційне бадді" підвищення тиску ВІДХІДНИХ газів в пічному простоПоряд із зростаючими енергетичними та екорі знижує підсисання холодного атмосферного логічними проблемами завжди існувало прагнення повітря в пічний простір Отже, за рахунок підтридо інтенсифікації будь-якої та всіх фаз процесу мання необхідної температури всередині пічного одержання сталі в електродуговій печі, в першу простору на тому самому рівні виключається почергу, до підвищення продуктивності та зниження треба в електроенергії для нагрівання холодного експлуатаційних витрат Серед численних засобів, повітря, що у наслідку спричинює її економію Нещо застосовуються у рамках шляхів і способів інобхідно зазначити, що порівняно з допалюванням, тенсифікації процесу, зараз частіше за все застодля якого вимагається додатковий кисень, що збісовуються такі провідні засоби інтенсифікації польшує витрати, така сама або більш висока екодальше підвищення подачі електричної потужності 49016 8 газів, що містять ШКІДЛИВІ компоненти, стає абсономія енергії за відсутності витрат досягається лютно неприйнятною шляхом адекватної герметизації пічного простору і Задачею третього способу інтенсифікації прозапобігання завдяки цьому надходженню холодноцесу підвищення температури скрапу ВІДМІННИМИ го повітря Окрім того, наступна і виняткова переВІД електричної дуги засобами є підігрів завалки вага адекватної герметизації електродугової печі залізовмісного скрапу перед її завантаженням в полягає в різкому зниженні КІЛЬКОСТІ гарячих ВІДХІпіч шляхом використання тепловмісту і хімічної ДНИХ газів, які повинні бути випущені з печі У витермальної енергії ВІДХІДНИХ газів разом із застопадку 110-тонноі печі КІЛЬКІСТЬ газів, що підлягають суванням киснепаливних пальників, якщо це необобробці, знизилася більш, ніж на 50% (від 3 3 хідно з екологічних причин і міркувань 90000Нм /година до 40000Нм /година), що дозволило зупинити один з ексгаустерів Як випливає з наведеного вище вступу, підігрів Задачею другого способу інтенсифікації проскрапу минув кілька стадій розвитку періодичний цесу шляхом підвищення температури скрапу ВІДпідігрів у завантажувальній бадді гарячими відпраМІННИМИ ВІД електричної дуги засобами, є інтенсицьованими газами з печі або за допомогою повітфікація і прискорення швидкого плавлення скрапу ро- і киснепаливних пальників, безперервного підішляхом додання паливно-кисневих пальників у гріву за допомогою похилої печі, що обертається, пічний простір Незважаючи на те, що позитивні або горизонтального віброконвейєра з викорисрезультати завдяки введенню киснепаливних патанням комбінації гарячих ВІДХІДНИХ газів з печі і льників для більш швидкого розплавлення скрапу повітро- та киснепаливних пальників, механізму в зону вхідного отвору шлаків були одержані побезперервного вертикального підігріву з регульонад ЗО років тому, вони не використовувались знаваним опусканням скрапу, який виконано як одне чною мірою, аж доки побудували надпотужні печі з ціле з піччю і який використовує гарячі ВІДХІДНІ гази водоохолоджувальними панелями ВИГІДНІ робочі з печі, які ідуть в протитечії, і також підігріву скрахарактеристики киснепаливних пальників з коротпу, вже завантаженого в піч на початку нагрівання ким факелом, розміщених в стінках корпусу в "ховодночас з електричною дугою за допомогою числодних" зонах між електродами, зумовили скороленних різноманітних конструкцій повітро- і киснечення часу розплавлення всього скрапу в печі Ці паливних пальників Існує також кілька інших уніпозитивні результати спричинили широке розпокальних механізмів підігріву скрапу, що всюдження збільшення КІЛЬКОСТІ пальників в корвикористовуються в поєднанні з вище зазначенипусі електродугових печей Останнім часом було ми системами, іякі діють більш або менш успішно розроблено багато типів конструкцій киснепаливЗараз підігрів скрапу набуває довгоочікуваного них пальників з ще більш високими можливостями визнання Визнаючи його величезний потенціал, для електродугових печей Зараз термальна потунині вважається, що це буде наступною віхою у жність на вході цих пальників сягає в деяких випавиробничому процесі одержання сталі в електродках понад 50% від потужності, що первісне подадуговій печі, головним чином з скрапу, з точки зору ється Хоча таке низьковитратне збільшення економії електроенергії, зниження витрати електсумарної потужності на вході скорочує період часу родів, підвищення продуктивності за рахунок скоміж випусками металу, і, отже, забезпечує бажане рочення тривалості плавки від випуску до випуску, підвищення продуктивності та деякі ІНШІ експлуаа також дуже важливої переваги - зниження затаційні й економічні переваги, проте численні ІНШІ бруднення навколишнього середовища в цілому серйозні недоліки залишилися невирішеними До Виходячи з досвіду та практичних результатів головних недоліків можна віднести більш високе застосування численних відомих способів, осноокислення скрапу, більший об'єм ВІДХІДНИХ газів, ваних на спробах досягнення максимального енезначно знижена ефективність тепловіддачі, якщо ргетичного ккд процесу одержання сталі в електпальники діють водночас з підведенням потужносродуговій печі, здебільшого, з рециркульованої ті до електричної дуги, особливо, якщо пальники суміші залізовмісної завалки холодного сталевого працюють постійно під час нагрівання Практичні скрапу, можна зробити висновок, що адекватний робочі результати довели, що максимальна енерпідігрів скрапу перед завантаженням в піч для його гетична ефективність досягається, коли нагрівання швидкого ефективного розплавлення є найбільш починається лише пальниками і замінюється елекприйнятним шляхом Далі описано загальні принтричною дугою тільки після того, як температура ципи пристрою та технологічної системи, які являзавалки досягла температури близько 800°С Така ють собою автономний, простий, міцний і надійний двостадійна робоча практика спричинила еконопристрій та технологічну систему, що мають бажамію електроенергії на 15 - 20%, економії викопного ні і практично втілювані характеристики та парапалива і кисню на 10 - 15% Однак внаслідок пометри для досягнення максимальної енергетичної слідовного використання обох типів термальної віддачі та, водночас, прибуткового виробництва енергії тривалість плавки від випуску до випуску сталі з холодного скрапу з використанням електзросла на 10 - 12% ЕКОНОМІЧНІ витрати на устанородугової печі, діючої в тандемі з технологічною вку киснепаливних пальників в корпус існуючої системою і пристроєм для підігріву скрапу Такі печі є відносно невеликими, однак в більшості виприлади і технологічна система, які також є предпадків це призводить до значних витрат на переметом цього винаходу, повинні обов'язково бути обладнання та збільшення всієї витяжної системи більш досконалими з точки зору екологи, підвищеЗ точки зору екології експлуатація електродугової ної надійності і покращених робочих умов печі з киснепаливними пальниками підвищеної потужності і пониженим енергетичним ккд, яка Для завантаження автономного підігрівального спричинює непропорційно більший об'єм ВІДХІДНИХ пристрою підготований холодний скрап ВІДПОВІДНОГО розміру повинен безупинно або напівбезперер 49016 10 ще більшою тенденцією до пониження - буде в діапазоні 950°С - 1000°С (1740°F - 1830°F), причому цей діапазон буде вищим від критичного значення, необхідного для спалювання-крекінга небажаних летких вуглеводнів, включаючи дюксини та фурани В недавньому минулому в патентах США було запропоновано кілька типів приладів і способів для підігріву скрапу при виробництві сталі в електродугових печах, а саме - Патент США № 4,543,124 (24 09 1985) "Пристрій для безперервного виробництва сталі", відомий в промисловості як "Consteel Process" В цьому способі використовуються гази, що відходять з печі, і паливо для "підігріву перед завантаженням в піч скрапу, що переміщається на транспортері в спеціальному горизонтальному тунелі-підігрівачі Скрап подається у піч через завантажувальне вікно в боковій СТІНЦІ кожуха ВІДХІДНІ гази течуть в протитечії відносно напряму переміщення скрапу В електродуговій печі (EAF) зберігається дзеркало розплавленого металу після випуску з льотки Витрата електроенергії в діапазоні 350 - 400квтгодинал" є надто високою порівняно з сучасними Для зниження виробничих витрат припускастандартами витрати для електродугових печей ється, що пристрій для підігріву скрапу буде викоСам пристрій потребує великого простору для ристовувати в основному і практично максимально транспортерів, підігрів скрапу на транспортері не тепловміст, і хімічну енергію відпрацьованих гарядає високої енергетичної віддачі, оскільки скрап чих газів, що виходять з печі Зараз енергія органіпідігрівається, головним чином, згори чного палива, як правило у вигляді природного газу, використовується для інтенсифікації процесу - Патент США № 4,852,858 (01 08 1989) "ПІДІплавки в печі за допомогою повітро- і киснепаливгрівач матеріалу, що завантажується, для заванних пальників, розташованих в різних місцях в стітаження матеріалів у металургійний плавильний нках кожуха печі і/або в склепінні