Пристрій для сушіння і нагрівання металургійних ковшів

1. Пристрій для сушіння і нагрівання металургійних ковшів, який включає кришку, що щільно прилягає до ковша, кришка має патрубок для підводу та видалення відпрацьованих газів та пальник, який відрізняється тим, що пристрій містить додатково елемент, що налаштовується для утворення оптимального кільцевого зазору між внутрішньою стінкою ковша та додатковим елементом вздовж висоти ковша і дозволяє забезпечити організацію розігрітого газового потоку від пальника до дна, а потім у пристінковому шарі в сформованому кільцевому зазорі знизу уверх, при цьому внутрішня порожнина додаткового елементу утворює камеру згорання, об'єм якої змінюють підбором товщини стінки додаткового елементу. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатковий елемент виконаний в пакеті з окремих елементів різного номіналу, в такій кількості, щоб забезпечити оптимальний кільцевий зазор між пакетом та стінкою ковша різного номінального розміру. U 2 (11) 1 3 Недоліком відомого пристрою для сушіння і нагрівання металургійних ковшів з електричним нагрівом є те, що електрична енергія значно дорожча в порівняні з газом. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється є відомий пристрій для сушіння і нагрівання ковшів, який містить кришку, яка щільно прилягає до ковша, кришка має вбудований пальник та патрубок для видалення відпрацьованих газів (Патент US №4364729 Кл. B22D41/015; F27B14/08; F27B14/14; B22D41/005; F27B14/00; F27D3/00, 1982p.). Недоліком відомого пристрою для сушіння і нагрівання металургійних ковшів є те, що факел має прямий контакт зі стінками ковша, що приводить до локального перегріву футерівки та нерівномірній сушки та нагріву ковша, що в свою чергу приводить до зменшення експлуатаційного терміна футерованого ковша. Задача, на рішення якої спрямований пристрій полягає у тому, щоб інтенсифікувати сушіння та нагрівання металургійних ковшів, зменшити об'єми витрат горючого газу, забезпечити рівномірний нагрів внутрішньої поверхні в процесі сушіння і нагріву металургійних ковшів, підвищити ефективність передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша, зменшити втрати тепла, полегшити технічне обслуговування пристрою, забезпечити керування параметрами та організацію газового потоку, покращити умови горіння незалежно від розходу та роду горючого газу, розділити умови сушіння та нагріву бокової та донної поверхні ковша, забезпечити роботу пристрою в незалежності від номінального розміру ковша. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для сушіння і нагрівання металургійних ковшів, який включає кришку, що щільно прилягає до ковша, кришка має патрубок для видалення відпрацьованих газів та пальник який відрізняється тим, пристрій містить додатково елемент, який налаштовується для утворення оптимального кільцевого зазору між внутрішньою стінкою ковша и додатковим елементом. Додатковий елемент розташований вздовж висоти ковша и дозволяє забезпечити організацію розігрітого газового потоку від пальника до дна, а потім у пристінковому шарі в сформованому кільцевому зазорі знизу у верх, при цьому внутрішня порожнина додаткового елементу утворює камеру згорання, об'єм якої змінюють підбором товщини стінки додаткового елементу. Оптимальний кільцевий зазор вибирають, виходячи з розходу газу, температури відпрацьованого газу та умов газового потоку. Додатковий елемент може бути виконаний в пакеті з окремих елементів різного номіналу, в такій кількості щоб забезпечити оптимальний кільцевий зазор між пакетом та стінкою ковша різного номінального розміру. Пристрій може містити кожух, що налаштовується для утворення оптимального кільцевого зазору між кожухом та стінкою камери для різних номінальних розмірів ковшів. В камері згорання може розташовуватися сердечник, що налаштовується на забезпечення оп 51286 4 тимального об'єму камери згорання для забезпечення найкращих умов горіння газу. Пристрій може містити підложку, яка забезпечує захист дна ковша від прямої дії пальника та зменшує термічне навантаження на нього. Пристрій може містити вузол закручування газового потоку навколо осі ковша, що дозволяє збільшити відстань проходження розігрітого газового потоку, а отже підвищити ефективність передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша. Пристрій також може містити вузол розділення газового потоку у різному співвідношенні, що дозволяє проводити незалежно режими сушіння та нагрівання бокової та донної частини ковшу. Патрубок пристрою видалення відпрацьованих газів ковша з'єднується з ковшом без пальника, це дозволяє проводити попередню термічну обробку ковша без пальника, що веде до зменшенню затрат та пом'якшення процесу сушіння та нагрівання ковша без пальника. Також пристрій може містити рекуператор, який дозволяє зменшити витрати тепла. При необхідності пристрій має нахил від 0 до 90 градусів, що полегшує технічне обслуговування ковша. На Фіг.1 - зображена схема сушіння та нагрівання ковша з додатковим елементом; на Фіг.2 - зображена схема сушіння та нагрівання ковша з пакетом із окремих елементів; На Фіг.1 зображена схема сушіння та нагрівання ковша з додатковим елементом, яка містить ківш 1, кришку 2, що щільно прилягає до ковша, додатковий елемент 3, в