Спосіб видалення охолоді в чавуновізних ківшах

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к подготовке чугуновозных ковшей к плавке, к оборудованию для транспортирования жидкого чугуна потребителям. Известен способ очистки чугуновозных ковшей, заключающийся в подрыве настылей якорем, подвешенным на крюке электромостового крана (Касьянов С.Ф. Механизация и автоматизация в черной металлургии. - 1963. С.108). Однако, применение известного способа для удаления настылей связано с интенсивным разрушением футеровки, что снижает стойкость ковшей, повышает материалозатраты, связанные с ремонтами. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ для удаления настылей в ковшах (А.с. СССР №342907, кл. C21B9/14, опубл. 11.07.72), включающий нагрев и расплавление настыли газокислородным факелом. Недостатком данного способа является ограниченная локализация очага горения, что снижает интенсивность расплава настыли. Обусловлено это тем, что подвод газокислородного факела снаружи к настыли в вертикальной плоскости приводит к большим потерям тепла в окружающее пространство, что подтверждается приходными и расходными статьями при сжигании природного газа где - расход природного газа, м 3/час; - теплотворная способность природного газа ккал/м 3; газа - образуется дыма при сжигании 1м 3 природного газа в кислороде; - теплосодержание продуктов горения в интервале теоретической температуры горения природного газа в кислороде (Методические нагревательные печи. Н.Ю. Тайц, Ю.И. Розенгарт. - Металлургиздат" 1956. - С.72 - 73) процесс удаления настыли. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа удаления настыли в чугуновозном ковше, в котором путем изменение системы отопления, создают локальный плоскопламенный очаг высокотемпературного факела, за счет которого обеспечивается интенсивное расплавление настыли с самопроизвольным отводом продуктов расплава из зоны плавления, и достигается сохранение физического тепла расплава, стекающего на днище ковша. Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем нагрев и расплавление настыли газокислородным факелом, предусмотрены следующие отличительные особенности. Газ и кислород вводят в полость ковша раздельно. При этом газ подают в вертикальном, а кислород в горизонтальном направлении относительно оси ковша. Способ удаления настыли начинается внутри полости ковша, с нижней кромки, где корка настыли тонкая, и время ее разогрева до температуры плавления более короткое. В результате опытно-промышленных экспериментов на ковшах с одинаковой степенью зарастания футеровки настылями было установлено, что подача кислорода в полость ковша с отклонением относительно его оси под разными углами обеспечивает наиболее интенсивное расплавление настыли при подаче кислорода под углом 90°, что поясняется таблицей и графиком. Верхняя (наружная) поверхность настыли является как бы крышкой, под которой внутри ковша идет процесс плавления с ограничением потерь тепла в окружающее пространство. Техническим результатом, обеспечиваемым настоящим изобретением, является создание локального плоско-пламенного очага горения природного газа в кислородной среде с высокой температурой, где °C; - теоретическая температура горения, природного газа; т.е. потери тепла в окружающее пространство оставляют более 84%. Кроме того продукты расплава, скапливаясь в одном месте прогрева, ограничивают теплоотдачу лучистой энергии факела и теплопроводность всей массе настыли. Так как настыль имеет конический, сужающийся кверху профиль, то при достаточно большой ее толщине требуется очень длительный процесс разогрева до температуры плавления металлической корки. При этом в обязательном порядке необходимо удалять продукты расплава из зоны плавления настыли, что связано с кантовкой ковша в горизонтальное положение с одновременным прекращением процесса расплавления настыли. Таким образом, процесс слива расплава, связанный с периодичностью нагрева и расплавления настыли, и прекращением ее нагрева, не позволяет интенсифицировать калорийность - теоретическое количество дыма при сжигании природного газа в кислороде; средняя теплоемкость дыма в интервале температур 0 5000°C; - процентное содержание метана в природном газе, поступающим на комбинат "Запорожсталь"; Техническая сущность и принцип действия предложенного способа для удаления настылей поясняется чертежом (фиг.), на котором изображен общий вид устройства. В чугуновозный ковш 1 с настылью 2 к вертикально установленной трубе 3 подается газ, а кислород в фурму-резак 4 через перпендикулярные, горизонтальные расположенные сопла-трубки 5. Устройство работает следующим образом. Для разогрева настыли 2 через трубку 3 подается газ, а через фурму 4 кислород. При сгорании газа, отраженного от днища ковша, в среде кислорода, истекающего из фурмы-резака, под высоким давлением, образуется плоский горизонтально расположенный факел с температурой, превышающей 3000°C. Начиная расплав настыли с нижней, более тонкой, кромки и перемещая кислородную фурмурезак снизу вверх относительно подплавленной настыли и по периметру ее горловины вверху, создают интенсивный локальный прогрев и расплавление ее. Горизонтально расположенный высокотемпературный плоско-пламенный факел исключает потери физического тепла металлического расплава, стекающего на днище ковша, сохраняет его жидкоподвижность на весь период удаления настыли. Находясь в области высоких температур, сопла-трубки самоохлаждаются за счет адиабатического процесса, возникающего при истечении из них кислорода под высоким давлением и способствующего снижению температуры их поверхности. Предлагаемый способ удаления настылей в чугуновозных ковшах прошел производственное опробование в доменном цехе комбината "Запорожсталь". Достигнут положительный эффект за счет исключения разрушения футеровки ковшей, за счет сокращения материалозатрат на ремонты, за счет сокращения энергозатрат на разогрев ковшей после ремонта. С расплавленными настылями ковш целесообразно ставить под налив, что снижает потери чугуна.