печі Для підвиагрегат" відомий в промисловості як "Піч з оптиміщення енергетичної ефективності необхідно зацією енергії" забезпечує позитивні результати і обов'язково перенести ці пальники в ПІДХОЖІ позивикористовується у промисловості Однак цей нації, ввівши їх до складу пристрою для підігріву півбезперервний вертикальний апарат для підігріскрапу Припускається, що такий перенос забезпеву скрапу з регульованим опусканням скрапу є чить більш високу енергетичну віддачу, зменшить виконаною як одне ціле частиною неелектричної вплив циклічного характеру температури гарячих металургійної печі з використанням протитечійних газів, що виходять з печі, на роботу пристрою для гарячих відпрацьованих газів від майже повного підігріву скрапу, значно підвищить надійність, оскідопалювання в корпусі печі, розташованому під льки пальники, що використовуються в пристрої пристроєм для підігріву Позитивні результати родля підігріву скрапу, є стаціонарними і, в основноботи цієї конструкції спонукали деяких конструктому, з твердими трубопроводами, зробить простірів електрометалургійного обладнання до пристошою верхню частину кожуха печі і водоохолоджусування цього істотно модифікованого рішення до вальні СТІНОВІ панелі завдяки відсутності пальників електродугової печі Загальна висота і величезне і тому сприятливо вплине на вимоги щодо технічнеконтрольоване просочування непотрібного повіного обслуговування завдяки зниженню загальної тря в окремі камери розглядаються як недоліки КІЛЬКОСТІ пальників і спрощенню заміни вузлів верПатент США № 5,153,894 (06 10 1992) "Плахньої частини Для подальшого зменшення енервильна установка з рухомим шахтоподібним підігетичних витрат бажано вводити у холодну скрагрівачем матеріалу, що завантажується, відома в пову суміш, що завантажується у пристрій для промисловості як "Шахтова піч", є плавильною підігріву скрапу, відповідну КІЛЬКІСТЬ ВІДХОДІВ З ВИустановкою з періодичним завантаженням, яка має СОКИМ ВМІСТОМ вуглецю шахтоподібний підігрівам матеріалу, виконаний як єдине ціле з піччю, з протитечійним рухом гарячих Припускається, що гарячий скрап, одержаний газів За рахунок відносно горизонтального перев процесі підігріву завалки перед завантаженням в міщення між корпусом печі і опорною конструкціпіч в автономному пристрої для підігріву скрапу, єю, разом з укриттям корпуса печі, матеріал, що підігріватиметься до розрахованої температури в завантажується, може завантажуватися з скраподіапазоні 650°С - 800°С (1200°F - 1470°F) залежно воі бадді безпосередньо в пічний простір або чевід розміру шматків скрапу, при цьому середня рез зміщену шахту в різні зони пічного простору температура скрапу становитиме 700°С (1290°F), і Матеріал, що завантажується, може утримуватися середня температура газів, що гріють, яка як прав шахті за допомогою блокувального елементу, вило має тенденцію до пониження, буде підтримурозташованого в шахті, і нагріватися впродовж ватися в межах 1050°С (1920°F), окрім того, прифази переплаву Одна з альтернатив має кілька пускається, що температура газів, що виходять з притаманних конструктивних недоліків, як наприпристрою для підігріву скрапу і камери згоряння - з вно надходити з зони зберігання скрапу, розташованої на прийнятній відстані і рівні, до механізму для завантаження скрапу в пристрої для підігріву Механізм завантаження скрапу у пристрій для підігріву складає частину пристрою для підігріву скрапу Періодичне завантаження скрапу у пристрій для підігріву скрапу з використанням завантажувальної бадді і мостового крану є неприйнятною Конструкція і розташування автономного підігрівача скрапу не повинні перешкоджати звичайній роботі електродугової печі, що примикає, забезпечуючи можливість обходу пристрою для підігріву скрапу та верхнього завантаження печі з поворотно-знімним склепінням і використання стандартної завантажувальної бадді, що транспортується мостовим краном У випадку обходу пристрою для підігріву скрапу останній також має бути обладнаним системою обвідних трубопроводів та затворів для гарячих відпрацьованих газів, що виходять з печі, для забезпечення можливості їх рециркуляції в кінцеву камеру згоряння і систему трубопроводу, що виходять з кінцевого ступеню пристрою для підігріву скрапу 11 49016 12 клад, складну конструкцію, що виявляється в періняється на той час, доки димові гази відсмоктуодичному завантаженні в піч з шахти, два повороються з другої печі, тоді як в зону укриття першої тні вузли для забезпечення можливості прямого печі водночас подається повітря В принципі, підізавантаження через верх або заміни кожуха, погріті гази ідуть протитечією відносно до скрапу рушена форма корпуса внаслідок встановленої на Більш висока продуктивність досягається за рахубоковому боці шахтної конструкції для підігріву нок складної конструкції витяжної системи Підігрів скрапу, похиле розташування лише корпуса, що скрапу відбувається нерівномірно, що призводить створює величезний зазор між корпусом і склепіндо більш високих втрат на окислення Верхнє заням, який призводить до втрат тепла, неконтровантаження в обидва корпуса також вимагає, щоб льоване опускання скрапу через шахту, що виклисклепіння було знімним, що призводить до додаткає несподіване застрявання та зісковзування кових втрат тепла великої порції скрапу, недосконала протитечійна - Патент США № 5,513,206 (ЗО 04 1996) "Притечія газів через шахту, що зумовлює нерівномірстрій для підігріву і завантаження скрапового маний підігрів скрапу у шахті, і дві серйозні проблеми теріалу" Пристрій для підігріву та завантаження технологічної системи тимчасове, неконтрольоваскрапу включає шахтоподібну камеру підігріву і не утворення вибухової суміші і емісія токсичних завантажувальний пристрій Газ, що випускається речовин внаслідок низької температури ВІДХІДНИХ з печі, тече у протитечії з скрапом, який опускаєтьгазів на виході з шахти Окрім того факту, що підіся Двоступінчастий штовхач скрапу подає завалку грів цих газів за допомогою пальників в принципі і скрапу крізь отвір в склепінні в простір між двома фактично анулює досягнення мети цього типу сиселектродами постійного струму Піч з двома електеми підігріву, не виключена імовірність викидів тродами постійного струму, що приймає підігрітий токсичних речовин та вибухів, що й відбувається скрап, повністю герметизовано і не обладнано час від часу на кожному з цих типів печей водоохолоджувальними стіновими панелями Ця піч має надзвичайно складну конструкцію Про- Патент США № 5,264,020 (23 11 1993) "Плаштовхування скрапу є ускладненим Шахта вузька і вильна установка з двома плавильними печами, тому обладнана кількома приладами для запобірозташованими одна на одній" фактично є агрегагання зависанню шихти в шахті Істотним недолітом з двох шахтних печей, розташованих одна на ком також є загальна висота пристрою одній і працюючих по черзі, де ПІЧНІ гази, що утворюються в процесі плавки в одній плавильній печі, - Патент США № 5,555,259 (10 09 1996) "СпоВІДПОВІДНО вводяться в іншу плавильну піч для сіб і пристрій для розплавлення скрапу", ВІДОМІ В підігріву матеріалу, що завантажується, з кожною промисловості як "Contiarc" Описана в патенті піч плавильною піччю зв'язана шахта, в яку завантаявляє собою шахтову піч з нагріванням дугою пожується шихта, і гази, що відходять з печі, працюстійного струму з кільцевою шахтою, утвореною ючої в режимі плавки, вводяться з шахти після ЗОВНІШНІМ та внутрішнім кожухами, що оточують і завантаження іншої печі, через укриття іншої печі і захищають центральний графітовий електрод вилучаються з и шахти Ця процедура впродовж Скрап безупинно подається за допомогою підхожої усього процесу плавки забезпечує можливість підісистеми у верхню частину кільцевої шахти зі швигріву матеріалу, що завантажується, і фільтрувандкістю, що відповідає швидкості розплавлення ня пічних газів, коли вони проходять крізь заванскрапу в нижній частині печі В процесі опускання тажений матеріал Оскільки подвійна шахтова піч скрап підігрівається висхідними газами Відпрафактично дуже схожа на шахтову піч з дещо ВІДцьовані гази, що виходять через верх стовпа скраМІННИМ пристроєм завантаження, всі коментарі, які пу, які мають низьку температуру, уловлюються в стосуються шахтової печі, також застосовні і до кільцевому каналі і транспортуються далі на оброцього пічного агрегату бку відпрацьованих газів Стверджується, що ця піч має низький об'єм викиду пилу з ВІДХІДНИМИ - Патент США № 5,499,264 (12 03 1996) "Спогазами завдяки ефекту фільтрування через стовп сіб і пристрій для роботи подвійної пічної установскрапу Ця конструкція виконується згідно з спроки" відомий в промисловості як "Двокорпусна піч" бами об'єднання електричної печі та підігріву Цей пристрій фактично також є агрегатом з двох скрапу в єдиній конструкції Систему завантаження практично повних механічних вузлів однієї електскрапу ускладнено, опускання скрапу не контрородугової печі, розташованих один на одному При люється, в зв'язку з чим часто відбувається завицьому запропоновано спосіб роботи подвійної пічсання шихти Піч не має перекидного механізму, і ної