порожнині якого розташований сердечник 4, та пальник 5, додатковий елемент містить кожух 6 та 8, пристрій містить вузол розділення газового потоку 7, а також пристрій містить підложку 9. Механізм переміщення додаткового елементу, пальника, сердечника не показані. Даний пристрій працює таким чином. Перед встановленням пристрою на ківш регулюють, зазор між кожухом та боковою стінкою ковша. Регулюють також систему розділення газового потоку для забезпечення розділення потоків для сушіння та нагрівання бокової поверхні та дна ковша. Потім ківш накривають кришкою так, щоб пальник, додатковий елемент, сердечник, кожух, підложка розташувалися в середині ковша. Далі подають газ в ківш, через пальник і запалюють його. Завдяки сердечнику регулюють об'єм камери спалення та підбирають її такою щоб забезпечити повноту згорання. Потім розігрітий газ з камери спалення проходить через систему розкручування потоку навколо осі ковша. В кільцевому зазорі утворюється організований потік гарячих продуктів згорання у пристінному слою ковша, та рівномірно нагріває внутрішню стінку ковша знизу уверх, а також дно ковша. Використання такої схеми сушіння і нагрівання ковша дозволяє інтенсифікувати сушіння та нагрівання металургійних ковшів, зменшити об'єми витрат горючого газу, забезпечити рівномірний нагрів внутрішньої поверхні в процесі сушіння і нагрівання металургійних ковшів, підвищити ефективність 5 передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша, зменшити втрати тепла, полегшити технічне обслуговування пристрою, забезпечити керування параметрами та організацію газового потоку, покращити умови горіння незалежно від розходу та роду горючого газу, розділити умови сушіння та нагрівання бокової та донної поверхні ковша, забезпечити роботу пристрою в незалежності від номінального розміру ковша. Перевагою, що заявляється в порівнянні з найближчим аналогом є можливість створити умови для інтенсифікації сушіння та нагрівання металургійних ковшів, зменшити об'єми витрат горючого газу, забезпечити рівномірне нагрівання внутрішньої поверхні в процесі сушіння і нагрівання металургійних ковшів, підвищити ефективність передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша, зменшити втрати тепла, полегшити технічне обслуговування пристрою, забезпечити керування параметрами та організацію газового потоку, покращити умови горіння незалежно від розходу та роду горючого газу, розділити умови сушіння та нагрівання бокової та донної поверхні ковша, забезпечити роботу пристрою в незалежності від номінального розміру ковша. На Фіг.2 зображена схема сушіння та нагрівання ковша з пакетом із окремих елементів, яка містить ківш 1, кришку 2, яка щільно прилягає до ковша, додатковий елемент 3, в порожнині якого розташований сердечник 4, та пальник 5, додатковий елемент розташований в середині пакету із окремих елементів 10, пристрій містить підложку 9. Механізм переміщення пальника, додаткового елемента та сердечника не показані. Даний пристрій працює таким чином. Перед встановленням пристрою на ківш до пристрою приєднують пакет із окремих елементів різного номіналу, в такій кількості щоб забезпечити потрібний кільцевий зазор між пакетом та стінкою ковша різного номінального розміру. Потім ківш накривають кришкою щоб пальник, додатковий 51286 6 елемент, сердечник, пакет набраний з муфельних кілець різного номіналу, підложка розташувалися в середині ковша. Далі подають газ в ківш через пальник і запалюють його. Завдяки сердечнику регулюють об'єм камери спалення та підбирають її такою щоб забезпечити повноту згорання. Потім розігрітий газ з камери спалення проходить через систему розкручування потоку навколо осі ковша. В кільцевому зазорі утворюється організований потік гарячих продуктів згорання який рівномірно нагріває внутрішню стінку ковша знизу уверх, а також дно ковша. Використання такої схеми сушіння і нагрівання ковша, дозволяє інтенсифікувати сушіння та нагрівання металургійних ковшів, зменшити об'єми витрат горючого газу, забезпечити рівномірне нагрівання внутрішньої поверхні в процесі сушіння і нагрівання металургійних ковшів, підвищити ефективність передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша, зменшити втрати тепла, полегшити технічне обслуговування пристрою, забезпечити керування параметрами та організацію газового потоку, покращити умови горіння незалежно від розходу та роду горючого газу, забезпечити роботу пристрою в незалежності від номінального розміру ковша. Перевагою, що заявляється в порівнянні з найближчим аналогом є можливість створити умови для інтенсифікації сушіння та нагрівання металургійних ковшів, зменшити об'єми витрат горючого газу, забезпечити рівномірне нагрівання внутрішньої поверхні в процесі сушіння і нагрівання металургійних ковшів, підвищити ефективність передачі тепла від розігрітого газового потоку до стінки ковша, зменшити втрати тепла, полегшити технічне обслуговування пристрою, забезпечити керування параметрами та організацію газового потоку, покращити умови горіння незалежно від розходу та роду горючого газу, забезпечити роботу пристрою в незалежності від номінального розміру ковша. 7 51286 8 9 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 51286 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