Установка для підігріву скрапа, який завантажують в конвертер

Настоящее изобретение относится к устройству для подогрева скрапа с печью для обработки скрапа, к которой подводится по меньшей мере один трубопровод отходящи х газов от металлургической печи, в частности конвертера. Известен способ подогрева скрапа, по которому скрап загружают в конвертер и нагревают его в нем за счет подачи в последний горячего газа. Удовлетворительный коэффициент полезного действия при этом достигается только в случае использования конвертеров с подачей газов снизу, так как лишь при такой конструкции возможно всестороннее смывание ими скрапа. В случае конвертеров с продувкой сверху (LD-процесс) скрап приходится загружать в несколько приемов и каждую порцию подогревать с помощью специально вмонтированных копий. При этом, однако, омывание скрапа газами является недостаточно полным и, кроме того, увеличивается продолжительность загрузки конвертера. Так при подогреве скрапа в конвертере интервал времени между двумя последующими загрузками увеличивается, было предложено производить предварительный нагрев скрапа вне конвертера, используя специально предназначенные для этого печи с посторонним нагревом. Теплопередача в таких печах происходит в основном за счет энергии излучения горячего газа. Однако при неизбежно возникающем послойном размещении скрапа внутри печи в достаточной степени прогревается лишь обращенный к горячему газу вер хний его слой, вследствие чего коэффициент полезного действия установки низок. Правда его можно повысить за счет использования вращающейся печи. Однако для этого необходима дорогостоящая предварительная обработка скрапа, которая обеспечивала бы возможность его перемешивания и перемещения внутри вращающейся печи. Печь для переработки скрапа вышеуказанного типа, через которую пропускаются отходящие газы электропечи, описана в [1]. Однако и эта установка имеет низкий коэффициент полезного действия из-за случайно возникающего послойного размещения скрапа в печи для его переработки. Наиболее близким к изобретению является устройство для подогрева загружаемого в конвертер скрапа, содержащее камеру нагрева с емкостями для скрапа и газонаправляющими устройствами, соединенную с одного конца с трубопроводом для подвода отходящи х конвертерных газов, а с др угой стороны - с тр убопроводом для их отвода [2]. Недостатком прототипа является неравномерный нагрев скрапа и повышенный расход окислителя, поскольку требуется дожигание СО для достижения более равномерного подогрева скрапа. Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков и создание устройства вышеуказанного типа, в котором с высоким коэффициентом полезного действия можно было бы использовать отходящие газы металлургической печи. Поставленная задача решается тем, что установка для подогрева загружаемого в конвертер скрапа, содержащая камеру нагрева с емкостями для скрапа и газонаправляющими устройствами, соединенную с одного конца с трубопроводом для подачи отходящих конвертерных газов, а с другой - с трубопроводом для их отвода, согласно изобретению снабжена размещенным на одном конце камеры нагрева и вмещающим, по крайней мере, одну емкость для скрапа загрузочным устройством, расположенным на противоположном конце камеры нагрева и вмещающим, по крайней мере, одну емкость для скрапа, разгрузочным устройством. размещенным внутри камеры нагрева устройством для тактового перемещения емкостей для скрапа от загрузочного устройства к разгрузочному устройству, а камера нагрева выполнена в виде проходной камеры, внутри которой размещены рядом друг с другом или, друг над др угом выполненные в виде лотков емкости для скрапа, причем противоположная открытому торцу сторона лотка снабжена газопроницаемой стенкой в виде решетки, при этом лотки установлены в проходной камере таким образом, что и х продольные оси перпендикулярны продольной оси проходной камеры, а оба их конца расположены у отверстий, соединяющих проходную камеру с газонаправляющими устройствами, причем выходное отверстие для газа одного лотка сообщено с выходным отверстием для газа расположенного рядом с ним лотка посредством газонаправляющих устройств. Хорошая аэрогидродинамичность конструкции может быть достигнута за счет того, что по обеим сторонам проходной камеры выполнены параллельно ей два продольных канала с отверстиями, сообщенными с входным и выходным отверстиями для газа лотков, при этом в продольных каналах выполнены вертикальные газонаправляющие перегородки, перекрывающие их через каждый второй лоток, причем каждая из перегородок одного продольного канала расположена посередине между двумя соседними перегородками противолежащего продольного канала. Для того, чтобы потери газа при загрузке и разгрузке были минимальны, вертикальные газонаправляющие перегородки, расположенные у концов сообщающего с тр убопроводами подачи и отвода