Пристрій забору конвертерних газів

Реферат: Винахід належить до галузі чорної металургії. Пристрій забору конвертерних газів включає опорний вузол у вигляді плоского опорного кільця, закріпленого на горловині конвертера перпендикулярно його вертикальній осі, і напрямних у вигляді вертикальних прямокутних пластин, циліндричний забірний агрегат зі сполучених один з одним: днища у вигляді плоского кільця, корпусу у вигляді вертикального циліндра, футерівки у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, при цьому футерівка виконана суцільною з такою її товщиною, яка забезпечує температуру зовнішньої поверхні пристрою забору газу, що не перевищує 200-350 °С, і з каналом для відводу гарячих газів, виконаним у вигляді прямокутного футерованого короба, тангенціально з’єднаного з циліндричним забірним агрегатом, та знімну кришку, яка складається з корпусу, напрямних, основи та отвору для введення кисневої фурми у вигляді переверненого металевого конуса без великої верхньої і малої нижньої основ. Технічний результат: підвищення ефективності роботи пристрою за рахунок удосконалення його конструкції. UA 97919 C2 (12) UA 97919 C2 UA 97919 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі чорної металургії, а саме до забору гарячих конвертерних газів, що утворюються при продувці сталі киснем, а також до уловлювання неорганізованих викидів, що утворюються при завантаженні конвертера металобрухтом і шихтовими матеріалами, і може бути використаний в установках утилізації тепла конвертерних газів, як з частковим, так і з повним їх допалюванням. Відомий ПРИСТРІЙ ДЛЯ УЛОВЛЮВАННЯ ГАЗІВ, ЩО ВІДХОДЯТЬ З КОНВЕРТЕРА, (див., наприклад, Патент РФ № 2048535 СІ, МПК6 С21С5/40). Пристрій використовується в галузі чорної металургії, зокрема в елементах газовідвідного тракту конвертера. Пристрій для уловлювання газів, що відходять з конвертора, містить встановлений на башмаку ковпака співвісну його вертикальній осі водоохолоджуваний циліндричний захисний фартух, оснащений у верхній частині горизонтальним козирком. Край козирка має борт і звернений донизу. Край горизонтальної частини рухливої юбки також має борт і звернений донизу. На верхній горизонтальній частині рухливої юбки і на башмаку ковпака встановлено по циліндричному затвору, що ущільнюється, з можливістю їхнього контактування з обортовками країв юбки і козирка. Ущільнення в крайньому верхньому положенні юбки досягається тим, що кінець обортовки захисного козирка затоплений у пісковому або рідинному затворі рухливої юбки, а в крайньому нижньому положенні кінець обортовки рухливої юбки входить у пісковий затвор або рідинний затвор нерухомого башмака. Зовнішній діаметр горизонтального козирка захисного фартуха складає 1,03-1,05 зовнішнього діаметра розташованого на башмаку циліндричного затвора. Недоліком відомого пристрою для уловлювання газів, що відходять з конвертера, є складність його конструктивного оформлення. Відомий також ПРИСТРІЙ ЗАБОРУ КОНВЕРТЕРНИХ ГАЗІВ (див. наприклад, заявки на одержання патентів України № а201104470 і № u201104471 від 12.04.2011, МПК С21С5/38, C21С5/40, C21С5/46). Даний пристрій включає конвертер, опорний вузол і циліндричний забірний агрегат, при цьому опорний вузол виконаний у вигляді плоского опорного кільця і принаймні трьох напрямних, а циліндричний забірний агрегат складається зі зчленованих один з одним днища, корпусу і футерівки і оснащений кришкою, що знімається; плоске опорне кільце закріплене на горловині конвертера перпендикулярно його вертикальній осі; принаймні три напрямні, призначені для забезпечення введення повітря, що підсмоктується в нижню частину простору над горловиною конвертера, виконані у вигляді вертикальних прямокутних плоских пластин, прикріплених до днища циліндричного забірного агрегату; днище циліндричного забірного агрегату виконано у вигляді плоского кільця, внутрішній діаметр якого більше зовнішнього діаметра горловини конвертера, а зовнішній діаметр більше зовнішнього діаметра опорного кільця, закріпленого на горловині конвертера; корпус виготовлений у вигляді вертикального циліндра з прямокутним вирізом у нижній частині для зчленування циліндричного забірного агрегату з трактом забору гарячих конвертерних газів; зовнішній діаметр корпусу дорівнює зовнішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату, а висота корпусу забезпечує можливість формування над горловиною конвертера простору, достатнього для змішування утворених конвертерних газів і повітря, що підсмоктується; футерівка для теплоізоляції потоків гарячих конвертерних газів, розміщена в середині корпусу і на днищі циліндричного забірного агрегату, виконана у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, із зовнішнім діаметром, рівним зовнішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату, і з висотою, рівною висоті корпусу циліндричного забірного