Регенератор

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к устройствам регенераторов подовых плавильных агрегатов, работающих с продувкой ванны кислородом. Известен регенератор мартеновской печи, работающей с продувкой ванны кислородом, имеющий насадку из огнеупорного кирпича, свободную от насадки камеру, сообщающуюся с ее поднасадочным пространством и отсечное устройство [Авт. св. СССР № 250177, кл. С 21 С, 1969]. Недостатком известного устройства является сравнительно невысокий уровень использования полезного объема регенератора, в виде размещения в нем свободной от огнеупорной кладки камеры, соединенной с поднасадочным пространством и фактически выполняющей роль обводного борова. При этом высокотемпературный дымо-пылевой поток, исходящий из ванны при ее продувке кислородом, омывая огнеупоры поднасадочного пространства и нижнего уровня насадки регенератора, снижает их газопроходность и стойкость, уменьшая тем самым срок их службы. Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является регенератор, содержащий рабочую и резервную насадки, свободную от насадки камеру, расположенную за рабочей насадкой у торцевой стенки регенератора и обводной боров с отсечным устройством [Авт. св. СССР № 1435926, кл. F 27 В 3/26, 1988]. К недостаткам известного устройства относится постоянное воздействие высокотемпературного дымопылевого потока на огнеупоры свода регенератора и нижнего уровня его рабочей насадки, при продувке ванны кислородом, снижая срок службы регенератора, ухудшая работу печи. Задачей настоящего изобретения является усовершенствование устройства регенератора сталеплавильной печи путем изолирования рабочей насадки регенератора от воздействия высокотемпературного дымо-пылевого потока при продувке ванны кислородом и нагревом ее до необходимой температуры низкопылевым газовым потоком в другие периоды плавки за счет расположения свободной камеры с отсечным устройством перед рабочей насадкой и оборудования окном обводного борова и дополнительным окном, а также выполнения на границах секций рабочей насадки регенератора в над- и поднасадочном пространстве отсечных устройств, что позволит повысить интенсификацию процесса плавки, снизив при этом расход огнеупоров, увеличив срок службы регенераторов. Настоящий технический результат может быть достигнут благодаря тому, что в известном регенераторе, содержащем рабочую и резервную насадки, свободную от насадки камеру, обводной боров и отсечное устройство, согласно предлагаемому техническому решению, свободная камера с отсечным устройством расположена перед рабочей насадкой по линии ее верхнего уровня и оборудована окном обводного борова, врезанным в верхней части одной из ее боковых стенок и дополнительным окном, устроенным в нижней части другой. Кроме того, на границах секций рабочей насадки регенератора выполнены последовательно чередующиеся по своей длине насадки и над- и поднасадочном пространстве, отсечные устройства постоянного либо переменного действия. Между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым при этом техническим результатом существует причинно-следственная связь. Так, выполнение в известном устройстве регенератора, содержащем рабочую и резервную насадки, свободную от насадки камеру, обводной боров и отсечное устройство свободной камеры с отсечным устройством перед рабочей насадкой по линии ее верхнего уровня и оборудованным окном обводного борова, врезанным в верхней части одной из ее боковых стенок и дополнительным окном, устроенным в нижней части другой, позволяет во время продувки ванны кислородом изолировать рабочую насадку регенератора от воздействия высокотемпературного дымо-пылевого потока, отведя его через обводной боров в общий боров, что дает возможность еще более интенсифицировать процесс плавки, сохраняя при этом в целости огнеупорную кладку рабочей насадки регенератора. Выполнение же на границах секций рабочей насадки регенератора последовательно чередующи хся по всей его длине в над- и поднасадочном пространстве отсечных устройств постоянного либо переменного действия, позволяет при спокойных периодах плавки увеличить эффективность использования тепла малозапыленного газового потока для поддержания