установки, що містить дві дугові печі, з'єднані тому заміна нижньої частини печі буде складною послідовно, джерело живлення, пристрій для завантаження матеріалу і пристрій для відводу і очистки газу Спосіб включає етап з'єднання першої з двох печей з джерелом живлення для розплавлення приміщеної в неї завалки з повним відсіканням другої печі від джерела живлення Другу піч завантажують матеріалом, що переробляється, і закривають укриттям Димові гази, які знаходяться в закритій другій печі, відсмоктуються вище стовпа шихти, а димові гази з першої печі відсмоктуються над поверхнею розплавленої завалки через другу піч через єднальний трубопровід, що проходить між двома печами Надходження димових газів з першої печі у пристрій для очищення газу припи - Патент США № 5,573,573 (12 11 1996) "Електродугова піч для одержання сталі" відома в промисловості як "Comelt" Описана піч являє собою електродугову піч для одержання сталі шляхом плавки скрапу, зокрема, залізного скрапу, і/або губчастого чавуну, і/або чушкового чавуну, а також флюсів в пічному просторі, у який виступає, принаймні, один графітовий електрод, що витрачається, що переміщаються в поздовжньому напрямі, при цьому електрична дуга запалюється між графітовим електродом та сировиною, що завантажується Для забезпечення дуже високої потужності, що підводиться, скошений графітовий електрод 14 13 49016 виступає з боку і вниз в нижню частину пічного скрапу з сховища скрапу, що примикає, більш припростору в зоні графітового електрода і має стовйнятне, розташованого на більш низькому рівні щення, що виступає радіальне назовні відносно полу, без використання завантажувальної бадді верхньої частини електрода Піч має подовжену або мостового крану в саме верхнє відділення вертикальну шахту і безупинно завантажується за основної вертикальної камери, обладнаної ущільдопомогою транспортера холодним скрапом нювальним затвором, із завантажувальним отвоСтверджується, що у верху шахти ВІДХІДНІ гази, які ром, при цьому завантажувальний механізм, в течуть у протитечії з скрапом, що опускається, і ще принципі, містить, принаймні, один похилий висодостатньо гарячі після підігріву скрапу, швидко кошвидкісний підіймач, обладнаний бункером, що охолоджуються за рахунок розбавлення, у зв'язку постійно завантажується з чим відсутній викид токсичних газів В іншому Ще одним завданням цього винаходу є забезваріанті пристрою гази збираються Стверджуєтьпечення одного чи кількох міцних і адекватно охося, що ця складна єдина конструкція має дуже лоджуваних механізмів регулювання опускання низьке енергоспоживання скрапу під дією сили ваги, кожен з яких містить раму з комплектами напіврешіток, що виконують На доповнення до ВІДПОВІДНИХ конкретних коПОСЛІДОВНІ поворотні і втягувально-висувальні рументарів, що стосуються недоліків кожного з вихи, яка поділяє об'єм основної вертикальної камещенаведених розглянутих відомих апаратів, прири, принаймні, на два відділення і здатну нести в ладів і технологічних систем, які стосуються будь-який момент часу, принаймні, половину номішляхів і способів інтенсифікації процесів, слід занальної завалки, необхідної для одного нагрівання значити, що всі вони мають безсумнівний основметалургійної електродугової печі, що примикає і ний недолік протитечійну течію гарячих відпрадіє в тандемі цьованих газів відносно руху скрапу Ця основна функціонально шкідлива ознака більшості відомих Ще одним завданням цього винаходу є розміапаратів, пристроїв і технологічних систем для щення однієї або більше киснепаливних пальників підігріву скрапу є головною причиною їх недостатз швидким регулюванням змінного співвідношення ньо задовільних робочих характеристик кисень/паливо в кожному відділенні основної вертикальної камери для забезпечення постійно регуПідбиваючи підсумки, слід зазначити, щодо льованого спалювання горючих газів, що утворюпродуктивності, енергозбереження, забруднення і, ються, по всій висоті основної вертикальної нарешті, але не меншою мірою, безпеки роботи камери, що забезпечує регульований поступовий результати спроб інтенсифікації процесу одержанпідігрів завантаженої суміші залізовмісного скрапу ня сталі, головним чином, з скрапу в електродугодо необхідної температури перед вивантаженням вій печі з використанням відомого обладнання для підігріву скрапу ясно показали, що рівень їх досягЩе одне завдання цього винаходу полягає у нень нижчий від досяжних рівнів робочих характезабезпеченні датчиків у кожному відділенні основристик пристрою для підігріву скрапу перед заванної вертикальної камери і інших місцях системи таженням, в якому належним чином застосовані газопроводів для оперативного аналізу газів та закони фізики і втілено практичний досвід вимірювань температури, які застосовуються для швидкої корекції і регулювання необхідного тиску Завдання цього винаходу полягає у створенні розрідження та поступового спалювання горючих автономних, працюючих незалежно, додаткових, газів, що утворюються в процесі підігріву енергетичне ефективних, таких, що зменшують забруднення, і безпечних в роботі пристроїв і техЩе одним завданням цього винаходу є розронологічної системи із збіжною течією гарячих ВІДбка простого, міцного теплостійкого розвантажуХІДНИХ газів і скрапу для напівбезперервного самовального механізму для регульованого вивантазавантажування і регульованого поетапного і ження підігрітого до високої температури скрапу з поступового підігріву холодної суміші залізовмісноотвору в звуженій нижній частині основної вертиго скрапу, сталевого скрапу, та вивантаження з кальної камери і примусової подачі підігрітого примусовою подачею в герметичну металургійну скрапу в металургійну електродугову піч, що приелектродугову піч, що діє в тандемі та примикає, микає, крізь отвір в боковій СТІНЦІ кожуха або в які дозволяють подолати згадані вище недоліки й склепінні, при цьому розвантажувальний механізм, проблеми в принципі, містить ковзний затвор для отвору в звуженій частині основної вертикальної камери, Ще одним завданням цього винаходу є забезвалок для вирівнювання рівня скрапу і похилий печення основної вертикальної камери призматипідйомний пристрій, що рухається зворотночної форми, що має частину, яка пірамідально поступально, який має жолоб на роликах, закріпзвужується, у и днища і знімну ущільнювальну лений на внутрішній рамі з можливістю зворотнокришку на верхній частині камери для напівбезпепоступального руху рервного завантаження холодної завалки суміші залізовмісного скрапу в камеру Ще одним завданням цього винаходу є забезпечення двох впускних отворів у самій верхній Ще одним завданням цього винаходу є забезточці верхнього відділення, один з яких призначепечення основної вертикальної камери, стінки якої ний для введення гарячих ВІДХІДНИХ газів з метамістять вогнетривкі або водоохолоджувальні сеглургійної електродугової печі, які мають тепломенти, прикріплені до відповідної опорної конструвміст і хімічну термальну енергію, а другий отвір кції, що стоїть окремо призначений для введення частково рециркульоЩе одне завдання цього винаходу полягає у ваних рекуперованих гарячих газів з останньої забезпеченні діючого незалежно, простого і міцнокамери допалювання го завантажувального механізму для напівбезперервної подачі холодної суміші залізовмісного Ще одне завдання цього винаходу полягає в 16 15 49016 забезпеченні ВІДПОВІДНОГО негативного тиску, що цього винаходу покладено завдання про створенстворює ВІДПОВІДНИЙ ефект усмоктування в різних ня незалежних і автономних, окремих, встановлеточках пристрою і, що найбільш істотно, примусоних окремо, таких, що автоматично завантажуютьвому об'єднанні будь-якого і всіх газів, що надхося і розвантажуються, які мають просту і міцну дять в основну вертикальну камеру, для забезпеконструкцію, майже не вимагають технічного обчення течи від найвищої точки верхнього слуговування пристрою і технологічної системи відділення в низхідному напрямі крізь шари скрапу для підігріву скрапу, що примикають до герметичу супутньому потоці з скрапом, що опускаються під ної металургійної електродугової печі, при цьому дією сили ваги, при цьому об'єднаний потік гаряконструкція зазначеного пристрою для підігріву чих газів включає ВИХІДНІ гарячі гази, що відходять скрапу може додаватись, економічно і без значних з діючої в тандемі металургійної електродугової модифікацій, до обладнання існуючої та/або нової печі, рекуперовані гарячі гази з кінцевої камери електродугової печі Завдяки роботі у тандемі з допалювання, гарячі гази з киснепаливних пальгерметичною електродуговою піччю високі енергеників, розміщених в стінках відділень, а також гатична віддача та робочі характеристики пристрою рячі гази, одержані в результаті окислення горюдля підігріву скрапу і технологічної системи із зачих речовин, що містяться в завалці, киснем що мкнутим циклом циркуляції згідно з завданнями подається, збагаченим киснем повітрям або повітвинаходу справлятимуть значний вплив на процес рям одержання сталі як такий На додаток до особливо значної переваги, що полягає в істотному зменЩе одним завданням цього винаходу