агрегату, з вогнетривкої цегли або іншого жароміцного матеріалу, зі сформованими в її тілі отворами, колектором і каналом; кількість призначених для забору суміші гарячих конвертерних газів і повітря, що підсмоктується з простору над горловиною конвертера, отворів і їхній діаметр вибираються з умови, щоб середня швидкість газової суміші в перерізах отворів була менше середньої швидкості газової суміші в перерізі колектора, тобто геометричні розміри колектора вибираються з розрахунку, щоб середня швидкість газової суміші в перерізі колектора була більше середньої швидкості газової суміші в перерізах отворів, а геометричні розміри каналу вибираються з розрахунку, щоб середня швидкість газової суміші в перерізі каналу була більше середньої швидкості газової суміші в перерізі колектора, але менше середньої швидкості газової суміші в перерізі тракту забору конвертерних газів; кришка, що знімається, складається з корпусу, напрямних, основи і рим-болтів; корпус кришки виконаний у вигляді плоского кільця, зовнішній діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату, а внутрішній діаметр дорівнює внутрішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату; напрямні кришки, призначені для забезпечення тангенціального введення повітря, що підсмоктується в простір над горловиною конвертера, виконані у вигляді прямокутних плоских (або вигнутих) пластин, 1 UA 97919 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 закріплених вертикально між корпусом кришки і кришкою, а висота напрямних кришки розраховується з міркувань забезпечення заданого підсмоктування повітря при мінімальному газодинамічному опорі конструкції потокові повітря, що підсмоктується; основа кришки виконана у вигляді плоского кільця, зовнішній діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату, а внутрішній діаметр дорівнює внутрішньому діаметру днища циліндричного забірного агрегату, із привареними одна напроти одної двома парами плоских пластинок, що утворюють зазор для вушок. Даний пристрій забору конвертерних газів по технічній суті й ефекту, що досягається, є найбільш близьким до пристрою забору конвертерних газів, що заявляється. Недоліком даного пристрою забору конвертерних газів для конвертерів є складність його конструктивного оформлення, обумовлена необхідністю використання зчленованих один з одним днища, корпусу і футерівки для теплоізоляції потоків гарячих конвертерних газів з вогнетривкої цегли або іншого жароміцного матеріалу зі сформованими в її тілі отворами, колектором і каналом. Сукупними ознаками найближчого аналога (прототипу) і пристрою забору конвертерних газів, що заявляється, є: конвертер, опорний вузол у вигляді плоского опорного кільця, закріпленого на горловині конвертера перпендикулярно його вертикальній осі, і напрямних у вигляді вертикальних прямокутних пластин, циліндричний забірний агрегат зі зчленованих один з одним днища у вигляді плоского кільця, корпусу у вигляді вертикального циліндра і футерівки у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, і з каналом для відводу гарячих газів; кришка, що знімається, складається з корпусу, напрямних і основи. В основу технічного рішення, що заявляється (пристрою забору конвертерних газів), поставлена задача за рахунок зміни циліндричного забірного агрегату, спростити конструкцію пристрою забору конвертерних газів. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється (пристрою забору конвертерних газів), є підвищення ефективності його роботи за рахунок удосконалення конструкції циліндричного забірного агрегату. Зазначений технічний результат досягається тим, що в пристрої забору конвертерних газів, що включає опорний вузол (2) у вигляді плоского опорного кільця (3), закріпленого на горловині конвертера перпендикулярно його вертикальній осі, і напрямних (4) у вигляді вертикальних прямокутних пластин, циліндричний забірний агрегат (5) зі сполучених один з одним: днища (6) у вигляді плоского кільця, корпусу (7) у вигляді вертикального циліндра і футерівки (8) у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, і з каналом (9) для відводу гарячих газів; знімної кришки (10), яка складається з корпусу (11), напрямних (12) і основи (13), відповідно до технічного рішення, що заявляється, - футерівка (8) у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, виконана суцільною, причому товщина цієї футерівки забезпечує температуру зовнішньої поверхні пристрою забору газу, що не перевищує 200-350 °С; канал (9) для відводу гарячих газів виконаний у вигляді прямокутного футерованого короба (14), тангенціально зчленованого з циліндричним забірним агрегатом (5); знімна кришка (10) складається з корпусу (11), напрямних (12) і основи (13), додатково оснащені отвором (15) для введення кисневої фурми у вигляді переверненого металевого конуса (16) без великої верхньої і малої нижньої