Установка для утилізації тепла конвертерних газів

Установка для утилізації тепла конвертерних газів, що включає конвертер, систему забору конвертерних газів та їх допалювання у вигляді обладнання забору конвертерних газів і тракту гарячих конвертерних газів, які вільно зчленовуються один з одним, з механізмом підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів й механізмом підйому/опускання кришки цього обладнання, зблокованими з механізмом підйому/опускання кисневої фурми, апарат для охолодження конвертерних газів, горизонтальну футеровану піч апарата для охолодження конвертерних газів, систему 3 ження вихідного матеріалу із приймального бункера, камери накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу, розміщеної в нижній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу системи саморегулювання витрати завантажуваного матеріалу й відводу охолоджених конвертерних газів. Приймальний бункер вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера й з камери накопичення оснащені заслінками, що працюють у режимі "відкрито/закрито" таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із прийомного бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита й навпаки. Камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі вертикального чотиригранного короба. Бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди. Система саморегулювання витрати завантажуваного матеріалу й відводу охолоджених конвертерних газів виготовлена у вигляді плоскої решітки із закріпленими на ній вертикальними трубами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, що має вузькі отвори у своєму тілі для проходження знизу вверх газового потоку, і оснащена патрубками для відсмоктування охолоджених конвертерних газів, з'єднаними, як мінімум, з однією газовою колекторною трубою. Система підведення й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів виконана з як мінімум одного ряду звернених опуклими сторонами наверх півциліндрів, що утворюють між собою широкі прямокутні канали для проходження зверху вниз гарячого обпаленого матеріалу і оснащених вузькими отворами в тілі півциліндрів для проходження знизу вверх газового потоку, засмоктуваного усередину півциліндрів через патрубки, з'єднані як мінімум з однією газовою колекторною трубою. Півциліндри, патрубки, труба, що підводить газ, й газопроникна решітка виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад карбіду кремнію або нітриду бору, а футерівка вертикальної печі - з торкретмаси. Розвантажувальний вузол виконаний у вигляді приймального бункера гарячого обпаленого вапна й механізму її періодичного вивантаження при подачі в конвертер. Приймальний бункер гарячого обпаленого вапна виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, а механізм періодичного вивантаження - у вигляді заслінки, що працює в режимі "відкрито-закрито". Камін оснащений пристроєм підсмоктування пилоподібного матеріалу. Між конвертером і кесоном розміщений пристрій регулювання підсмоктування повітря, що працює в режимі "відкрито-закрито" ("закрито" - при продувці сталі киснем і "відкрито" до й після продувки сталі киснем), виконаний у вигляді двох, що мають можливість зворотнопоступального руху й виготовлених з жароміцного 66065 4 матеріалу, ущільнювальних плит, з однієї сторони оснащених кріпильними скобами, жорстко з'єднаними зі штоками механізмів, що забезпечують зворотно-поступальний рух ущільнювальних плит, а з іншої сторони наскрізні прорізи, у формі півкіл діаметром, рівним внутрішньому діаметру горловини конвертера, із центрами на серединах сторін ущільнювальних плит, а також мають співвісні півколам некрізні виїмки з верхньої сторони ущільнювальних плит. Виїмки з верхньої сторони ущільнювальних плит виконані також у формі півкіл, які мають діаметр, що дорівнює зовнішньому діаметру кесона, і глибину, рівну різниці між товщиною ущільнювальних плит і зазором між нижньою крайкою кесона й верхньою крайкою горловини конвертера. Недоліком відомої установки для виробництва сталі з утилізацією тепла конвертерних газів і сухим газоочищенням є низька ефективність рекуперації енергії з гарячого конвертерного газу. Відома також УСТАНОВКА ДЛЯ ВИПЛАВКИ СТАЛІ В КОНВЕРТОРАХ З ВИКОРИСТАННЯМ ГАРЯЧОГО ВАПНА (Див., наприклад, заявки № а201104474 від 12.04.2011 p., та № u201104474 від 12.04.2011 p.). Дана установка включає