є забезшенні об'єму токсичних газів і речовинпечення комплекту з двох паралельних, аналогічзабруднювачів, пристрій для підігріву скрапу і техних об'єднаних кінцевих камер спалюваннологічна система з замкнутим циклом циркуляції ня/відгалужених пиловловлювачів і ящику для згідно з завданнями цього винаходу буде, окрім винесення, що випадає, розміщеного безпосередіншого, сприяти зниженню споживання електричньо і вертикально під розвантажувальним звуженої та інших енергій, зменшенню витрачання елекним нижнім відділенням основної вертикальної тродів і скороченню тривалості плавки від випуску камери, при цьому гарячі гази, що виходять з двох до випуску, пов'язаним з підвищенням безпеки і щілинних отворів у основній вертикальній камері, покращанням навколишнього робочого середовиспрямовуються у верхню частину кожної кінцевої ща, що в кінцевому підсумку підвищує робочі хакамери спалювання/пиловловлювача, обладнаної рактеристики і прибутковість в цілому киснепаливними пальниками із змінних відношенням паливо/кисень, для кінцевого загального спаЗавдання винаходу вирішується за рахунок толювання горючих речовин і доведення до відповіго, що по-новому і унікальне використовуються дної температури, що запобігає утворенню явища фізичних та ХІМІЧНИХ процесів, які характедюксину і фурану ризуються тепловиділенням і теплопереносом від різних джерел термальної енергії безпосередньо Ще одним завданням цього винаходу є забезабо непрямим шляхом у процес одержання сталі з печення більше одного, більш прийнятне, двох холодної суміші залізовмісного скрапу в електрообвідних каналів для гарячих ВІДХІДНИХ газів, обдуговій печі, а також за рахунок того, що з тієї саладнаних ВІДПОВІДНИМИ системами клапанів, що мою метою введено нові, вдосконалені і більш замикають-відмикають, для з'єднання основного ПІДХОЖІ, а також високофункцюнальні конструкції і випускного каналу для випуску газів з діючої в таконструктивні елементи ндемі електродугової печі у пристрій для підігріву з верхнім простором кожної з двох об'єднаних кінцеПри розгляді роботи звичайної сучасної електвих камер згоряння/відгалуженого пиловловлювародугової печі для одержання сталі з верхнім зача, що забезпечує можливість випуску гарячих вантаженням холодної суміші залізовмісного скравідпрацьованих газів безпосередньо з печі в кінцепу з використанням однієї чи більше ві камери згоряння і, отже, полегшує загальний завантажувальної бадді, слід зазначити, що КІЛЬобхід пристрою для підігріву і забезпечує можлиКІСТЬ технологічних газів, що випускаються або вість незалежної роботи електродугової печі без викидаються з печі, залежить від кількох факторів пристрою для підігріву скрапу Цими факторами є склад шихти, КІЛЬКІСТЬ І ЯКІСТЬ вапна та інших добавок, що використовуються, Ще одним завданням цього винаходу є забезКІЛЬКІСТЬ газів, що утворюються киснепаливними печення скрубера Вентурі щілинного типу, основпальниками, КІЛЬКІСТЬ вуглецю і кисню, які ввоною функцією якого є миттєве різке охолодження дяться для спінювання шлаку, тощо, і що найбільш гарячих відпрацьованих газів до температури нижважливо, КІЛЬКІСТЬ підсмоктуваного в піч холодного че критичної температури поновлення синтезу (атмосферного) повітря За відсутності максимадюксинів, і додатковою функцією якого є очистка льно герметичного повітронепроникного корпуса газів печі, навіть у випадку так званоїпрямої відкачки Інші завдання і ознаки цього винаходу стануть через четвертий отвір в склепінні, КІЛЬКІСТЬ газів, очевидними з поданого далі стислого опису більш що випускаються може сягнути 350 - 450м3 на тону прийнятних варіантів цього винаходу і докладного одержаної сталі За відсутності підсмоктування опису, що розглядається у поєднанні з кресленняхолодного повітря, завдяки повітронепроникному ми, що додаються Слід розуміти, однак, що кресущільненню печі, і за відсутності використання лення наведено виключно для ілюстрації і не обкисневої фурми для зневуглецювання КІЛЬКІСТЬ межують об'єм винаходу, що його визначено гарячих ВІДХІДНИХ газів, що випускаються крізь чедоданою формулою винаходу твертий отвір, зменшується до 90 - 120м3 на тону ВІДПОВІДНО, ДЛЯ подолання недоліків відомих одержаної сталі При використанні кисневої фурспособів і пристроїв для підігріву скрапу в основу 17 18 49016 таких побічних продуктів оксидів азоту і сірки, ціанідів, фторидів, дюксинівта фуранів Концентрація окислів азоту і ціанідів залежить від КІЛЬКОСТІ азоту, що підсмоктується в піч з холодним повітрям, потужності електричної дуги і міри дисоціації мо ми, що зневуглецює, КІЛЬКІСТЬ газів, які випускаються, збільшується пропорційно до КІЛЬКОСТІ кисню, що його вводять для зневуглецювання, до 200 3 - 220м на тону одержаної сталі Крім того, гарячі ВІДХІДНІ гази, що випускаються, містять значну КІЛЬКІСТЬ небезпечних побічних продуктів Один з прикладів деяких речовинзабруднювачів, що містяться у ВІДХІДНИХ газах, які випускаються крізь четвертий отвір, при підсмоктуванні повітря в пічний простір, наведено в Таблиці 1 Дуже висока температура, що оточує електричну дугу, і високі температури в пічному просторі, як правило, призводять до утворення великої КІЛЬКОСТІ окислів вуглецю, а також мікрокількостей лекулярного азоту всередині печі КІЛЬКІСТЬ ОКСИДІВ сірки в газах як правило не дуже велика Концентрація фторидів в газах також є низькою і прямо СПІВВІДНОСИТЬСЯ з вмістом флюориту у шлаку Вміст ДІОКСИНІВ І фуранів визначається КІЛЬКІСТЮ горючих речовин-забруднювачів, що містяться в скрапі, який завантажується, причому їх утворення і руйнування регулюється температурою ВІДХІДНИХ газів Таблиця Вміст ШКІДЛИВИХ газоподібних продуктів у гарячих ВІДХІДНИХ газах, що випускаються з електродугової печі ШКІДЛИВІ речовини окисли вуглецю окисли азоту окисли сірки ціаніди фториди Середня концентрація мг/м3 13500,0 550,0 КІЛЬКІСТЬ побічних продуктів, що випускаються, г на тону одержаної сталі 1350,0 270,0 5,0 1,6 60,0 28,4 0,56 1,2 Що стосується пилу, який випускається з печі з газами, більшу частину його маси, до 60 - 70%, складають частинки менші від 3 мікрон в поперечнику Пил, що утворюється в процесі нагрівання при підсмоктуванні повітря в піч, містить велику КІЛЬКІСТЬ окису заліза РегОз Враховуючи НИНІШНІЙ стан забруднення навколишнього середовища в цілому є життєво важливим знизити до досяжного мінімуму утворення шкідливих продуктів, у першу чергу, у виробничих процесах в цілому Однак ця мета повинна досягатись засобами, прийнятними для промисловості Зниження утворення речовин-забруднювачів в промислових процесах має здійснюватися шляхом їх перепроектування з жорсткою економічною орієнтацією для того, щоб його здійснення обов'язково давало і економічні переваги, доповнені більш безпечними і покращеними робочими умовами Підбиваючи підсумки, слід зазначити, що пристрій і технологічна система із супутньою течією скрапу та гарячих газів для ступінчастого підігріву сталевого скрапу для плавильної металургійної печі згідно з завданнями цього винаходу охоплює багато основних і допоміжних функціональних та робочих характеристик й параметрів технологічної системи, що гармонійно поєднуються у варіанті, який забезпечує такі переваги - Можливість додання пристрою для підігріву скрапу і технологічної системи в цілому до більшості електродугових печей в існуючих плавильних цехах з коротким періодом повернення капіталовкладень, - Можливість роботи в синхронізованому тандемі з більшістю металургійних плавильних печей, більш прийнятне, з повітронепроникною герметичною електродуговою піччю для одержання сталі з холодної суміші залізовмісного скрапу, - Можливість значного зменшення КІЛЬКОСТІ гарячих газів, що випускаються з електродугової печі, шляхом повного вилучення киснепаливних пальників і так званого процесу "допалювання" з пічного простору, - Можливість підвищення енергетичного ккд за рахунок роботи пристрою для підігріву в тандемі з електродуговою піччю і вилучення енергетичне неефективних киснепаливних пальників з корпуса печі і розміщення останніх в пристрої для підігріву скрапу, - Можливість підвищення енергетичної ефективності шляхом вилучення так званого "допалювання" з пічного простору електродугової печі і використання тепловмісту та хімічної термальної енергії, що міститься в гарячих ВІДХІДНИХ газах, які випускаються з електродугової печі, у відділеннях пристрою для підігріву скрапу з майже подвоєною ефективністю передачі тепла від газів до скрапу, - Можливість підвищення енергетичної ефективності шляхом виключення необхідності зняття склепіння електродугової печі кожний раз, коли завалка скрапу повинна подаватися в піч за допомогою мостового крану і завантажувальної бадді, - Можливість ВИКЛЮЧИТИ необхідність у завантажувальних мостових кранах і класичних завантажувальних баддях через забезпечення можливості автоматичного завантаження інтегрованим, напівбезперервним, підйомним механізмом бункеру зі скрапом, що автоматично завантажує, - Можливість простого та безпроблемного вільного завантаження повторного наповнення скрапового бункеру інтегрованого напівбезперервного підйомного механізму скрапового