Багатокамерний горизонтальний конвертер ломакіна в.м.

1. Багатокамерний горизонтальний конвертер, що містить сполучені між собою дві плавильні камери, кожна з яких має склепіння, подину, випускний отвір, виконаний у задній стінці камери, передню стінку з завалочно-заливальними вікнами і розташованим між ними технологічним вікном, вертикально встановлені в склепінні фурми і додаткові газокисневі пальники, газовідвідний тракт з одним чи двома газоочисниками та з одним чи двома димарями і механізмом хитання, який відрізняється тим, що плавильні камери виконані з можливістю повороту навколо своєї горизонтальної осі на кут до 48°, технологічне вікно має поріг, нижній край якого виконаний нижче нижнього краю порога завалочно-заливальних вікон, з можливістю примусового скачування шлаку і видалення шкідливих домішок зі сталі сірки і фосфору, в склепінні кожної плавильної камери виконані три вертикальні амбразури (отвори), осі яких розташовані під кутом 90° до горизонтальної осі конвертера, через які поперемінно вводяться чи поперемінно виводяться три кисневі продувні фурми, при цьому вертикальні отвори в склепінні кожної плавильної камери виконані дугоподібно і прямокутно витягнутими (однаково симетрично) від середини склепіння у бік передньої і задньої стінок камер з можливістю технологічного нахилу камер в обидва боки без виведення (піднімання) кисневих продувних фурм і без переривання процесу продувки ванни киснем. 2. Багатокамерний горизонтальний конвертер за п.1, який відрізняється тим, що в склепінні кожної плавильної камери встановлені два додаткові U 2 (19) 1 3 12322 4 Відомий багатокамерний сталеплавильний умовні пороги і гребінці на технологічних заванагрегат, що містить сполучені між собою у верхтажувальних вікнах, споруджувати заливальні і ній частині плавильні камери. Кожна камера має випускні жолоби, оскільки при завантаженні мевиконані в її передній стінці два завантажувальталошихти і заливанні чавуну, а також випуску них вікна для завантаження металобрухту і залиметала і зкачуванні шлаку здійснюються нахили вання рідкого чавуну і розташоване між ними камер. Ця конструктивна особливість не тільки технологічне вікно. У подині кожної камери мастворює сприятливі умови праці в грубному проється випускний отвір. У зводі камер є амбразурні льоті, але і дозволяє знизити витрати сирого доотвори для введення в робочий простір кисневих ломіту і магнезитового порошку. фурм. Передня стінка камер у її верхній частині, Збільшені в порівнянні з найближчим аналорозташованій вище рівня порогів, виконана похигом розміри завалочно-заливних вікон і їхня конслою під визначеним кутом до вертикалі убік задтруктивна особливість також дозволяють значно ньої стінки [UA, №9024А, F27В3/02, F27D3/00, прискорити процес завантаження брухту і заванF27D3/14, опублікований 30.09.96]. Даний агрегат таження чавуну. Більша, ніж у звичайних мартеприйнятий за найближчий аналог. нівських печей чи багатокамерних сталеплавильДана конструкція дозволяє здійснити безмуних агрегатів глибина камери (не менш 2м) льдове завантаження металолому і безпосередзабезпечує кращі умови для перемішування менє заливання рідкого чавуну через заливальні талу в процесі плавки і створення її рівномірного вікна з чавуновізного ковша, що дозволило підхімічного складу. вищити продуктивність агрегату за рахунок збіУстановка на склепінні кожної плавильної кальшення швидкості завантаження брухту і швидмери по 3 продувних кисневі фурми дозволяє кісного заливання рідкого чавуну. істотно інтенсифікувати продувку ванни киснем. Однак, даному агрегату притаманні наступні Наявність у кожній камері двох додаткових газонедоліки: знижена стійкість передньої стінки і кисневих пальників, розташованих на зводі під складність кріплень завалочних вікон через нахил кутом назустріч один одному і працюючих попепередньої стінки убік задньої стінки; недостатньо ремінно, забезпечує часткове доспалювання СОвисока швидкість завантаження металобрухту і газів, що відходять з однієї камери в іншу й інтензаливання чавуну; наявність різниці навантажень, сифікує процес нагрівання ними металошихти в що діють на склепіння по передній і задній лінії суміжній камері агрегату. Усе це впливає на його стійкість і зниОптимальний кут повороту плавильної камежує міжремонтний період агрегату, що у цілому ри при завантаженні металобрухту і заливанні приводить до зниження його продуктивності. Крім рідкого чавуну складає 20-30° від горизонтальної того, виконання камер стаціонарними призводить осі печі, що дозволяє прискорити