необходимой температуры рабочей насадки регенератора, компенсируя тем самым ее тепловые потери, происходящие в интенсивные периоды продувки ванны кислородом. Из вышеизложенного видно, что качественный уровень технического результата, получаемого от использования совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения - изолирование рабочей насадки регенератора от воздействия высокотемпературного дымо-пылевого потока при интенсивной продувке ванны кислородом и нагрев ее до необходимой температуры, в спокойные периоды плавки и, как следствие, увеличение срока службы регенератора, не может быть достигнут ни одним из известных устройств-аналогов в отдельности, ни простым суммированием их положительных свойств, как и простое суммирование их совокупных существенных признаков не позволяет разработать заявляемое устройство. Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение не является очевидным для специалиста в данной области и вполне патентоспособно, так как является новым и отвечает изобретательскому уровню. Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид заявляемого устройства при фронтальном разрезе; на фиг. 2 - вид устройства по сечению А-А; на фи г. 3 - план расположения боровов. Регенератор имеет свод 1, стенки 2, наднасадочное пространство 3 и поднасадочное пространство 4, рабочие насадки 5, 6,7, резервную насадку 8, камеру, свободную от насадки 9 с рабочим окном для уборки пыли 10 и окном 11 свободного борова 12 с шибером 13, перекрытие 14, отсечное устройство 15, отсечные устройства (в данном случае -постоянного действия, выполненные в виде огнеупорных перемычек) 16 и 17, основной боров 18 с воздушным и дымовым шиберами 19 и 20, водяная форсунка 21 и общий боров 22. Регенератор работает следующим образом. В период интенсивной продувки жидкой ванны кислородом, сопровождающейся особенно сильным пылевыделением и истечения дымовых газов, например, в правую сторону, отсечные устройства 15 и дымовой шибер 20 левой стороны - закрыты. Дымо-пылевой поток поступает из шлаковика в свободную от насадки камеру 9, где за счет резкого расширения объема теряет свою скорость и плавильная пыль оседает на подину перекрытия 14, при этом наднасадочное пространство 3 с помощью отсечного устройства 15 полностью изолируется от проникновения потока, который через окно 11 обводного борова 12 при открытом шибере 13 отводится в общий боров 22, предварительно охладившись в потоке воды, подаваемой форсункой 21. Накопленная на перекрытии 14 плавильная пыль в период ремонта подины убирается через рабочее окно 10 экскаватором либо скреперной лебедкой. При отводе дымовых газов, например, в правую сторону в остальные периоды плавки (заправка, завалка, прогрев, частично доводка и выпуск) шиберы 13 обводного борова с обеих сторон закрыты, отсечные устройства 15 открыты, также закрыты дымовой шибер 20 левой стороны и воздушный шибер 19 правой стороны, а воздушный шибер 19 левой стороны и дымовой шибер 20 правой стороны - открыты. При этом дымовые газы, значительно очищенные от пыли в шлаковике и в свободной от огнеупорной насадки камере 19, проходят через наднасадочное пространство 3 в рабочую насадку 5, откуда вследствие установленных отсечных устройств 16 и 17, поступают через поднасадочное пространство 4 в регенеративную камеру 6, а затем через наднасадочное пространство - в регенеративную камеру 7. Из камеры 7 газовый поток через поднасадочное пространство 4 через основной боров 18 отводится в общий боров 22. При этом увеличивается время контакта исходящих газов с огнеупорной насадкой регенератора, что позволяет компенсировать тепловые потери, происходящие в интенсивные периоды плавки. При выходе из строя рабочих насадок 5,6 и 7, т. е. их заплавления и обрушения, чтобы не останавливать печь на длительное время на ремонт, снимается перекрытие 14 резервной насадки, она докладывается форт- стеритовым кирпичом до уровня основной (рабочей) насадки 5, 6, 7 и печь запускается в работу без задействия обводного борова 12. Использование предлагаемого изобретения позволит достичь повышения интенсификации процесса плавки при одновременной экономии огнеупоров, что позволит существенно повысить производительность печи.