бункеру за допомогою відомих низькорівневих транспортерів з горизонтальним переміщенням скрапу або з використанням обладнання для здійснення дорож 19 49016 20 склад та, внаслідок цього, швидкого, з високим нього транспортування скрапу, термальним ккд розплавлення-розчинення шлаку, - Можливість ефективного підігріву холодної зануреного в гарячу металеву ванну, суміші залізовмісного скрапу, що напівбезперервЗабезпечення можливості безперервної робоно завантажується у верхнє відділення пристрою ти герметичної металургійної електродугової печі, для підігріву скрапу, до заданої температури при що примикає та діє в тандемі, з гарячою металевивантаженні з нижнього відділення апарату, вою ванною внаслідок напівбезперервної примувключаючи максимально можливе спалювання сової подачі суміші підігрітого, підготованого, таковсіх горючих речовин, що були введені у пристрій, го, що має прийнятні розміри, залізовмісного із забезпеченням ВІДПОВІДНИХ ефектів усмоктуванскрапу в пічний простір зі швидкістю, яка відповіня в різних точках пристрою і, що найбільш істотдає плавильній спроможності печі, но, примусового об'єднання будь-якого і всіх газів, які надходять в основну вертикальну камеру, для - Порівняно з традиційною роботою печі з визабезпечення їх течи в низхідному напрямі з самої користанням холодного скрапу наведені вище мовисокої точки верхнього відділення через стовп жливості згідно із завданнями цього винаходу заскрапу в супутньому потоці з скрапом, що опускабезпечують істотне покращання таких технічних ються під дією сили ваги, причому об'єднаний попараметрів і економічних показників тік гарячих газів включає ВИХІДНІ гарячі гази, що - Зменшення вхідної електричної потужності і відходять з металургійної електродугової печі, потужності пічного трансформатора на ЗО - 35%, рекуперовані гарячі гази з кінцевої камери допа- Зменшення енергоспоживання на 25 - 35%, лювання, гарячі гази, що їх утворюють киснепали- Зменшення витрати електродів на 15 - 20%, вні пальники, розташовані в стінках відділень при- Зниження КІЛЬКОСТІ відпрацьованих газів, що строю, а також гарячі гази, що утворилися випускаються на 40 - 45%, внаслідок окислення горючих речовин, що містять- Зменшення утворення пилу і шкідливих реся в шихті, введеним киснем, збагаченим на кичовин на 20 - 25%, сень повітрям або повітрям - Зниження вмісту дюксинів і фуранів до рівня нижче від допустимого зараз, - Можливість підігріву суміші залізовмісного скрапу до потрібної номінальної температури піді- Зменшення коливання напруги нижче допусгріву за відсутності гарячих ВІДХІДНИХ газів з діючої тимих помітних меж, в тандемі електродугової печі, що примикає, шля- Можливе усунення пристрою для компенсації хом використання лише киснепаливних пальників, високої електричної напруги з оптимізованим попристрою для підігріву скрапу і примусової подачі вним опором печі, підігрітого скрапу в пічний простір з підвищеною - Скорочення тривалості плавки від випуску до первісною швидкістю перед "холодним запуском" випуску на 15 - 20%, печі і за рахунок цього швидкого досягнення нор- Можливе зменшення об'єму пиловловлювача мальних робочих умов "плоскої ванни" внаслідок з тканинними фільтрами на 25 - 30%, швидкого утворення ванни розплаву металу під - Понижена потреба в технічному обслуговуелектродом(ами), особливо, при доданні киснепаванні і догляді внаслідок різкого зменшення можливноі/кисневої фурми, і раннього утворення спіливості короткого замикання та коливань потужноненого шлаку, сті, що подається, при роботі, - Можливість зменшення втрат на окислення - Підвищена надійність і покращання навколишлаку за допомогою регульованого, поступового, шніх робочих умов, головним чином, завдяки наступінчастого підігріву суміші залізовмісного скрапівбезперервному і напівавтоматичному завантапу при помірній температурі і кондицюнуванні женню печі підігрітим скрапом, внаслідок чого складу газу шляхом регулювання в реальному часі виключається схильність відкритої печі до небезвхідної потужності киснепаливних пальників і ввепечних вибухів, завантаження мокрого скрапу задення окислювачів, вантажувальними корзинами, а також ефективно знижується рівень шуму - Можливість регулювання напівбезперервного опускання під дією сили ваги суміші залізовмісного Далі винахід пояснюється докладним описом скрапу за допомогою простого і міцного, адекватно варіантів його реалізації із посиланням на додані охолоджуваного механізму регулювання опусканкреслення і необмежувальні основні приклади, ня скрапу, причому схожі елементи позначено однаковими позиціями на всіх видах - Можливість надійного і безпроблемного вільного вивантаження підігрітої суміші залізовмісного Фіг 1 є видом вертикального поздовжнього ліскрапу з звуженого днища у теплостійкий жолоб на вобічного перерізу IV-IV на Фіг 2 пристрою для роликах для примусової подачі в піч, що включає підігріву скрапу і діючої в тандемі електродугової зважування з потрібною точністю кожної КІЛЬКОСТІ печі, що примикає, згідно з цим винаходом скрапу, що примусово подається, Фіг 2 є видом вертикального поперечного правобічного перерізу ІІ-ІІ на Фіг 1 пристрою для піді- Можливість напівбезперервної примусової гріву скрапу ВІДПОВІДНО до цього винаходу подачі підігрітої суміші залізовмісного скрапу з пристрою для підігріву скрапу в діючу в тандемі Фіг 3 є видом вертикального поперечного пеелектродугову піч, що примикає, зі швидкістю, яка рерізу Ill-Ill на Фіг 1 альтернативного варіанту цьовідповідає плавильній спроможності печі, що заго винаходу безпечує можливість роботи печі з безперервною Фіг 4 є схематичним горизонтальним видом ванною гарячого металу і електричних дугах, поперерізу 1І Фіг 2 двох напіврешіток механізму рестійно занурених на відповідну глибину в спінений гулювання опускання скрапу під дією сили ваги шлак, який має відповідну консистенцію і ХІМІЧНИЙ згідно з цим винаходом 22 21 49016 Фіг 5а, 56, 5в, 5г, 5д і 5е є схематичними збізображеного на Фіг 3 верхнього відділення 5 також льшеними видами вертикальних перерізів V-V на загнуті всередину для кращого направлення скраФіг 4 механізму регулювання опускання скрапу з пу 8/1, а також для того, щоб розмістити важільні його функціональними рухами повороту, втягуванмеханізми 16, що їх зображено на Фіг 3, які пусканя й витягання ються в рух гідравлічними циліндрами, для регулювання руху гребенеподібних решіток 4/1 і 4/2 Фіг 6 є збільшеним детальним видом скрапового бункеру, зображеного на Фіг1, у верхньому На Фіг 1 розташована ближче до печі, більш розвантажувальному положенні з відкритим ущікоротка верхня стінка 17 верхнього відділення 5 льнювальним затвором верхнього відділення оспроходить вертикально, аж доки вона не зустрічановної камери підігріву ється з практично горизонтальною панеллю 18, що укриває Для введення гарячих ВІДХІДНИХ газів з На Фіг 1 зображено більш прийнятний варіант електродугової печі 2 через квадратний водоохопристрою для підігріву скрапу та технологічної лоджувальний канал 20 у верхнє відділення 5 в системи, і на інших кресленнях зображені дві фунбільш короткій верхній СТІНЦІ зроблено квадратний кціонально взаємопов'язані основні складові об'єкотвір 19 Для випадку, коли необхідно запобігти ту цього винаходу пристрій 1 для підігріву скрапу і надходженню гарячих ВІДХІДНИХ газів з електродутехнологічна система з електродуговою піччю 2, гової печі у верхнє відділення 5 через квадратний що примикає і діє в тандемі Крім того, більш приотвір 19, водоохолоджувальний канал 20 обладйнятний варіант автономного пристрою 1 для підінано квадратною водоохолоджувальною заслінгріву скрапу, зображеного на Ф і г 1 , включає три кою 32, яку встановлено з можливістю повороту основні конструктивні та функціональні вузли оснавколо водоохолоджувального валу 33, регульоновну вертикальну камеру 3 підігріву, похилий саваного важільними механізмами 34 і гідроциліндмозавантажувальний підіймач 72 скрапового бунром 35 Більш віддалена від печі укорочена верхня керу 37 і похилий механізм 57 стінка 21 відділення 5 звужується вверх у напрямі переносу/завантаження суміші залізовмісного центру і закінчується у дна квадратного отвору 22 скрапу 8/3 для транспортування підігрітої суміші для введення скрапового бункеру 37 під час напівзалізовмісного скрапу 8/3 з звуженого днища оснобезперервного завантаження скрапу у простір вної вертикальної камери 3 підігріву та примусової верхнього відділення 5 Верхній кінець квадратноподачі суміші залізовмісного скрапу 8/3 в електрого завантажувального отвору 22 обмежується водугову піч 2, що примикає доохолоджувальним валом 23, з яким з'єднано Головним компонентом пристрою 1 для підівигнутий і квадратний у проекції водоохолоджувагріву скрапу є основна вертикальна підігрівна кальний ущільнювальний затвор 24 Положення ущімера 3, поділена двома комплектами решіток 4/1 і льнювального затвора 24 регулюється важільними 4/2, а також 5/1 і 5/2, що регулюють опускання механізмами 25 і гідроциліндрами 26 скрапу, на три відділення верхнє відділення 5, середнє відділення 6 і нижнє відділення 7 Кожне з На Фіг 2 більш довгі верхні стінки 