завантаження до необхідності виконання умовних порогів і металошихти безпосередньо на подину багато«гребінців» на завантажувальних вікнах і технокамерного горизонтального конвертера через логічному вікні. Зазначені міри необхідні для затехнологічні завантажувально-заливальні вікна. побігання виплесків розплавленого металу і шлаЗменшення кута повороту менш 20° не дозволяє ку, а це у свою чергу підвищує витрату сирого окантувати совок з металобрухтом і флюсом у доломіту і магнезитового порошку і збільшує час горизонтальний конвертер. Збільшення ж кута плавки. нахилу більш ніж на 30° не доцільно, тому що Задачею корисної моделі, є створення багаприведе до зниження стійкості футеровки задньої токамерного горизонтального конвертера, що стінки плавильної камери багатокамерного горимає високу продуктивність при спрощенні його зонтального конвертера. конструкції і розширенні його технологічних можВеличина кута повороту убік технологічного ли-востей. вікна при скачуванні шлаку складає 18°, визначеТехнічним результатом запропонованої корина експериментально і є оптимальною з погляду сної моделі є підвищення стійкості агрегату і запобігання виплесків металу при скачуванні спрощення його конструкції. Це досягається тим, шлаку. що в багатокамерному горизонтальному конверРозміщення на поверхні металошихти, що тері, що містить сполучені між собою плавильні завантажується, рівномірного шару флюсу, у якокамери, кожна з який має склепіння, подину, техсті якого використовують вапно чи вапняк товщинологічні вікна, випускний отвір, кисневі фурми, ною 10-30см, дозволяє сполучати завантаження систему газовідводу, кожна із плавильних камер флюсу і металобрухту, що приводить до скоровиконана з можливістю повороту навколо своєї чення часу завантаження твердої шихти. Інтенгоризонтальної осі. сивність продувки киснем вертикально установТехнічні вікна виконані в передній стінці каленими фурмами під кутом 90° стосовно мери, кисневі фурми встановлені в склепінні плагоризонтальної осі конвертера, складає близько вильних камер, а плавильні камери оснащені 2,5нм3/т хв. при 12-15атм, що забезпечує активне додатковими газокисневими пальниками, устаноперемішування металу і рівномірність хімічного вленими на зводах плавильних камер і звернені складу рідкого металу. Це у свою чергу привопід кутом назустріч один одному. дить до прискорення процесу виплавки сталі, а Виконання плавильних камер з можливістю також до можливості переробки не тільки габариповороту навколо своєї горизонтальної осі дотного, але і частково великого негабаритного мезволяє спростити процес завантаження брухту, талобрухту, вага шматків якого може досягати до заливання чавуну, а також випуск металу і зкачу15-20т (проти не більш 2-3 тонних шматків у вервання шлаку. Відпадає необхідність виконувати тикальному кисневому конвертері), чому також 5 12322 6 сприяє попередній прогрів брухту, завантаженого льному конвертері витрата чавуну звичайно ков камеру прямо під вертикально опущені, встаноливається в межах 860-950кг/т. влені в склепінні кисневі фурми. Описуваний технологічний процес, здійснюСутність корисної моделі полягає в тім, що ваний у пропонованому багатокамерному горизосталь виплавляють в агрегаті, що займає проміжнтальному конвертері характеризується більш не положення між вертикальним кисневим конвевисоким, чим у вертикальному конвертері коефіртером і багатокамерним сталеплавильним агрецієнтом корисного тепловикористання, що розрагатом, але в сутності є багатокамерним ховується як відношення тієї частини тепла, що горизонтальним конвертером спрощеної конструйде на власне процес виплавки стали, до його кції, тому технологія виплавки сталі в багатоказагальної кількості. Якщо у вертикальному конвемерному горизонтальному конвертері вдало спортері він складає не більш 30%, то по корисній лучає переваги конвертерної плавки і плавки в моделі він досягає 78-90%. Крім того, забезпечубагатокамерній печі. У цьому агрегаті також, як і у ється висока стійкість футерівки - до 3000 плавок. вертикальному конвертері, процес виплавки стаРитмічна видача багатокамерним горизонтали здійснюють без внесення палива з боку, тільки льним конвертером плавок через кожні 35-45хв. за рахунок тепла екзотермічних реакцій вигорянстворює сприятливі умови для його сполучення з ня домішок чавуну. Також як і в багатокамерних установкою безупинного розливання сталі. печах, технологічний процес розділений на дві Суть корисної моделі пояснюється графічничастини: у «гарячій» камері здійснюють продувку ми матеріалами. киснем і йде