отходящи х газов продольного канала, целесообразно выполнить подвижными в виде перекидных клапанов. При этом газопроницаемая стенка лотка может быть выполнена в виде колосниковой решетки. Для того, чтобы обеспечить возможность сгорания содержащейся в отходящи х из конвертера газов окиси углерода, целесообразно на трубопроводе для отвода отходящих конвертерных газов установить теплообменник, соединенный с проходной камерой трубопроводами подачи нагретого газа. Более подробно настоящее изобретение поясняется на изображенных рисунках тре х примерах осуществления: фиг. 1 - продольный разрез первого примера осуществления предлагаемого устройства; фиг. 2 - разрез по линии ІІ-ІІ (устройства, изображенного на фиг. 1; фиг. 3 - разрез по линии IІІ-ІІІ устройства, изображенного на фиг. 1; фиг. 4-6 - аналогично фиг. 1-3 показан другой вариант осуществления предлагаемого устройства; фиг. 7 - аналогично фиг. 1 показан третий вариант осуществления предлагаемого устройства; фиг. 8 - в увеличенном масштабе показан вид сбоку детали устройства в соответствии с фиг. 7. Позицией 1 на фигура х обозначена камера для негрева скрапа, с одного конца 2 в которую входит трубопровод для отходящих газов 3 конвертера 4 (фиг. 4), а с другого конца 5 примыкающий к дымовой трубе 6 трубопровод 7 для пропускаемых через печь для обработки скрапа отходящи х газов. В камере 1 имеется расположенная по центру в продольном направлении 8 сквозная камера 9 для выполнения в виде лотков 10 емкостей для скрапа. Лотки 10 размещены в камере для обработки скрапа 1 таким образом, что их продольные оси 11 перпендикулярны продольной оси 8 последней и они могут с помощью транспортирующего устройства 13, например типа шагающей балки, перемещаться с заданным тактом в направлении, указанном стрелкой 12. Для загрузки и выгрузки печи для обработки скрапа с помощью скрапных лотков 10 на каждом конце 2, 5 печи для обработки скрапа 1 имеются тележки 14, которые могут перемещаться в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки 12. Тележки 14 могут въезжать в сквозную камеру 9, для чего во внешней стенке 15 печи для обработки скрапа имеются въездные ворота 16. По обе стороны от сквозной проходной камеры 9, параллельно ей, внутри от внешней стенки 15 проходят продольные каналы 17, 18, сечение которых примерно равно сечению спускного желоба для скрапа 10. Трубопровод для отходящих газов 3 заканчивается в одном из этих продольных каналов 17 с одного конца печи для обработки скрапа. С противоположного конца к этому продольному каналу 17 примыкает отводящий трубопровод 7. Внутри указанных продольных каналов имеются газонаправляющие устройства 19, 20, выполненные в виде расположенных перпендикулярно продольной оси каналов 17, 18 стенок. Каждая такая стенка 19 расположена после двух соседних лотков 10, причем каждая из стенок 19, 20 продольного канала 17 занимает примерно среднее положение между двумя соседними стенками 19 второго продольного канала 18. Благодаря этому, как, в частности, видно из фиг. 2, обеспечивается прохождение отходящих газов конвертера 4 извилистой траектории через все находящиеся в печи для обработки скрапа 1 лотки 10. Высота 21 камеры 9 выбирается таким образом, чтобы верхние края лотков 10 располагались лишь немного ниже крышки 22 печи 1, не мешая однако перемещению с помощью транспортирующего устройства 13. В лотках 10 имеется входное 23, а с противоположной стороны выходное 24 отверстия для газа, причем одно из этих отверстий образовано свободным концом 25 лотка 10, а противоположное отверстие газопроницаемой стенкой 26, предпочтительно решеткой или колосниковой решеткой. Продольные каналы 17, 18 отделены от сквозной камеры 9 продольными стенками 27, в которых имеются отверстия 28 для прохода газа, сечение которых соответствует живому сечению лотков 10. Отверстия для газа 26 расположены на расстоянии двух соседних лотков 10. Поэтому газ не может проходить между лотками 10. Имеющиеся на тележке 14 роликовые валики 29 позволяют осуществлять перемещение лотка 10 в поперечном направлении с одной из таких тележек на транспортирующее устройство 13 или с этого устройства на одну из тележек, причем это перемещение осуществляется с помощью расположенного на самой тележке 14 или стационарного механизма перемещения 30. Как видно из фиг. 2, размещенные на концах продольного канала 17, с которыми соединен трубопровод для отходящи х газов 3, газонаправляющие устройства 20 выполнены в виде перекидных клапанов, которые могут перемещаться из положения А (в этом положении продольный канал 17 перекрывается) в положение В (в этом положении продольный канал остается открытым) и наоборот. В результате первые и последние из обоих мест для лотков 10 не омываются отходящими газами в процессе загрузки и выгрузки, благодаря чему при этом не происходит потерь газа. На отводящем трубопроводе 7 смонтирован теплообменник 