конвертер, систему забору конвертерних газів та їх допалювання, апарат для охолодження конвертерних газів, виконаний у вигляді завантажувального вузла з механізмом завантаження вихідного матеріалу, системи відводу охолоджених конвертерних газів, футерованої печі, системи підведення гарячих конвертерних газів, розвантажувального вузла з механізмом вивантаження обпаленого вапна, димосос із обладнанням регулювання швидкості відсоса конвертерних газів, при цьому система забору конвертерних газів та їх допалювання виконана у вигляді обладнання забору конвертерних газів і тракту гарячих конвертерних газів, які вільно зчленовуються один з одним, причому обладнання забору конвертерних газів оснащене механізмом його підйому/опускання й механізмом підйому/опускання кришки обладнання, зблокованими з механізмом підйому/опускання кисневої фурми, футерована піч апарата для охолодження конвертерних газів виконана горизонтальною, система завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер складається з механізму вивантаження гарячого обпаленого вапна й поворотного жолоба, а обладнання регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів - з електродвигуна з вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, крім цього, установка оснащена завантажувальним бункером вихідного вапняку. Дана установка для виплавки сталі в конверторах з використанням гарячого вапна по технічній суті й ефекту, що досягається, є найбільш близькою до установки для утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється. Недоліком даної установки для виплавки сталі в конверторах з використанням гарячого вапна є низька ефективність утилізації тепла конвертерних газів. Низька ефективність роботи установки обумовлена відсутністю можливості виробництва на установці, крім гарячого м'якообпаленого вапна для потреб сталеплавильного виробництва ще й 5 холодного обпаленого вапна для реалізації на сторону. Сукупними ознаками найближчого аналога (прототипу) й установки для утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється, є: - конвертер, - система забору конвертерних газів та їх допалювання у вигляді обладнання забору конвертерних газів і тракту гарячих конвертерних газів, які вільно зчленовуються один з одним, з механізмом підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів й механізмом підйому/опускання кришки цього обладнання, зблокованими з механізмом підйому/опускання кисневої фурми, - апарат для охолодження конвертерних газів, - горизонтальна футерована піч апарата для охолодження конвертерних газів, - система завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер з механізмом вивантаження гарячого обпаленого вапна й з поворотним жолобом, - димосос із обладнанням регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів у вигляді електродвигуна з вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, - бункер вихідного вапняку. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлено задачу удосконалення установки для утилізації тепла конвертерних газів за рахунок зміни застосовуваного устаткування шляхом створення можливості виробництва на установці, крім гарячого м'якообпаленного вапна для потреб сталеплавильного виробництва ще й холодного м'якообпаленного вапна для реалізації на сторону, що дозволить підвищити ефективність утилізації тепла конвертерних газів. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється (установки для утилізації тепла конвертерних газів), є підвищення ефективності утилізації тепла конвертерних газів за рахунок удосконалення апаратурного оформлення установки. Зазначений технічний результат досягається тим, що в установці для утилізації тепла конвертерних газів, що включає конвертер (1), систему (2) забору конвертерних газів та їх допалювання у вигляді обладнання забору конвертерних газів (3) і тракту гарячих конвертерних газів (4), які вільно зчленовуються один з одним, з механізмом підйому/опускання (5) обладнання забору конвертерних газів й механізмом підйому/опускання (6) кришки (7) цього обладнання, зблокованими з механізмом підйому/опускання кисневої фурми (8), апарат для охолодження конвертерних газів (9), горизонтальну футеровану піч (10) апарата для охолодження конвертерних газів, систему (11) завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер (1) з механізмом (12) вивантаження гарячого обпаленого