27 верхнього цих трьох відділень має конкретну мету і завдання відділення 5 проходять від лінії з'єднання з більш для забезпечення найбільш ефективного регульодовгими нижніми стінками 15, спочатку наближуваного поступового підвищення температури хоються всередину в напрямі до центру, а потім пролодної суміші залізовмісного скрапу 8/1, який ввеходять вертикально, утворюючи вертикальні бокодено у пристрій 1 для підігріву скрапу і який ві стінки квадратного завантажувального отвору напівбезперервно опускається під власною силою 22 Більш ДОВГІ верхні стінки 27 в своїй верхній ваги, коли забезпечується така можливість, послічастині мають аркоподібну, подібну до лопаті вендовно шляхом регульованого переміщення решітилятора форму Аркоподібна форма вертикальток 4/1 і 4/2, а також 5/1 і 5/2 них більш довгих стінок 27 частково з'єднана зі стаціонарною та вигнутою практично горизонтальВся основна вертикальна камера 3 пристрою 1 ною панеллю 28 Інша частина аркоподібної фордля підігріву, а також внутрішній простір 38 верхми між вертикальними більш довгими верхніми нього відділення 5 на Фіг 1 повинні бути герметичстінками 27 накрита вигнутою, практично горизонно ущільнені від довкілля, і з цією метою конструктальною панеллю 29, встановленою з можливістю ція її кожуха має повітронепроникні, повороту навколо горизонтально орієнтованого водоохолоджувальні стінки Нижні КІНЦІ більш ководоохолоджувального валу ЗО (Фіг1) Довжина роткої нижньої частини 10 стінки цього відділення вигнутої панелі 29 визначається положенням прямокутної форми загнуті всередину, де вони скрапового бункеру 37, що частково повертається, разом з решітками 4/1 і 4/2 утворюють напрямну у маючи на увазі, що верх борту, який має квадратвигляді лотка для кращого регулювання опускання ний профіль, скрапового бункеру 37, що частково скрапу 8/1, коли решітки 4/1 і 4/2 опущено У той повертається, вже повинен бути під кінцем вигнусамий час порожнини 11 поза загнутими всередитої панелі 29 перед тим, як почнеться вивантану нижніми кінцями більш короткої частини 10 стінження суміші залізовмісного скрапу 8 з скрапового ки разом з вільним простором 12 між скрапом 8/2 в бункеру 37, що частково повертається Визначена середньому відділенні 6 і дном решіток 4/1 та 4/2 таким чином довжина вигнутої панелі 29 також утворюють достатній простір для перемішування і, диктує положення більш віддалених від центру якщо це необхідно, спалювання газів, які проникапохилих кінцевих кромок більш довгих верхніх стіють крізь решітки 4/1 і 4/2 з верхнього відділення 5, нок 27 і газів з киснепаливних пальників 13, встановлених в футерованих вогнетривами стінках 14, які гермеНа Фіг 1, Фіг 3 та Фіг 6, практично вертикальна тично закривають простір середнього відділення 6 стінова панель 31 замикає порожнину між вертиНижні КІНЦІ більш довгої нижньої частини 15 стінок кальними більш довгими стінками 21, ближче до 23 49016 центру стаціонарної і вигнутої панелі 29 та горизонтально орієнтованому водоохолоджувальному валу 23 Описана вище конструкція ущільненого, повітронепроникного затвора верхнього відділення 5 у той самий час утворює порожнину для забезпечення тимчасового ущільнення між боковими сторонами завантажувального скрапового бункеру 37 і вертикальними більш довгими стінками 27, а також між скраповим бункером 37, що повертається, і вигнутою панеллю 29 під час завантаження холодної суміші залізовмісного скрапу 8/1 у пристрій 1 для підігріву скрапу за допомогою скрапового бункеру 37 Одним з специфічних завдань верхнього відділення 5, зображеного на Фіг 1 основної вертикальної підігрівної камери 3, є первісний прийом і накопичування на гребенеподібних решітках 4/1 і 4/2 відповідної КІЛЬКОСТІ суміші залізовмісного скрапу 8/1, необхідного для досягнення вихідної потрібної температури протягом заданого часу витримування, при цьому холодна суміш залізовмісного скрапу 8/1 подається напівбезперервно за одну чи більше швидко повторюваних ходок скрапового бункеру 37 до верхнього відділення 5 крізь отвір 22, що його як правило закрито ущільнювальним затвором 24 Надходження великої КІЛЬКОСТІ небажаного повітря в процесі завантаження холодної суміші залізовмісного скрапу 8/1 з завантажувального скрапового бункеру 37 у верхнє відділення 5 крізь отвір 22 відвертається шляхом синхронізації відкривання та закривання ущільнювального затвора 24 з ущільнювальною позицією завантажувального скрапового бункеру під час спорожнення останнього Іншим специфічним завданням верхнього відділення 5 є забезпечення ВІДПОВІДНОГО і безпечного змішування гарячих ВІДХІДНИХ газів з електродугової печі 2, які надходять через отвір 19 у вільний простір 38 над ВІДПОВІДНОЮ накопиченою КІЛЬКІСТЮ залізовмісного скрапу 8/1, з рекуперованими гарячими газами з камери кінцевого допалювання 79, що також подаються через канали 54 і 55 у вільний простір 38 верхнього відділення 5 крізь отвір 39, для забезпечення ВІДПОВІДНОГО спалювання суміші, що утворюється, яка містить всі гази Це забезпечується за допомогою стандартних киснепаливних пальників 13 із змінним відношенням паливо-кисень, регульованих в реальному часі за допомогою електронної системи регулювання на основі інформації від датчиків 40 газоаналізу, тиску й температури Після досягнення за рахунок адекватного заданого коефіцієнту неповного згоряння необхідної температури одержаної кінцевої газової суміші доведені до потрібної температури гази змушують текти в низхідному супутньому потоці крізь накопичену КІЛЬКІСТЬ суміші залізовмісного скрапу 8/1, що знаходиться на проникних решітках 4/1 і 4/2 Завдяки оптимальному співвідношенню площі й глибини цієї КІЛЬКОСТІ суміші залізовмісного скрапу 8/1 гарячі гази проникають крізь суміш залізовмісного скрапу 8/1 з найбільш сприятливою швидкістю і високою ефективністю тепловіддачі Нарешті, ще одним специфічним завданням верхнього відділення 5 є подача самопливом і за допомогою однієї простої операції, з певною мірою змішування, але без виштовхування, усієї накопи 24 ченої КІЛЬКОСТІ суміші залізовмісного скрапу 8/1, частково підігрітої протягом заданого часу перебування, в заздалегідь спорожнене середнє відділення 6 за допомогою операції роз'єднання решіток 4/1 і 4/2 Специфічні завдання середнього відділення 6 основної вертикальної підігрівної камери 3 схожі на завдання верхнього відділення 5 Першим завданням середнього відділення 6 є приймання і надійне утримування на його решітках 5/1 та 5/2 всієї КІЛЬКОСТІ вже частково підігрітої суміші залізовмісного скрапу 8/2, перенесеної самопливом з верхнього відділення 5 при вилученні решіток 4/1 і 4/2 з їх позицій під сумішшю залізовмісного скрапу 8/1 Наступним завданням середнього відділення 6 є забезпечення можливості ВІДПОВІДНОГО додаткового часткового згоряння газової суміші, що виходить з решіток 4/1 та 4/2 у ВІЛЬНІ простори 11 і 12 над сумішшю залізовмісного скрапу 8/3 з вже підвищеною раніше температурою Як правило, газова суміш, що пройшла крізь решітки 4/1 і 4/2, містить значну КІЛЬКІСТЬ газоподібних горючих компонентів, які походять, головним чином, з горючих домішок-забруднювачів, що містяться в суміші залізовмісного скрапу 8/2, які піддалися дії високих температур за відсутності окислювача впродовж попередньої стадії нагрівання у верхньому відділенні 5 Крім того, протягом попередньої стадії нагрівання у верхньому відділенні 5 гази з первісно більш високою температурою при течи в низхідному напрямі крізь суміш залізовмісного скрапу 8/1 вже передали певну КІЛЬКІСТЬ термальної енергії суміші залізовмісного скрапу 8/1 і, отже, вони також повинні бути доведені до відповідної температури Для досягнення необхідного додаткового і адекватного часткового згоряння газової суміші, що виходить крізь решітки 4/1 і 4/2 у ВІЛЬНІ простори 11 та 12 над сумішшю залізовмісного скрапу 8/2 в середньому відділенні 6 з одночасним підвищенням температури всіх газів використовують так само, як і у верхньому відділенні 5, стандартні киснепаливні пальники із змінним відношенням кисень-паливо Стандартні пальники 13 регулюються так само, як і у верхньому відділенні 5 Низхідна супутня течія повторно підігрітих газів крізь суміш залізовмісного скрапу 8/2, а також ефективність теплопередачі в середньому відділенні 6 такі самі, як і у верхньому відділенні 5 Підігріта до ще більш високої температури протягом заданого часу перебування в середньому відділенні 6 суміш залізовмісного скрапу 8/2 подається самопливом в попередньо спорожнене нижнє відділення 7 за допомогою операції роз'єднання решіток 5/1 та 5/2 Специфічні завдання нижнього відділення 7 основної вертикальної підігрівної камери 3 також схожі на завдання верхнього відділення 5 і середнього відділення 6 Основним завданням нижнього відділення 7 є приймання і надійне утримування в його порожнині у вигляді перевернутої піраміди всієї КІЛЬКОСТІ сильно підігрітої суміші залізовмісного скрапу 8/3, перенесеного самопливом з середнього відділення 6 Форму піраміди, що звужується, нижнього відділення 7 утворено футерованими вогнетривами стінками 14 і водоохолоджувальними профільованими сегментами 4 1 , 42, 44/1 