31 для подогревов воздуха. Нагретый в теплообменнике 31 воздух по трубопроводу 32 подается в камеры 1 для сжигания содержащейся в отходящих газах конвертера окиси углерода. При этом сгорают и нагреваемые вместе со скрапом остатки пластмасс и коксовые остатки, а также их образующиеся в результате нагрева пары. При тактовом перемещении лотков 10 на один шаг, равный ширине одного лотка 10, они омываются отходящими конвертерными газами один раз в направлении 34 и один раз в противоположном направлении 35. В результате отверстие лотка 10 вначале функционирует как входное отверстие 23, а затем как выходное отверстие 24 для газа и наоборот. Такое периодическое изменение направления прохождения газа обеспечивает всестороннее омывание и тем самым равномерный нагрев скрапа. Целесообразно, чтобы на лотках 10 были смонтированы непоказанные на фигуре направляющие пластинки, размещенные таким образом, чтобы воспрепятствовать отклонению потока отходящи х газов от нужного направления (вдоль продольной оси лотков 10). Лотки 10 выполнены из высокожаропрочного материала. При подаче лотков на один такт происходит загрузка, соответственно выгрузка одного лотка. Преимуществом размещения, как это показано на фиг. 1, печи для обработки скрапа на полу металлургического цеха является простота загрузки, соответственно выгрузки. Загруженный на скрапном лоток 10 с помощью скрапного крана 36 помещается на тележку 14 и подается на ней в печь для обработки скрапа 1. Расположенная в камере платформа 37 тележки образует часть пода печи 38. После выгрузки лотка 10 и дальнейшего перемещения лотков 10 в сквозной камере на один шаг (в направлении, противоположном направлению перемещения отходящих конвертерных газов) последний загруженный в печь лоток 10 с помощью механизма передвижения 30 перемещается с тележки 14 на расположенное в печи для обработки скрапа транспортирующее устройство 13, а тележка 14 выходит из печи для погрузки на нее нового лотка для скрапа. В случае варианта осуществления предлагаемого устройства в соотве тствии с фиг. 4-6 камера 1 для нагрева скрапа 1 расположена выше конвертера 4, благодаря чему отходящие конвертерные газы можно кратчайшим путем по трубопроводу 3 подавать непосредственно в нее. Трубопровод для отходящи х газов при этом соединен со связанным с другими конвертерами главным трубопроводом 39 для отходящи х газов, благодаря чему обеспечивается возможность практически непрерывной подачи отходящих конвертерных газов в камеру 1. Загрузочное и разгрузочное устройства выполнены при этом в виде подъемных приспособлений 40, которые могут перемещаться в вертикальном направлении перпендикулярно направлению перемещения 12 лотков 10 в сквозной камере 9. На эти подъемные приспособления въезжает тележка 14 с нагруженным на нее лотком 10. При подъеме тележки 14она через отверстие 41 в поде печи для обработки скрапа попадает в сквозную проходную камеру 9. Платформа 37 тележки после попадания тележки 14 в камеру 1 образует часть пода печи 38. Если тележки 14 в процессе загрузки или выгрузки находятся вне камеры 1, отверстия 41 в ее поде закрываются крышкой 42, которая может подниматься и опускаться в вертикальном направлении. В устройстве в соответствии с вариантом осуществления, изображенном на фиг. 7, в качестве погрузочного и разгрузочного устройства используются тележки 43 с подъемным устройством, которые могут перемещаться в горизонтальной плоскости параллельно направлению перемещения 12 лотков 10 в сквозной проходной камере 9. Эти тележки снабжены подъемным механизмом 44 с подъемным столом 45, на котором размещается лоток 10. Внутри камеры 1 имеются направляющие параллели 47 с роликами 47, по которым перемещаются подовые плиты 48 лотков 10. Загрузка и выгрузка лотков осуществляется путем заведения подовых плит 48 лотков 10 в эти направляющие параллели 47за счет перемещения тележки с грузоподъемным устройством 43 в направлении продольной оси 8 камеры 1. Для этого торцевые стенки 49 сквозной камеры вместе с частью пода 50, ширина которой равна ширине 33 лотка 10. могут откидываться вверх. С помощью тележки с подъемным устройством 43 выгруженный из печи для обработки скрапа лоток 10 может быть подвезен непосредственно к горловине конвертера 51, и скрап путем опрокидывания лотка 10 может быть высыпан в конвертер 4. После разгрузки лотка 10 тележка с подъемным устройством 43 под камерой 1 перемещается до находящейся в районе подъемного механизма 36 площадки 52, где пустой лоток 10 заменяется на загруженный скрапом. Настоящее изобретение не ограничивается приведенными на фигурах примерами его осуществления, которые могут быть модифицированы самыми различными способами. Так, например, возможен вариант, по которому одновременно производится загрузка и выгрузка одновременно нескольких лотков 10, причем лотки могут быть расположены рядом друг с др угом или один над другим.