процес плавлення металу, гарячі На Фіг.1 показаний розріз багатокамерного технологічні гази, що відходять, з «гарячої» кагоризонтального конвертера, що заявляється. мери надходять у сусідню, «холодну» камеру для На Фіг.2 вид збоку в положенні завантаження нагрівання завантаженої туди холодної металометалобрухту і заливання чавуну. шихти і прискорення процесу її розплавлювання, На Фіг.3 - вид зверху. а потім через систему однієї чи двох газоочисток і Багатокамерний горизонтальний конвертер один чи два димарі. Більш швидкому нагріванню містить сполучені між собою дві плавильні камеметалошихти сприяє також часткове доспалюри, кожна з який має подину 1, випускний отвір 2, вання окису вуглецю (СО) у газах, що відходять. виконаний в задній стінці 3, склепіння 4 із встаноКрім того гази, що відходять, в «холодній» камері вленими в ньому трьома кисневими фурмами 5, а виконують функцію екрана і захищають розпечетакож розташованими наприкінці зводу праворуч не склепіння від впливу холодної, завантажуваної і ліворуч під кутом назустріч один одному додатзнову металошихти, сприяючи тим самим підтриковими газокисневими фурмами 5, а також розмці постійної, тобто без різких перепадів, темпеташованими наприкінці зводу справу і ліворуч під ратури зводу і збільшенню стійкості його футерокутом назустріч один одному додатковими газовки. Слід також зазначити, що окисли заліза, що кисневими пальниками 7 для часткового допалюмістяться в газах, що відходять, частково адсорвання СО у газах, що відходять. У передній стінці буються на холодну металошихту сусідньої ка8 виконані два завалочно-заливальних вікна 9. мери агрегату, що приводить до скорочення їхМіж вікнами 9 розташоване технологічне вікно 10, ньої концентрації в газах, що видаляються через у якого «поріг» (нижній край) виконаний нижче газоочистки, і, крім того, до скорочення втрат «порога» (нижнього краю) завалочнометалу і збільшенню виходу придатного. Крім заливальних вікон і служить для примусового того, доспалювання окису вуглецю (СО) скорочує скачування первинного шлаку. Кожна плавильна викиди його в атмосферу, що сприятливо познакамера має механізм повороту навколо своєї чається на екології і, як наслідок, зниженні «паргоризонтальної осі 11, за допомогою якого їх поникового ефекту». вертають у бік передньої чи задньої стінки на кут Після випуску плавки з «гарячої» камери в до 48° від їхньої горизонтальної осі в залежності неї завантажується металошихта і вона стає «ховід проведеної технологічної операції. На Фіг.2 лодної», і процес повторюється. Бажано деяку показане положення повороту плавильної камери кількість шлаку попередньої плавки залишати в на кут 20-30° у бік задньої стінки 3 при завантаплавильній камері. При цьому, з одного боку, заженні металобрухту за допомогою спеціальних безпечується кращий захист подини шлаком від коробів 12, розміри яких відповідають розмірам ударів (іноді, частково, можливо) великих шматків завалочно-заливальних вікон 9, конструктивно металобрухту, що завантажується, і, отже, збільвиконаних з можливістю завантажувати металошується стійкість футерівки, а з іншої сторони, шихту при куті природнього укосу 15-20° у порівполегшується і прискорюється процес наведення нянні з розрахунковим кутом природнього укосу в нового шлаку. 45°. Через вікна 9 з чавуновізного ковша 13 у каТаким чином, запропонований багатокамермеру (прямо) без проміжних заливальних жолобів ний горизонтальний конвертер Ломакина В.М., заливають рідкий чавун за допомогою спеціальсполучаючи в собі усі вигідні особливості киснених чавуновізних ковшів. Глибину ванни виконуво-конвертерного процесу і плавки в багатокамеють не менш 2м. рних печах, має наступні переваги. Багатокамерний горизонтальний конвертер Незважаючи на використання як основного має два газовідвідних тракти з одним чи двотеплоносія рідкого чавуну, є можливість зменшима газоочисниками 14 і з одним чи двома дити його витрату в порівнянні з вертикальним конмарями 15. вертером до 570-730кг/т, у той час як у вертикаПристрій працює наступним чином. 