Шахтна піч безкоксового одержання металу

Шахтная печь бескоксового получения металла, включающая шахту с заплечиками, горн с куполом, фурмы для прдачи восстановительного газа в шахту и фурменные приборы горна, отличающаяся тем, что выступающая в шахту наружная поверхность купола горна выполнена в виде чередующихся по окружности радиальных гребней и впадин, причем центральные линии впадин и боковые поверхности гребней наклонены к горизонту под углом естественного откоса материала, вдоль центральных линий впадин установлены регулируемые по скорости загрузки перегружатели шихты, а оси фурм подачи восстановительного газа смещены по окружности заплечиков относительно осей гребней на 0,5-3,5 калибров фурмы. (19) (21) 97062707 (22) 09.06.1997 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Дишлевич Ігор Йосипович, Вигран Сергій Георгієвич, Товаровський Йосип Григорович, Касаткін Олександр Олександрович, Набока Володимир Іванович, Коваленко Василь Васильович, Афанасьєв Володимир Іванович, Марфенко Валерій Михайлович, Жаріков Альберт Миколайович, Кутнер Марк Борисович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО ЗМК "ЗАПОРІЖСТАЛЬ" 28524 дин и боковые поверхности гребней наклонены к горизонту под углом естественного откоса материала. Вдоль центральных линий впадин установлены регулируемые перегружатели шихты (например шнековые). Оси фурм подачи восстановительного газа по окружности заплечиков смещены относительно осей гребней на 0,5-3,5 калибров фурм. Между существенными признаками изобретения и достигаемым техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь. Придание куполу горна формы конуса с вершиной в шахте обеспечило возможность увеличения объема подкупольной части горна, что позволяет вести процесс обработки материалов в горне в режиме струйного псевдоожижения, который обеспечивает увеличение интенсивности тепло- и массопередачи. Кроме того, больший объем подкупольного пространства и исключение пересечения потоков материала и горнового газа улучшают осаждение мелкодисперсной пыли и уменьшают ее унос с газом. Наклон центральных линий впадин от оси печи к периферии и боковых поверхностей гребней выполнен по меньшей мере под углом естественного откоса материалов (35-45°), что обеспечивает самопроизвольное ссыпание материалов к перегрузочным узлам, представляющим из себя регулируемые по скорости загрузки перегружатели шихты (например шнековые). Наличие этого признака обеспечивает стабильность перегрузки материала в горн и регулируемость процесса, что способствует лучшему контакту материала и газов и соответствующему улучшению тепло- и массопередачи. Горячие восстановительные газы, вдуваемые в шахту через установленные по окружности заплечиков фурмы, должны быть направлены в зоны наиболее разрыхленной шихты для лучшего проникновения газа в глубь слоя. Эти зоны расположены по окружности между участками с максимальной и минимальной скоростями опускания кусков шихты. Первые находятся над осями перегружателей, вторые - над гребнями. Поэтому минимальное расстояние оси фурмы от оси гребня составляет 0,5 калибра фурмы. В противном случае часть фурменной струи захватывает "мертвую зону", т.е. зону над верхней кромкой гребня, где материал малоподвижен. Максимальное расстояние от этой зоны до зоны осей перегружателей, где имеет место максимальная скорость опускания кусков, составляет по расчетам для печей разных объемов - 3,5 калибров фурмы. Обеспечение подачи в шахту фурменных газов в зонах, где проникновение их вглубь столба шихты наибольшее, способствует равномерной передаче энергии газов материалам по сечению шахты и соответствующему общему повышению использования энергии газов в печи. Таким образом, отличительные существенные признаки предлагаемой печи обеспечивают достижение технического результата, а именно – улучшение восстановительно-тепловой обработки материалов и управляемость технологического процесса. Сущность предлагаемой печи поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен разрез общего вида печи, на фиг. 2 - разрез А –А на фиг. 1 и на фиг. 3 - разрез Б –Б на фиг. 2. Шахтная печь бескоксового получения металла содержит шахту 1 с заплечиками 2, горн 3 с куполом 4 и фурмы 5 для подачи восстановительного газа в шахту 1 и фурмы 6 для подачи восстановительного газа в горн 3. Выступающая в шахту 1 наружная поверхность купола 4 горна 3 выполнена в виде чередующихся по окружности радиальных гребней 7 с верхними кромками 8 и впадин 9, центральные линии 10 которых и боковые поверхности гребней наклонены к горизонту по меньшей мере под углом естественного откоса материала. Вдоль центральных линий впадин установлены перегружатели шихты 11. По окружности заплечиков 2 оси установленных фурм 5 для подачи восстановительного газа смещены относительно осей гребней на 0,5-3,5 калибров фурмы 5. Шахтная печь бескоксового получения металла работает следующим образом. Шихтовые железосодержащие материалы, загружаемые в шахту 1, подвергаются восстановительно-тепловой обработке в противотоке горячего восстановительного газа (ГВГ), вдуваемого в нижнюю часть шахты 1 при температуре, обеспечивающей сохранение твердофазного состояния материалов, например, для агломерата комбината "Запорожсталь" - 900°С. С помощью регулируемого по скорости перегружателя шихты 11, например шнекового, восстановленные материалы подаются в горн 3, на его периферию, где, в псевдоожиженном струями горнового газа слое, происходит довосстановление окислов, образование шлака, плавление и перегрев расплава за счет горячих восстановительных газов, генерируемых в прифурменных газификаторах 12 зернистого угля. Газы из горна 3 направляются через газоотводы в коллектор 13, из которого разводятся по фурмам 5, расположенным по окружности заплечиков 2. Для поддержания требуемой температуры вдуваемых в шахту 1 газов (например 900°С) к ним добавляется в необходимом количестве охладительный газ (ХВГ), в качестве которого применяется очищенный (КГ), или поступающий со стороны газ, или используемый в рециркуляционном режиме избыточный горновой газ после его очистки и охлаждения в рекуператоре или иным способом. Наличие на наружной поверхности купола горна, являющейся одновременно днищем шахты, чередующихся между собой гребней и впадин с наклоном боковых поверхностей гребней и центральных линий впадин под углом к горизонту не менее угла естественного откоса материалов в сочетании с регулируемыми перегружателями, обеспечивает плавную перегрузку материалов в горн и возможность регулирования скорости перегрузки. В случае изменений в режиме работы печи это позволяет сохранять соотношение потоков шихты и газов на требуемом уровне, за счет чего достигается улучшение использования энергии газов. Поскольку фурмы расположены в зонах наибольшего разрыхления материалов по окружности шахты, сопротивление проходу их в глубь столба 2 28524 наименьшее и поддается регулированию, что так же способствует достижению поставленной задачи. Таким образом, в результате использования предлагаемой конструкции печи, решается поставленная задача и достигается технический результат. Фиг. 1 Фиг. 2 3 28524 Фиг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4