Установка для повної утилізації тепла конвертерних газів

Установка для повної 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, механізм підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів, механізм підйому/опускання кришки обладнання забору конвертерних газів, апарат для охолодження конвертерних газів з горизонтальним бункером прямокутного перерізу та пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, горизонтальну футеровану піч апарата для охолодження U 2 (19) 1 3 обертів електродвигуна, крім цього, установка постачена завантажувальним бункером вхідного вапняку. Недоліком відомої установки для виплавки сталі в конверторах з використанням гарячого вапна є низька ефективність рекуперації енергії з гарячого конвертерного газу. Відома також установка для утилізації тепла конвертерних газів (див., наприклад, заявки на одержання патентів України № а 2011 05922 від 11.05.2011 p., та № u 2011 05923 від 11.05.2011 p.). Дана установка включає конвертер, систему забору конвертерних газів та їх допалювання у вигляді обладнання забору конвертерних газів і тракту гарячих конвертерних газів, яке вільно зчленовується 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 завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер з механізмом вивантаження гарячого обпаленого вапна й з поворотною тічкою, димосос із обладнанням регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів у вигляді електродвигуна з вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, бункер вхідного вапняку, при цьому в якості апарата для охолодження конвертерних газів використовується апарат, додатково постачений виготовленим з жароміцного матеріалу горизонтальним бункером прямокутного перетину й пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна і, крім того, установка обладнана додатковим димососом і системою пакування охолодженого обпаленого вапна. Дана установка для утилізації тепла конвертерних газів по технічній суті й ефекту, що досягається, є найбільш близькою до установки для повної утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється. Недоліком даної установки для утилізації тепла конвертерних газів є низька ефективність утилізації тепла конвертерних газів. Низька ефективність утилізації тепла конвертерних газів обумовлена відсутністю можливості утилізації низькотемпературного тепла. Сукупними ознаками найближчого аналога й установки для повної 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, механізм підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів, механізм підйому/опускання кришки обладнання забору конвертерних газів, апарат для охолодження конвертерних газів з горизонтальним бункером прямокутного перетину й пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, 66840 4 горизонтальна футерована піч апарата для охолодження конвертерних газів, система завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер з механізмом вивантаження гарячого обпаленого вапна та поворотною тічкою, димосос з електродвигуном та вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, бункер вихідного вапняку, додатковий димосос для відсмоктування нагрітого повітря, система пакування охолодженого обпаленого вапна. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлено задачу удосконалення установки для повної утилізації тепла конвертерних газів за рахунок зміни застосованого устаткування, що дозволить створити можливість утилізації низькотемпературного тепла. Очікуваним технічним результатом заявляемого технічного рішення є підвищення ефективності утилізації тепла конвертерних газів за рахунок удосконалення апаратурного оформлення установки шляхом створення можливості утилізації низькотемпературного тепла. Зазначений технічний результат досягається тим, що в установці для повної утилізації тепла конвертерних газів, що включає конвертер, систему забору конвертерних газів та їх допалювання у вигляді пристрою забору конвертерних газів і тракту гарячих конвертерних газів, механізм підйому/опускання обладнання забору конвертерних газів, механізм підйому/опускання кришки обладнання забору конвертерних газів, апарат для охолодження конвертерних газів з горизонтальним бункером прямокутного перетину та пристроєм охолодження гарячого обпаленого вапна, горизонтальну футеровану піч апарата для охолодження конвертерних газів, систему завантаження гарячого обпаленого вапна в конвертер з механізмом вивантаження гарячого обпаленого вапна та поворотною тічкою, димосос з електродвигуном та вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, бункер вихідного вапняку, додатковий димосос для відсмоктування нагрітого повітря, та систему упакування охолодженого обпаленого вапна, відповідно до технічного рішення, що заявляється, установка додатково оснащена пристроєм утилізації низькотемпературного тепла, наприклад, водогрійним котлом, при цьому вихід додаткового димососа для відсмоктування нагрітого повітря з'єднаний із входом гарячого теплоносія в пристрій утилізації низькотемпературного тепла, наприклад, водогрійного котла, за допомогою теплоізольованого повітроводу, а додатковий димосос для відсмоктування нагрітого повітря оснащений електродвигуном з вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна. Суть технічного рішення, що заявляється, полягає в тому, що при додатковому оснащенні установки