основ. Суть технічного рішення, що заявляється (пристрою забору конвертерних газів), полягає в тому, що при виконанні футерівки (8) у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, суцільною, при виготовленні цієї футерівки товщиною, що забезпечує температуру зовнішньої поверхні пристрою забору газу, що не перевищує 200-350 °С, при виконанні каналу (9) для відводу гарячих газів у вигляді прямокутного футерованого короба (14), тангенціально зчленованого з циліндричним забірним агрегатом (5); при додатковому оснащені знімної кришки (10), що складається з корпусу (11), напрямних (12) і основи (13), отвором для введення кисневої фурми у вигляді переверненого металевого конуса без великої верхньої і малої нижньої основ, у пристрої, що заявляється, за рахунок удосконалення його конструкції підвищується ефективність допалювання і забору конвертерних газів, як при продувці сталі киснем, так і при завантаженні конвертера металобрухтом і шихтовими матеріалами. 2 UA 97919 C2 5 10 15 20 25 30 Таким чином, сукупність істотних ознак пристрою забору конвертерних газів, що заявляється, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в технічному рішенні, що заявляється. Сутність технічного рішення, що заявляється (пристрою забору конвертерних газів), ілюструється також його принциповою схемою, наведеною на фіг. 1, 2. На фіг. 1 зображений розріз загального вигляду пристрою забору конвертерних газів. На фіг. 2 зображена ізометрична проекція пристрою забору конвертерних газів. До складу пристрою забору конвертерних газів входять: 1 - конвертер для виплавки сталі, 2 - опорний вузол, 3 - плоске опорне кільце, 4 - напрямні опорного вузла, 5 - циліндричний забірний агрегат, 6 - днище циліндричного забірного агрегату, 7 - корпус циліндричного забірного агрегату, 8 - футерівка циліндричного забірного агрегату, 9 - канал для відводу гарячих газів, 10 - знімна кришка циліндричного забірного агрегату, 11 - корпус кришки, що знімається, 12 - напрямні кришки, що знімається, 13 - основа кришки, що знімається, 14 прямокутний футерований короб, 15 - отвір для введення кисневої фурми, 16 - перевернений металевий конус. Пристрій забору конвертерних газів працює в такий спосіб. Утворені при виплавці сталі гарячі конвертерні гази з конвертера 1 через його горловину надходять у встановлений на плоске опорне кільце 3 циліндричний забірний агрегат 5, а саме у простір над горловиною конвертера 1, утворений днищем 6, корпусом 7 і футерівкою 8. Частина повітря, що підсмоктується знизу (через щілини, утворені напрямними 4 опорні вузли 2, і зверху (через щілини, утворені напрямними 12 кришки 10) у гази, що надходять з конвертера, регулюється шляхом зміни розрідження в просторі над горловиною конвертера, наприклад, за рахунок зміни об'єму газів, що відсмоктуються димососом - чим менше розрідження, тим менше відбувається підсмоктування повітря, чим більше розрідження, тим більше підсмоктування повітря. Утворена суміш гарячих конвертерних газів і знизу, і зверху повітря, що підсмоктується із простору над горловиною конвертера 1 із заданою температурою через канал 9, тангенціально зчленований з циліндричним забірним агрегатом 5 і виконаний у вигляді прямокутного футерованого короба 14, виходить у тракт забору конвертерних газів (на схемі не показаний). Застосування пристрою забору конвертерних газів, що заявляється, дозволить за рахунок удосконалення його конструкції підвищити ефективність допалювання і забору конвертерних газів, як при продувці сталі киснем, так і при завантаженні конвертера металобрухтом і шихтовими матеріалами. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 Пристрій забору конвертерних газів, що включає опорний вузол у вигляді плоского опорного кільця, закріпленого на горловині конвертера перпендикулярно його вертикальній осі, і напрямних у вигляді вертикальних прямокутних пластин, циліндричний забірний агрегат зі сполучених один з одним днища у вигляді плоского кільця, корпусу у вигляді вертикального циліндра і футерівки у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, і з каналом для відводу гарячих газів, знімну кришку, яка складається з корпусу, напрямних і основи, який відрізняється тим, що футерівка у вигляді тора прямокутного перерізу з внутрішнім діаметром, більшим або рівним зовнішньому діаметру горловини конвертера, виконана суцільною, причому товщина цієї футерівки забезпечує температуру зовнішньої поверхні пристрою забору газу, що не перевищує 200-350 °С, при цьому канал для відводу гарячих газів виконаний у вигляді прямокутного футерованого короба, тангенціально з’єднаного з циліндричним забірним агрегатом, а знімна кришка додатково оснащена отвором для введення кисневої фурми у вигляді переверненого металевого конуса без великої верхньої і малої нижньої основ. 3 UA 97919 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 4