7 12322 8 Заправлення 15хв Плавильну камеру багатокамерного горизонЗавалка брухту 6хв тального конвертера ємністю 250т заправляють Прогрів 7хв вогнетривкими порошками. Плавильну камеру Заливання рідкого чавуну 5хв повертають у бік її задньої стінки 3 навколо її Продувка киснем, включаючи довегоризонтальної осі на кут 20-30°. На частково дення металу 30хв залишений у камері від попередньої плавки шлак Випуск металу 10хв у завалочно-заливальні вікна 9 з використанням Інші операції 7хв совків 12 завантажують у плавильну камеру раРазом загальна тривалість плавки 80хв (1год.20хв) зом із флюсом металобрухт. Після завантаження твердої шихти і її прогріву протягом семи хвилин При зміні ємності багатокамерного горизонзі спеціального чавуновізного ковша 13 через тального конвертера і конкретних умов цеху тривікна 9 без використання додаткового заливальвалість плавки може змінюватися в межах від 70 ного жолоба здійснюють заливання (прямо) бездо 90 хвилин. Корисна модель на загальному посередньо в камеру рідкого чавуну. Для полегустаткуванні дозволяє скоротити загальну тривашення і прискорення заливання чавуну ківш 13 лість плавки на 15-20 хвилин у порівнянні з верзабезпечується спеціальним удосконаленим ностикальним конвертором, тому що багато технолоком. Камеру повертають у горизонтальне пологічних операцій у двох суміжних сусідніх камерах ження. Після цього здійснюють продувку киснем багатокамерного горизонтального конвертера (через три вертикально опущені під кутом у 90° здійснюються паралельно (одночасно). стосовно горизонтальної осі конвертера і розтаТому, описувана технологія забезпечує синхшовані в склепінні кисневі фурми) з інтенсивністю ронну роботу кожної частини багатокамерного близько 2,5нм3/т хв. і тиску 12-15атм. Гази, що горизонтального конвертера і дає можливість на відходять з камери горизонтального конвертера, загальному устаткуванні ритмічно випускати плачастково допалюються двома додатковими газовки через кожні 35-45 хвилин. кисневими пальниками 7 і надходять у «холодну» Як уже відзначалося раніше, у новому багакамеру для нагрівання завантаженої в ній холодтокамерному горизонтальному конвертері забезної металошихти. Після чого через газовідвідний печується висока стійкість футерівки (до 3000 тракт гази, що відходять, видаляються в один чи плавок) за рахунок дбайливого завантаження два газоочисники 14 і один чи два димарі 15, що металошихти спеціальними коробами з подвійзабезпечують створення такої могутньої тяги, що, ним дном і роликами, екранування розпеченого незважаючи на інтенсивну продувку, гази в грубсклепіння багатокамерного горизонтального конний проліт практично не вибиваються. Остаточне вертера від холодної металошихти відходять з доспалювання СО здійснюють у спеціальних ка«гарячої» камери технологічними газами, залимерах з устаткуванням, що дозволяє робити гашення частини шлаку попередньої плавки в пларячу воду, пару й електроенергію. вильній камері. Описувана технологія екологічно і У процесі плавки металошихта нагрівається і технологічно безпечна. розплавляється. Після цього роблять поліруванТаким чином, пропонована корисна модель ня плавки з проміжним скачуванням шлаку через дозволяє досягти високої продуктивності процесу технологічне вікно 10, рівень порога якого виковиплавки сталі (від 2,0-4,0млн. тонн у рік рідкої наний нижче рівня порогів спеціально убудованих сталі в залежності від ємності печі і потреби в завалочно-заливочних вікон. Для проміжного скарідкій сталі), створює умови для безпечної робочування шлаку камеру нахиляють убік її передти персоналу цеху, є екологічно і технологічно ньої стінки 8 на кут, рівний 18° від її горизонтальбільш досконалою, чим традиційна стаціонарна ної осі. Потім камеру повертають у горизонтальне багатокамерна піч. Крім того, створюються умови положення, наводять новий шлак, проводять педля значного зниження собівартості виплавки ріоди чистого кипіння і доведення стали до задасталі за рахунок спрощення процесів швидкісної ного хімічного складу. Після чого камеру поверзавалки металобрухту, швидкісного заливання тають у бік її задньої стінки на кут, рівний 48° рідкого чавуну без проміжних заливальних жолонавколо її горизонтальній осі, і через випускний бів, зливу металу без сталевипускного жолоба в отвір 2, (виконаний в задній стінці) без сталевисталеразливний ківш, установлений на сталевозі пускного жолоба сталь випускають з багатокамеі шлаку в шлаковоз, завдяки наявності хитання рного горизонтального конвертера в сталерозлидля обох плавильних камер багатокамерного вний ківш, установлений на сталевозі, а шлак - у горизонтального конвертера, а також за рахунок шлаковоз. істотного зменшення витрат рідкого чавуну, виНижче приведені отримані дослідні результатрат палива, вогнетривів, змінного устаткування, ти тривалості плавки по періодах у багатокамерзниження витрат на ремонт. ному горизонтальному конвертері (у розрахунку на ємність 250т): 9 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 12322 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601