пристроєм утилізації низькотемпературного тепла, наприклад, водогрійним котлом і при з'єднанні виходу додаткового димососа для відсмоктування нагрітого повітря із входом гарячого теплоносія в пристрій утилізації низькотемпера 5 турного тепла, наприклад, водогрійного котла, за допомогою теплоізольованого повітроводу, при оснащенні додаткового димососа для відсмоктування нагрітого повітря електродвигуном з вузлом частотного регулювання числа обертів електродвигуна, створюється можливість утилізації низькотемпературного тепла, за рахунок чого підвищується ефективність утилізації тепла конвертерних газів. Таким чином, сукупність суттєвих ознак установки для повної утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в заявляемому технічному рішенні. Суть технічного рішення, що заявляється (установки для повної утилізації тепла конвертерних газів) ілюструється також її принциповою схемою, наведеною на фіг. На фіг. зображений загальний вид установки для повної утилізації тепла конвертерних газів. До складу установки для повної утилізації тепла конвертерних газів входять: поз. 1 - конвертер, поз. 2 - система забору конвертерних газів та їх допалювання, поз. З - пристрій забору конвертерних газів, поз. 4 - тракт гарячих конвертерних газів, поз. 5 - механізм підйому/опускання пристрою забору конвертерних газів, поз. 6 - механізм підйому/опускання кришки, поз. 7 - кришка пристрою 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 - поворотна тічка, 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 вхідного вапняку, поз. 19 - виготовлений з жароміцного матеріалу горизонтальний бункер прямокутного перетину, поз. 20 - пристрій охолодження гарячого обпаленого вапна, поз. 21 - додатковий димосос, поз. 22 система пакування охолодженого обпаленого вапна, поз. 23 - обладнання регулювання швидкості відсмоктування нагрітого повітря, поз. 24 - електродвигун, поз. 25 - вузол частотного регулювання числа обертів електродвигуна, поз. 26 теплоізоляційний повітровід, поз. 27 - пристрій утилізації низькотемпературного тепла, наприклад, водогрійний котел, поз. 28 - система живлення холодною водою й подачі гарячої води споживачеві. 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 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 66840 6 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. З опущений на горловину конвертера поз. 1) і при завантаженні конвертера (коли пристрій забору конвертерних газів поз. З 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. З піднятий над горловиною конвертера поз. 1), із пристрою забору конвертерних газів поз. З 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 перетину апарата поз. 9 конвертерні гази підіймаються в горизонтальну футеровану піч поз. 10, у вертикальних каналах якої гарячі конвертерні гази, що підіймаються вверх, контактують із вапняком, який опускається вниз. Протягом заданого часу контактування гарячих конвертерних газів і вапняку відбувається зневоднювання, нагрівання й декарбонізація останнього з утворюванням 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 конвертерні гази через систему відводу охолоджених конвертерних газів виводяться з апарата поз. 9 для охолодження конвертерних газів і за рахунок розрідження, створюваного димососом поз. 14, при регулюванні розрідження обладнанням поз. 15 регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, що складається з електродвигуна поз. 16 і вузла поз. 17 частотного регулювання числа обертів електродвигуна, направляються у водогрійний котел поз. 27. У водогрійному котлі поз. 27 відбувається остаточне охолодження конвертерних газів за рахунок нагрівання води. Вода у водогрійний котел поз. 27 надходить через систему живлення холодною водою й подачі гарячої води споживачеві поз. 28. Остаточно охолоджені конвертерні гази надходять на 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 перетину. 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 підставі переверненої порожньої горизонтальної піраміди періодично вивантажується крізь механізм поз. 12 7 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 перетину 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 підставі переверненої порожньої горизонтальної піраміди холодне обпалене вапно вивантажується через 66840 8 механізм вивантаження (при відкритому шибері) і направляється в систему поз. 22 пакування 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 уведення охолодженого 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 при регулюванні розрідження обладнанням поз. 23 регулювання швидкості відсмоктування конвертерних газів, що складається з електродвигуна поз. 24 і вузла поз. 25 частотного регулювання числа обертів електродвигуна, подається по теплоізоляційному повітроводу поз. 26 на вхід водогрійного котла поз. 27. У водогрійному котлі поз. 27 відбувається охолодження нагрітого повітря за рахунок нагрівання додаткової кількості води. Застосування установки для повної утилізації тепла конвертерних газів, що заявляється, дозволяє за рахунок удосконалення апаратурного оформлення установки підвищити ефективність утилізації тепла конвертерних газів шляхом створення можливості утилізації низькотемпературного тепла. 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 66840 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