вапна й з поворотним жолобом (13), димосос (14) з обладнанням (15) регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів у вигляді електродвигуна (16) з вузлом (17) частотного регулювання числа обертів електродвигуна, бункер (18) вихідного вапняку, відповідно до технічного рішення, що заявляється, як апарат для охолодження конвер 66065 6 терних газів (10) використовується апарат, додатково оснащений виготовленим з жароміцного матеріалу горизонтальним бункером (19) прямокутного перерізу й пристроєм (20) охолодження гарячого обпаленого вапна, при цьому установка обладнана додатковим димососом (21) і системою (22) пакування охолодженого обпаленого вапна. Суть технічного рішення, що заявляється (установки для утилізації тепла конвертерних газів), полягає в тому, що при використанні як апарата для охолодження конвертерних газів, додатково оснащеного виготовленим з жароміцного матеріалу горизонтальним бункером прямокутного перерізу й пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, при обладнанні установки додатковим димососом і системою пакування охолодженого обпаленого вапна установка, що заявляється, дозволяє за рахунок створення можливості виробництва на установці, крім гарячого м'якообпаленого вапна, для потреб сталеплавильного виробництва ще й холодного обпаленого вапна для реалізації на сторону, підвищити ефективність утилізації тепла конвертерних газів. Таким чином, сукупність суттєвих ознак установки для утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в технічному рішенні, що заявляється. Суть технічного рішення, що заявляється (установки для утилізації тепла конвертерних газів) ілюструється також її принциповою схемою, наведеною на кресленні. На кресленні зображений загальний вигляд установки для утилізації тепла конвертерних газів. До складу установки для утилізації тепла конвертерних газів входять: поз. 1 - конвертер, поз. 2 система забору конвертерних газів та їх допалювання, поз. 3 - обладнання забору конвертерних газів, поз. 4 - тракт гарячих конвертерних газів, поз. 5 - механізм підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів, поз. 6 - механізм підйому/опускання кришки, поз. 7 - кришка обладнання забору конвертерних газів, поз. 8 - киснева фурма, поз. 9 - апарат для охолодження конвертерних газів, поз. 10 - горизонтальна футерована піч, поз. 11 - система завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер, поз. 12 - механізм вивантаження гарячого обпаленого вапна, поз. 13 - поворотний жолоб, поз. 14 - димосос, поз. 15 - обладнання регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, поз. 16 - електродвигун, поз. 17 - вузол частотного регулювання числа обертів електродвигуна, поз. 18 - бункер вихідного вапняку, поз. 19 - виготовлений з жароміцного матеріалу горизонтальний бункер прямокутного перерізу, поз. 20 - пристрій охолодження гарячого обпаленого вапна, поз. 21 - додатковий димосос, поз. 22 - система упакування охолодженого обпаленого вапна. Установка для утилізації тепла конвертерних газів працює в такий спосіб. Вихідний вапняк у заданій кількості, що забезпечує утворення (після протікання процесу його випалу) обпаленого вапна (з урахуванням віднесення пилу), необхідного для використання в одній плавці в гарячому вигляді й 7 для реалізації на сторону в холодному вигляді, надходить із бункера вихідного вапняку поз. 18 через вертикальний канал механізму завантаження вихідного матеріалу (при відкритому шибері) у порожню горизонтальну піраміду завантажувального вузла. З порожньої горизонтальної піраміди накопичений матеріал надходить у систему відводу охолоджених конвертерних газів, і по вертикальних каналах опускається в робочий об'єм горизонтальної футерованої печі поз. 10. Вихідні гарячі конвертерні гази, що утворюються при продувці сталі киснем (коли пристрій забору конвертерних газів поз. 3 опущений на горловину конвертера поз. 1) і при завантаженні конвертера (коли пристрій забору конвертерних газів поз. 3 опущений на горловину конвертера поз. 1, а кришка поз. 7 перебуває в піднятому стані), а також при випуску сталі з конвертера (коли пристрій забору конвертерних газів поз. 3 піднятий над горловиною конвертера поз. 1, із пристрою забору конвертерних газів поз. 3 при заданому верхньому й нижньому підсмоктуванні повітря, через тракт забору конвертерних газів поз. 4 надходять у систему