Пристрій для сушіння і нагрівання металургійних ковшів

1. Пристрій для сушіння і нагрівання металургійних ковшів, який включає кришку, що щільно прилягає до ковша і має патрубок для підводу та видалення відпрацьованих газів та пальник, який відрізняється тим, що пристрій містить додатковий елемент, що виконаний з можливістю налаштування для утворення оптимального кільцевого зазору між внутрішньою стінкою ковша та цим елементом вздовж висоти ковша і забезпечення утворення розігрітого газового потоку від пальника до дна, а потім у пристінковому шарі в сформованому кільцевому зазорі знизу у верх, при цьому внутрішня порожнина додаткового елемента утворює камеру згорання, об'єм якої змінюють підбором товщини стінки додаткового елемента. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатковий елемент виконаний в пакеті з окремих елементів різного номінального розміру, в такій кількості, щоб забезпечити оптимальний кільцевий 2 (19) 1 3 Пристрій належить до галузі металургії і використовується в процесах сушіння і нагрівання металургійних ковшів. Відомий пристрій для сушіння і нагрівання ковшів, містить кришку, яка щільно прилягає до ковша, кришка має вбудовану систему з електричним нагрівом, через яку проходить робочий газ. Потім розігрітій газ проходить вздовж стінки та розігріває її тим самим відбувається процес сушки. (Патент US №3148272 Кл. B22D41/015; F27B3/12; B22D41/005; F27B3/10, 1964 р. та Патент US №3043017 Кл. В29С33/04; В29С43/32; В29С70/34; В29С70/04, 1962 р.). 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, 1982 p.). Недоліком відомого пристрою для сушіння і нагрівання металургійних ковшів є те, що факел має прямий контакт зі стінками ковша, що приводить до локального перегріву футеровки 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, згідно з винаходом, 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 елемента утворює камеру згорання, об'єм якої змінюють підбором товщини стінки додаткового елемента. Оптимальний кільцевий зазор вибирають виходячи з 96344 4 розходу газу, температури відпрацьованого газу та умов газового потоку. Додатковий елемент може бути виконаний в пакеті з окремих елементів різного номінального розміру, 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 оптимального об'єму камери згорання для забезпечення найкращих умов горіння газу. Пристрій може містити підкладку, 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 ковша. Патрубок пристрою видалення відпрацьованих газів ковша з'єднується з ковшем 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 підкладку 9. Механізм переміщення додаткового елемента, 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, підкладка розташувалися в середині ковша. Далі подають газ в ківш, через пальник і запалюють його. Завдяки сердечнику регулюють об'єм камери 5 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 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 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 підкладку 9. Механізм переміщення пальника, додаткового 96344 6 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 елемент, сердечник, пакет набраний з муфельних кілець різного номіналу, підкладка, 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 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 96344 8 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 96344 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