Модульна установка для одержання розплавленого металу

1. Модульна установка для одержання розплавленого металу, яка включає множину об'єднаних секцій однакового розміру і конструкції, при цьому кожна секція із зазначеної множини приєднана до джерела палива і до засобів подачі у камеру кожної секції металевої шихти, яка містить самовідновлювані агломерати та/або попередньо відновлений метал, причому зазначені секції виконані з можливістю об’єднання для утворення печі й кожна з них має верхню шахту прямокутного перерізу, яка обладнана у своїй верхній частині принаймні одним пристроєм для подачі газу і принаймні одним газовідвідним пристроєм, та нижню шахту прямокутного перерізу, довжина сторін якої у її вер хній частині перебільшує довжину сторін верхньої шахти. C2 2 UA 1 3 78506 4 жання продукту, еквівалентного передільному чаплавлення і рафінування. вун у, виплавленому в доменній печі, призначеного Між вказаною камерою і ділянкою попередньодля використання у відомих процесах одержання го нагрівання розміщені засоби для створення сталі або ж низьковуглецевого чавун у як вихідної спрямованого потоку газів, що відходять, отримасировини для виробництва сталі за допомогою них при самовідновленні або плавленні і рафінувідомої технології. Цей процес звичайно викорисванні, і їхнього рівномірного розподілу при прохотовують з метою заміни доменних печей як засобів дженні через агломерати на ділянці попереднього одержання розплавленого чавуна для виробництнагрівання. Додатково поблизу ділянки підігріву ва сталі. встановлені засоби спалювання пальних газів, що Доменні печі, як правило, містять циліндричну відходять, отриманих при самовідновленні або вежу, у яку послідовно через верх печі завантажуплавленні і рафінуванні. Спалювання цих газів ють шихту, що включає залізну руду, окатиші або забезпечує нагрівання агломератів на ділянці поагломерати, разом з коксом і вапняком, з утворенпереднього нагрівання. ням у печі неперервного стовпа матеріалу, що Об'єднані одна з одною секції утворюють завантажується. У нижній частині печі до шихти установку, призначену для самовідновлення або підводиться атмосферне повітря, що може бути для плавлення і рафінування, модульної або блопопередньо нагрітим. Коли матеріали шихти, що кової конструкції. Відповідно, установка, розділена завантажується, вступають у контакт із гарячими на модулі або одиничні блоки, де кожний з таких газами, що піднімаються нагору з горна печі, ці модулів або блоків являє собою окремий цілий гази підігрівають кокс так, що при досягненні ним апарат, допускає удосконалювання, проектування нижньої частини печі і контактуванні з повітрям, і конструювання нових печей у масштабі "один до що вводиться в цю частину, ініціюється процес одного" і, крім того, дозволяє проводити опробовугоріння. При високих температурах, що встановвання різної сировини з метою зміни продуктивнолюються в цьому місці печі в результаті горіння, сті печі в модульному виконанні. двоокис вуглецю є не стабільним і негайно реагує Фіг.1 схематично зображує вид зверху устаноз вуглецем з утворенням одноокису вуглецю. Ця вки, що складається із об'єднаних окремих модуреакція є не тільки основним джерелом тепла для лів; операції плавлення, але, крім того, у результаті Фіг.2 - поперечний розріз установки, що втілює реакції утворюється газ, що відновлює (СО), який даний винахід; піднімається нагору через піч, де підігрівається і в Фіг.3 - вид у перспективі верхньої частини міру свого підйому відновлює окис заліза в шихті. установки, що демонструє газовідвідні канали, які Продуктивність доменної печі залежить від її направляють і виводять гази зверху і створюють внутрішнього об'єму або від площі і конструктивумови для проходу газів через шихту; них параметрів печі при заданій продуктивності. Фіг.4 - поперечний розріз печі відповідно до Тому для підвищення продуктивності необхідно дійсного винаходу, що відображає пальники, устазбільшувати розмір доменної печі і відповідно зміновлені над шихтою; нювати конструктивні параметри. Фіг.5 - у перспективі зчленування між верхДійсний винахід стосується модульної устаноньою і нижньою шахтами, оснащене фурмами повки для одержання розплавленого металу, напридачі вторинного повітря. клад, розплавленого чавуну і розплаву металевих Установка, відповідно до дійсного винаходу, сплавів шляхом самовідновлення агломератів що показана на Фіг.1 і Фіг.2, стосується шахтної окислів металів або плавлення і рафінування попечі, виконаної з модульних секцій, яка може випередньо відновленого металу. Установка складаробляти передільний і ливарний чавун або будьється з великої кількості об'єднаних секцій (модуякий інший легований метал, отриманий із самолів) ідентичних розмірів і конструкцій, що відновлювальних агломератів або шихти, що місутворюють тим самим модульну установку. Кожна тить металевий матеріал. Ці однакові секції викосекція приєднана до загального засобу подачі агнані такими, щоб їх можна було з'єднати з ломератів для їхнього самовідновлення або плавутворенням печі, що має верхню шахту 1, прямолення і рафінування. Конструктивне виконання кутної чи пірамідальної форми з прямокутним пекожної камери відновлення або плавильної камери рерізом, яка оснащена у своїй верхній частині призабезпечує можливість одержання розплавленого строями для подачі газу або каналами 