та 44/2, кожний з яких розташований у нижній частині 26 25 49016 стінок, утворюючи прямокутний отвір 47 Отвір 47 електричної дуги, де вона швидко розплавляється служить для вивантаження суміші залізовмісного за рахунок прямої конвекції Хоча підігріта до вискрапу 8/3, підігрітої до середньої температури сокої температури суміш залізовмісного скрапу 8/3 700°С, у похилий транспортно-завантажувальний поступово проштовхується через внутрішню поромеханізм 57 Транспортно-завантажувальний межнину похилого прямокутного каналу 58, завдяки ханізм 57 служить для переносу і примусового відносно низькому коефіцієнту тертя для операції завантаження суміші залізовмісного скрапу 8/3, проштовхування вимагається лише помірне зупідігрітої до потрібної високої температури, з присилля строю для підігріву скрапу 1 в електродугову піч 2, Наступним завданням нижнього відділення 7 є що примикає, через отвір 76 в боковій СТІНЦІ кожузабезпечення можливості додаткового максимаха 78, закритий під час операції нахилу печі водольно можливого згоряння газової суміші, що тече у охолоджувальними дверцятами 77 Транспортнонизхідному напрямі крізь решітки 5/1 та 5/2 у ВІЛЬНІ завантажувальний механізм 57 являє собою частпростори 11 і 12 над сумішшю залізовмісного ково водоохолоджувальний канал 58 з прямокутскрапу 8/3 І знову, як і на попередній стадії, гази з ним поперечним перерізом, який має ширину, що первісно більш високою температурою при течи в відповідає ширині розвантажувального отвору 47 низхідному напрямі крізь суміш залізовмісного Прямокутний канал 58 обладнаний внутрішнім скрапу 8/3 віддають суміші залізовмісного скрапу плунжером-штовхачем 61, який рухаються зворотдеяку КІЛЬКІСТЬ їх термальної енергії і знову повино-поступально, з також ВІДПОВІДНИМ прямокутним нні бути доведені до відповідної температури Для поперечним перерізом Зворотно-поступальний досягнення кінцевого необхідного додаткового і рух плунжера-штовхача 61 всередині прямокутноадекватного максимального згоряння газової суго каналу 58 регулюється водоохолоджувальним міші, що тече в низхідному напрямі крізь решітки гідравлічним циліндром 62 двосторонньої дії 5/1 та 5/2 у ВІЛЬНІ простори 11 і 12 над сумішшю Прямокутний канал 58 розміщений на роликах 60, залізовмісного скрапу 8/3 в нижнє відділення 7 з що забезпечують його рухливість вздовж його поодночасним кінцевим підвищенням температури здовжньої осі Переміщення прямокутного каналу газів так само, як і у верхньому відділенні 5 та в 58 вздовж його поздовжньої осі регулюється гідрасередньому відділенні 6, застосовують стандартні влічним циліндром 59 двосторонньої дії Для прикиснепаливні пальники із змінним відношенням йому підігрітої суміші залізовмісного скрапу з розпаливо-кисень Стандартні пальники 13 регулювантажувального отвору 47 у верхній СТІНЦІ ються так само, як і в попередніх верхньому віддіпрямокутного каналу 58 зроблено отвір 63, розміленні 5 і середньому відділенні 6 Низхідний супури і розташування якого відповідають розмірам тній потік знову повторно нагрітих газів після розвантажувального отвору 47 В резервному непроникання крізь суміш залізовмісного скрапу 8/3 завантажувальному режимі роботи циліндр 59 відводиться з нижнього відділення 7 через два двосторонньої дії втягнутий, прямокутний канал 59 прямокутні отвори 45/1 та 45/2 (Фіг 3) у прямокутні виведений з електродугової печі 2, однак, плунжер канали 48/1 і 48/2, що відгалужуються і які футеро61 залишається всередині каналу 58 і тому повнісвано вогнетривами, які обладнані дросельними тю закриває і герметизує розвантажувальний отвір запірними клапанами 46/1 і 46/2, для запобігання 47, запобігаючи випаданню підігрітої суміші залізотечи газів з пристрою 1 для підігріву скрапу при вмісного скрапу в завантажувальний механізм 57 роботі без використання пристрою 1 для підігріву і забезпечення обвідного потоку газів з електродуДля того, щоб почати транспортування і завагової печі 2 безпосередньо до прямокутних каналів нтаження високотемпературної суміші залізовміс49/1 та 49/2, що відгалужуються і які футеровано ного скрапу 8/3 в електродугову піч 2, плунжер 61 вогнетривами, призначені для пиловловлювання всередині прямокутного каналу 58 втягується, доВнутрішні простори 49/1 і 49/2 каналів 48/1 та 48/2 зволяючи суміші залізовмісного скрапу 8/3 падати також служать як кінцеві камери 79 допалювання в порожнину прямокутного каналу 58, які після З цієї причини вони обладнані стандартними кисцього рухається вперед на роликах 60 і вводиться непаливними пальниками 13, що регулюються так в електродугову піч 2 шляхом висування гідравлісамо, як і у відділеннях 5, 6 та 7 Внутрішні порожчного циліндра 59 двосторонньої дм При русі впенини каналів 49/1 і 49/2 з'єднані у верху короба 50 ред прямокутного каналу 58 його верхня стінка для винесення, що випадає, де забезпечується закриває розвантажувальний отвір 47 Оскільки можливість осаду більш важких частинок пилу 51 з гідравлічний циліндр 62 двосторонньої дії і плунВІДХІДНИХ газів, що втратили швидкість, на дно кожер-штовхач 61, що рухається зворотнороба 50 для винесення, що випадає Гази, що попоступально, перебувають у втягненому положенвністю згоріли, які мають температуру вище критині, підігріта до високої температури суміш залізочного значення, необхідного для горшня-крекінга вмісного скрапу 8/3 переміщається всередині канебажаних летких вуглеводнів, що включають дюналу 58 Рух вперед плунжера-штовхача 61, який ксини і фурани, виводяться через зворотний канал рухається зворотно-поступально, спричинений 53 в центрі верху короба 50 для винесення, що висуванням гідравлічного циліндра 62 двосторонвипадає, через отвір 52 і канал 54 для подальшого ньої дії, призводить до проштовхування підігрітої використання й обробки Для додаткового підвидо високої температури суміші залізовмісного щення рекуперації енергії частину гарячих ВІДХІДскрапу 8/3 вперед у внутрішній порожнині прямоНИХ газів вертають з каналу 54 по каналу 55, облакутного каналу 58 Після переміщення вперед плуднаному дросельним запірним клапаном 56, через нжера-штовхача 61 підігріта до високої температуотвір 39 у верхнє відділення 5 ри суміш залізовмісного скрапу 8/3 починає падати у ванну розплаву в електродуговій печі 2 поблизу Одною з найбільш важливих ознак наведеного 28 27 49016 варіанту є регулювання напівбезперервного опуспервісної операції забезпечується можливість опукання самопливом суміші залізовмісного скрапу скання самопливом частини суміші залізовмісного 8/1 і 8/2, яке здійснюється за допомогою механізскрапу 8/2 в нижнє відділення 7 Для завершення мів 16 регулювання самопливу суміші залізовмісопускання самопливом всього завантаження суміного скрапу 16 (скорочено, "механізм регулювання ші залізовмісного скрапу 8/2 в нижнє відділення 7 опускання"), зображеного в різних видах і поперепускаються в дію гідравлічні циліндри 67 двосточних перерізах, цілком або частково на Фіг 1, Фіг 2, ронньої дії Оскільки циліндри 67 встановлені між фіг 3, Фіг 4 Для кращого розуміння характеристик і конструкцією головної поворотної рами 66 і горипереваг функціональних переміщень деталей і зонтально орієнтованою балкою 81, обидві решітвузлів механізму 16 регулювання опускання на ки 5/1 і 5/2 висуваються практично у вертикальноФіг 5а, Фіг 56, Фіг 5в, Фіг 5г і Фіг 5е наведено детаму напрямі з відділення 7, забезпечуючи льні вертикальні поперечні перерізи V-V Фіг 4 Осможливість опускання самопливом решти суміші новними функціональними деталями механізмів залізовмісного скрапу в нижнє відділення 1, як 16 регулювання опускання є стаціонарні водоохопоказано на Фіг5в Для повернення гребенеподіблоджувані багатоточкові рамні опори 68, головна них решіток 5/1 і 5/2 в їх початкове, введене всеповоротна рама 66, гідравлічні циліндри 64 одноредину положення гідравлічні циліндри 64 висусторонньої дії для регулювання повороту, решітки ваються, примушуючи головну поворотну раму 66, 5/1 та 5/2 (4/1 і 4/2), гідравлічні циліндри 67 двовключаючи втягнуті решітки 5/1 і 5/2, повернутися, сторонньої дії для регулювання висування і втягуголовним чином, за рахунок сили ваги, в їх горизовання решіток 5/1 і 5/2 та з'єднувальна балка 81 нтальне положення, що його зображено на фіг 5г і решіток 5/1 та 5/2 Головна поворотна рама 66 5д Після виконання цього першого етапу пускаявляє собою суцільну механічну конструкцію, що ються в дію і втягуються гідравлічні циліндри 67 характеризується дистанцюнованими прямокутдвосторонньої дії Втягнення гідравлічних циліндними напрямними отворами для кожної решітки рів 67 призводить до того, що введені без наван5/1 і 5/2 і можливість, і забезпечує їх переміщення таження гребенеподібні решітки 5/1 та 5/2 знову вздовж їх поздовжньої осі Поворот головної повозаймають своє початкове горизонтальне положенротної рами 66 стає можливим завдяки виступам ня над сумішшю залізовмісного скрапу 8/3 в ниж65, що мають форму хокейної шайби, закріплених ньому відділенні, як показано на Фіг5е Знову зана рамі 66 і розташованих в проміжках між прямойнявши своє первісне введене горизонтальне кутними напрямними отворами рами 66 До