підведення й рівномірного розподілу гарячих конвертерних газів апарата поз. 9 для охолодження конвертерних газів. Рівномірно розподілені по усьому перерізу апарата поз. 9 конвертерні гази піднімаються в горизонтальну футеровану піч поз. 10, у вертикальних каналах якої гарячі конвертерні гази, що піднімаються вверх, контактують із вапняком, що опускається вниз. Протягом заданого часу контактування гарячих конвертерних газів і вапняку відбувається зневоднювання, нагрівання й декарбонізація останнього з утворенням гарячого обпаленого вапна й з виділенням вуглекислого газу. У результаті протікання процесів зневоднювання, нагрівання й декарбонізації вапняку гарячі конвертерні гази охолоджуються до заданої температури. Охолоджені в горизонтальній футерованій печі поз. 10 охолоджені конвертерні гази через систему відводу охолоджених конвертерних газів виводяться з апарата поз. 9 для охолодження конвертерних газів і по існуючому тракту направляються в існуючу систему газоочищення. Утворене гаряче м'якообпалене вапно з вертикальних каналів горизонтальної футерованої печі поз. 10 апарата поз. 9 самопливом надходить у виготовлений з жароміцного матеріалу горизонтальний бункер поз. 19 прямокутного перерізу. З горизонтального бункера поз. 19 частина утвореного гарячого м'якообпаленого вапна направляється в перевернену порожню горизонтальну піраміду системи поз. 11 завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер, і через прямокутний отвір (для вільного проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили) у малій нижній основі переверненої порожньої горизонтальної піраміди періодично вивантажується 66065 8 крізь механізм поз. 12 вивантаження гарячого обпаленого вапна (при відкритому шибері) та поворотну тічку поз. 13 у конвертер поз. 1. Вивантаження гарячого м'якообпаленого вапна з переверненої порожньої горизонтальної піраміди системи поз. 11 здійснюється через вертикальні канали механізму поз. 12, що забезпечують вільне проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили. Інша частина утвореного гарячого обпаленого вапна з горизонтального бункера поз. 19 прямокутного перерізу самопливом надходить у систему відводу нагрітого повітря пристрою поз. 20 охолодження гарячого обпаленого вапна, і по вертикальних чотиригранних каналах для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу, а знизу вверх охолодженого повітря, опускається в робочий об'єм горизонтального футерованого теплообмінника. У вертикальних каналах горизонтального футерованого теплообмінника відбувається охолодження гарячого м'якообпаленого вапна, що опускається вниз. Утворене холодне м'якообпалене вапно з вертикальних каналів горизонтального футерованого теплообмінника самопливом надходить у вертикальні канали системи підведення охолодженого повітря. З вертикальних каналів системи поз. 12 підведення охолодженого повітря холодне м'якообпалене вапно опускається в перевернену порожню горизонтальну піраміду розвантажувального вузла. Через прямокутний отвір (для вільного проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили) у малій нижній основі переверненої порожньої горизонтальної піраміди холодне обпалене вапно вивантажується крізь механізм вивантаження (при відкритому шибері) і направляється в систему поз. 22 упакування охолодженого обпаленого вапна. Вивантаження холодного обпаленого вапна з переверненої порожньої горизонтальної піраміди здійснюється через вертикальні канали механізму вивантаження, що забезпечують вільне проходження матеріалу, що вивантажується, під дією гравітаційної сили. Для охолодження гарячого обпаленого вапна використовується атмосферне повітря, яке через вузол введення охолодного повітря засмоктується в пристрій поз. 20 охолодження гарячого обпаленого вапна, де відбувається нагрівання повітря й зниження температури гарячого обпаленого вапна при їх безпосередньому контакті. Відпрацьоване нагріте повітря через вузол виводу нагрітого повітря додатковим димососом поз. 21 нагнітається в існуючу систему газоочищення. Застосування установки для утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється, дозволяє за рахунок удосконалення апаратурного оформлення установки підвищити ефективність утилізації тепла конвертерних газів. 9 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 66065 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601