2 і металу однакового складу шляхом самовідновгазовідвідними пристроями або каналами 3, що лення агломератів при ідентичних умовах провезабезпечують відвід газів у систему 4 газоочистки і дення процесу відновлення або плавлення і рафіпотім до теплових регенераторів підігріву повітря нування агломератів, що завантажуються в кожну дуття. Усередині верхньої шахти 1 мається також відновну камеру або плавильну камеру відповідно. газовідвідний канал 5, що проходить по висоті печі Агломерати можуть містити відновник чи флюс, (Фіг.3), виконаний з вогнетривкого матеріалу (лиабо і те й інше одночасно. варний чавун або сталь чи будь-який інший сплав) Ідентичні умови відновлення або плавлення і або із охолоджуваних панелей, у залежності від рафінування включають однакові температури і відстані між газовідвідним каналом 5 і верхнім рівшвидкості подачі агломератів. нем шихти. У залежності від умов експлуатації, Кожна з секцій містить однакову ділянку попегазовідвідний канал може бути розташований виреднього нагрівання, розташовану над відновною ще рівня ши хти або частково заповнюватися шихкамерою або камерою плавлення і рафінування, тою. Газовідвідний канал 5 служить для створення через яку вводять і підігрівають агломерати перед спрямованого плину газів у верхній ша хті так, щоб їх подачею в камеру для самовідновлення або гази проходили через шар шихти з максимальною 5 78506 6 ефективністю їхнього теплообміну із шихтою. ні монолітний вогнетривкий матеріал і охолоджуюУ верхній шахті 1, крім того, встановлений чі елементи (можуть і не використовуватися). Як один чи більш, ніж один ряд фурм б для вдування альтернативне виконання ділянки, що з'єдн ує нипідігрітого чи не підігрітого повітря, збагаченого жню шахту 8 і верхню шахту 1 (Фіг.5), може бути або не збагаченого киснем, для вторинного спавиготовлена у вигляді єдиної металевої деталі, у лювання пальних газів, що надходять у верхню яку убудовані фурми б вторинного дуття. Охолошахту. Це забезпечує додаткову кількість тепла дження цієї ділянки здійснюється повітрям вториндля здійснення переробки шихти. ного дуття, яке нагрівається і повертається в піч, Установка відповідно до даного винаходу, крім що дозволяє заощадити теплову енергію, що у того, може містити один чи більш ніж один ряд випадку її не використання для цієї мети була би пальників 7 (Фіг.4), встановлених усередині верхзагублена. ньої шахти 1 між бічною стінкою печі і зовнішньою Розплавлений метал і шлак відводяться із печі стінкою газовідвідного каналу 5 з кожної сторони в її нижній частині через призначені для цієї мети печі і вище рівня розташування шихти. За допомоотвори (не показані). гою пальників 7 провадиться спалювання газу, що Пропонована установка може бути виконана з виходить з печі, після чого він проходить через одиничних секцій, що мають розміри сторін, одна з систему газоочистки, а також спалювання будьяких відповідає певній частині загальної довжини якого іншого газу або суміші газів. Це забезпечує печі, а інша - половині загальної ширини печі, як підведення до шихти додаткової кількості тепла, показано на Фіг.1 і Фіг.2. Кожна секція містить одщо ще більше підвищує теплову е фективність накову кількість, розміри і діаметр фурм 10 перпечі. винного дуття і фурм 6 вторинного дуття на одиКрім того, піч містить нижню шахту 8, прямокуницю довжини всієї установки. Отже, кожна тної чи пірамідальної форми, із прямокутним поокрема секція являє собою піч і може бути викориперечним перерізом, при цьому довжина сторін у її стана як контрольна піч для визначення, у реальверхній частині перевищує довжину сторін верхному масштабі розмірів, її робочих параметрів, що ньої шахти 1, і достатня для розміщення в цій вердозволяє уникнути необхідності використовувати хній частині пристроїв подачі в ши хту коксу або безрозмірні параметри, чисельне моделювання вугілля чи іншого твердого палива. По контуру або будь-який інший відомий метод визначення нижньої шахти 8 на рівні, що достатньо перевищує остаточних розмірів конструкції установки такого рівень розташування основи верхньої шахти 1, типу. Ці відомі методи, які базуються на теоретичзнаходиться, як показано на Фіг.2, ділянка 11 нених характеристиках, не можуть бути досить точперервної подачі твердого палива. До цієї ділянки ними, що обумовлює велику похибку при визна11 паливо підводиться через клапани 9. ченні розмірів конструкції, що не має місця при Нижня шахта 8 містить один чи більш ряд первикористанні концепції секційного виконання, що винних фурм 10 для вдування підігрітого або не відповідає даному винаходу. підігрітого повітря, яке може бути збагачене кисМодульна секційна конструкція установки віднем. Ці фурми можуть інжектувати рідке, газоподіповідно до винаходу, крім того, забезпечує для бне чи порошкоподібне тверде паливо для його установок такого типу, що експлуатуються, можповного чи часткового спалювання з метою одерливість збільшити їхню продуктивність шляхом жання теплової енергії, необхідної для відновленпростого додавання нових секцій до уже наявних, ня і/або плавлення шихти. У конструкції верхньої у кількості, що відповідає будь-якому необхідному шахти 1 і нижньої шахти 8 можуть бути використапідвищенню продуктивності. 7 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 78506 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601