іншого положення, решітки 5/1 і 5/2 відразу ж готові призовнішнього кінця поворотної рами на її верхній йняти перенесену з верхнього відділення 5 настучастині закріплено ролики 80 для зменшення терпне частково підігріте завантаження суміші залізотя між конструкцією поворотної рами 66 і окремивмісного скрапу 8/1 Описана унікальна ми решітками 5/1 та 5/2 під час їх переміщення ПОСЛІДОВНІСТЬ повороту і втягнення-висування говздовж їх поздовжньої осі Кожна з решіток 5/1 та ловної поворотної рами 66 та гребенеподібних 5/2 з'єднана своїм ЗОВНІШНІМ кінцем з горизонтальрешіток 5/1 і 5/2 є винятково важливою ознакою но орієнтованою балкою 81 з'єднанням 82 типу даного варіанту Описана схема виключає перерви вушко-серга Балку 81 з'єднано за допомогою гідв роботі та простої і зменшує загальну висоту равлічного циліндра 67 двосторонньої дії з голоконструкції пристрою 1 для підігріву скрапу Це, вною поворотною рамою 66 Поворот головної врешті-решт, забезпечує можливість установки поворотної рами 66 навколо центральної лінії и пристрою для підігріву скрапу в існуючих плавильвиступів 65 в формі хокейної шайби, що вільно них цехах, що дуже важливо для значного зниженвходять у ВІДПОВІДНІ напівкруглі отвори стаціонарня витрат на установку них багатоточкових опор 68, регулюється шляхом втягнення або висування телескопічних гідравлічЗгідно З винаходом на Фіг 1 і більш детально них циліндрів 64 односторонньої дії на Фіг 6 зображено один з альтернативних варіантів інтегрованого похилого підйомного механізму 72, призначеного для підйому холодної суміші заЯк видно з фіг 5а, гребенеподібні утворення лізовмісного скрапу 8/1 за допомогою бункеру 37 решіток 5/1 і 5/2 в своєму основному робочому для холодного скрапу із забезпеченням напівбезположенні проходять горизонтально, всередину перервного автоматичного завантаження приосновної вертикальної підігрівної камери 3 для строю 1 для підігріву скрапу і технологічної систеутримування і відвертання опускання самопливом ми Головним компонентом механізму 72 підйому суміші залізовмісного скрапу 8/2 Це досягається скрапу є бункер 37 для холодного скрапу простої шляхом підтримання тиску у висунутих телескопіконструкції підвищеної МІЦНОСТІ, який має характечних гідравлічних циліндрах 64 В випадку потреби рну форму і ВІДПОВІДНИЙ об'єм, і обладнаний колеу регульованому опусканні самопливом суміші сами 71 Колеса 71 зачіпляються і спрямовуються залізовмісного скрапу 8/2 шляхом регульованого міцними і U-подібними напрямними 70 потрібної випускання гідравлічної рідини з циліндра 64 ІНІЦІконфігурації, що примушують бункер 37 для холоЮЄТЬСЯ втягнення звичайно висунутих телескопічдного скрапу переміщатися з його нижнього полоних гідравлічних циліндрів 64 односторонньої дії ження 84 завантаження у верхнє положення 85 Як видно з Фіг 56, завдяки масі суміші залізовмісрозвантаження по точно заданому шляху, що виного скрапу 8/2 головна поворотна рама 66, вклюзначається конфігурацією напрямних 70 Підйом і чаючи решітки, що виступають, 5/1 і 5/2, повертаопускання бункеру 37 для холодного скрапу регується навколо центральної лінії виступів 65 у люється підйомним пристроєм 75, тросами 73, формі хокейної шайби, змушуючи повертатися шківами 82 для зміни напряму тросів і шківами 74 вниз внутрішні КІНЦІ гребенеподібних решіток, що для повороту кабелів у протилежному напрямі виступають, 5/1 і 5/2 За рахунок цієї регульованої ЗО 29 49016 Троси 73 приєднані до бокових сторін бункеру 37 7 нижнє відділення для холодного скрапу шарнірними з'єднаннями 83 8 скрапова суміш Подальший опис роботи наведеного альтер9— нативного варіанту похилого підйомного механізму 10 укорочена частина нижньої стінки 72 демонструє переваги, надійність і простоту фу11 порожнини нкціонування, що практично не вимагає технічного 12 вільний простір обслуговування, які повністю відповідають умовам 13 киснепаливні пальники роботи плавильного цеху При роботі в режимі 14 футеровані вогнетривами стінки підйому підйомний пристрій 75 тягне і піднімає 15 подовжена частина нижньої стінки бункер 37 для холодного скрапу, попередньо за16 важільний механізм, що пускається в рух гівантажений адекватною КІЛЬКІСТЮ холодної суміші дроциліндром залізовмісного скрапу 8/1, за допомогою тросів 73 і 17 укорочена верхня стінка ШКІВІВ 82 та 74 з його нижнього положення заван18 горизонтальна панель, що закриває таження 84 холодним скрапом у верхнє положення 19 отвір розвантаження 85 холодного скрапу Для забезпе20 основний канал чення герметичного завантаження пристрою для 21 верхня стінка підігріву скрапу гідравлічний циліндр 26 двосто22 завантажувальний отвір ронньої дії повертає ущільнювальний затвор 24, 23 вал повністю відкриваючи отвір 22, тільки-но верхній 24 ущільнювальний затвор борт бункеру 37 для холодного скрапу, що має 25 важільний механізм квадратний профіль, досягне борту 27 і увійде в 26 гідравлічний циліндр квадратну порожнину у верхній частині пристрою 27 верхня стінка для підігріву скрапу Таким чином квадратний 28 вигнута панель профіль порожнини у верхній частині пристрою 1 29 вигнута панель для підігріву скрапу і квадратний профіль верхньої 30 вал частини бункеру 37 для холодного скрапу утворю31 вертикальна стінова панель ють адекватне динамічне ущільнення, що відвер32 заслінка тає зв'язок простору 38 верхнього відділення 5 з 33 вал навколишньою атмосферою Вилучення шляхом 34 важільний механізм повороту ущільнювального затвора 24 забезпечує 35 гідравлічний циліндр можливість вільного і безперешкодного розванта36 — ження холодної суміші залізовмісного скрапу 8/1 у 37 скраповий бункер верхнє відділення 5 Після спорожнення бункеру 38 внутрішній простір 37 для холодного скрапу від холодної суміші залі39 отвір зовмісного скрапу 8/1 підйомний пристрій перехо40 датчики дить в режим опускання, і бункер 37 для холодно41 водоохолоджувальний профільований сегго скрапу починає зворотний рух під дією власної мент маси, аж доки він не сягне нижнього завантажува42 водоохолоджувальний профільований сегльного положення 84 Ущільнювальний затвор 24 мент закривається за допомогою циліндра 26 раніше, 43 водоохолоджувальний профільований сегніж динамічне ущільнення між бункером 37 для мент холодного скрапу і верхньою квадратною порожниною пристрою для підігріву скрапу роз'єднається 44 водоохолоджувальний профільований сегза рахунок зворотного руху бункеру 37 для холодмент ного скрапу 45 прямокутні отвори 46 дросельні заслінки У разі необхідності може бути змінено марш47 прямокутний отвір рут гарячих газів з електродугової печі 2, і вони 48 футерований вогнетривами канал можуть бути пущені в обхід з головного каналу 20 і 49 внутрішній простір двох обвідних каналів 86/1 та 86/2 безпосередньо 50 короб для винесення, що випадає в кінцеві камери 79 допалювання шляхом закри51 частинки пилу вання квадратної водоохолоджувальної заслінки 52 отвір 32 при пусканні в рух гідравлічного циліндра 26 та 53 зворотній газовий канал відкривання звичайно замкнутих дросельних кла54 канал панів 46/1 і 46/2 55 канал Винахід не обмежується описаними вище ва56 дросельна заслінка ріантами, наведеними лише як приклади, і може 57 завантажувальний механізм бути модифікований різними шляхами, які не ви58 прямокутний канал ходять за межі об'єму вимог, що визначається фо59 — рмулою винаходу, що додається 60 ролики Перелік деталей 61 плунжер-штовхач зворотно-поступального типу 1 пристрій для підігріву скрапу 2 електродугова піч 62 гідроциліндр двосторонньої дії 3 підігрівна камера 63 отвір 4 решітки 64 гідравлічний циліндр 5 верхнє відділення 65 дископодібні виступи 6 середнє відділення 66 головна поворотна рама 31 67 гідроциліндр двосторонньої дм 68 водоохолоджувальні опори 69 — 70 U-подібні напрямні 71 колеса 72 вузол самозавантажувального пристрою 73 трос 74 шків 75 підйомний пристрій 76 отвір 77 водоохолоджувальна заслінка 78 бокова стінка кожуха 49016 32 79 кінцева камера допалювання 80 ролики 81 з'єднувальна балка 82 скобовий з'єднувач 83 шарнірний з'єднувач 84 — 85 — 86 обвідний канал 87 ВІДВІДНИЙ отвір 88 ВІДВІДНИЙ дросельний клапан 89 шків -ЫШ ФІГ. 1 33 49016 Фіг.2 34 35 36 74 43/2 4S/2 46/2 48/2 40 Фіг. З 37 38 49016 81 67 16 16 Фіг. 5а 39 40 49016 64 66 46/1 81 46/2 Фіг. 56 46/2 Фіг. 5 в 16 Фіг. 5 г 41 49016 Фіг. 5Д 16 Фіг. 5е 42 43 49016 З О фіг. 6 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 44

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Unit and method for heating ferrous scrap mixture before feeding it to metallurgical furnace

Назва патенту російською

Устройство и способ подогрева смеси железосодержащего скрапа перед подачей в металлургическую печь

МПК / Мітки

МПК: C22B 1/02, F27D 17/00, F27B 1/10

Мітки: скрапу, пристрій, підігріву, подачею, піч, залізовмісного, суміші, металургійну, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/22-49016-pristrijj-i-sposib-pidigrivu-sumishi-zalizovmisnogo-skrapu-pered-jjogo-podacheyu-v-metalurgijjnu-pich.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій і спосіб підігріву суміші залізовмісного скрапу перед його подачею в металургійну піч</a>

Подібні патенти