Підігрівальна камера місткості прямого плавлення та місткість прямого плавлення

Номер патенту: 96755

Опубліковано: 12.12.2011

Автор: Хейтон Марк

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Підігрівальна камера (5) місткості прямого плавлення металовмісного матеріалу, яка містить під (22) для вміщення розплавленого вказаного матеріалу, при цьому підігрівальна камера (5) пристосована для вміщення об'єму розплавленого матеріалу, містить випускний отвір (13) у своїй верхній частині для витікання розплавленого матеріалу з неї, з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) у своїй нижній частині для протікання розплавленого матеріалу в неї з поду (22) місткості (3), при цьому вхідний отвір (19) підігрівальної камери (5) для проходу розплаву металовмісного матеріалу з плавильної місткості (3) у впускну ділянку (11) горизонтальної секції підігрівальної камери (5) і далі у вертикальну секцію основної ділянки (9) підігрівальної камери (5) у її випускний отвір (13) для зливання вказаного матеріалу назовні розташований на одній прямій візуально контрольованій лінії (31), яка проходить крізь з'єднання (15) підігрівальної камери (5), при цьому прохід (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) містить верхню стінку (33), яка нахилена догори, як це видно з верхнього отвору (19) проходу (17) до його вихідного отвору (23).

2. Підігрівальна камера (5) за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня стінка (33) її з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) нахилена під кутом 20-40° до горизонталі.

3. Підігрівальна камера (5) за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня стінка (33) її з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) нахилена під кутом 25-35° до горизонталі.

4. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що прохід (17) її з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) має однаковий поперечний переріз по своїй довжині.

5. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що вона має L-подібну форму у вигляді збоку, утворену горизонтальною секцією і вертикальною секцією, яка виступає догори з одного кінця горизонтальної секції.

6. Підігрівальна камера (5) за п. 5, яка відрізняється тим, що її з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) розташоване в її горизонтальній секції.

7. Підігрівальна камера (5) за п. 5 або п. 6, яка відрізняється тим, що вона містить основну ділянку (9) для розплавленого матеріалу у своїй вертикальній секції і в горизонтальній секції - впускну ділянку (11) для розплавленого матеріалу, яка сполучена з'єднанням (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) і основною ділянкою (9).

8. Підігрівальна камера (5) за п. 7, яка відрізняється тим, що впускна ділянка (11) містить верхню стінку (35), яка нахилена догори, як це видно зовні із з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3).

9. Підігрівальна камера (5) за п. 8, яка відрізняється тим, що верхня стінка (35) впускної ділянки (11) є прямолінійним подовженням нахиленої верхньої стінки (33) проходу (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3).

10. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 7-9, яка відрізняється тим, що впускна ділянка (11) містить бічні стінки (41), які звужені від відносно широкого отвору у місці сполучення з основною ділянкою (9) до відносно вузького отвору у місці сполучення з проходом (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3).

11. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 7-10, яка відрізняється тим, що основна ділянка (9), впускна камера (11) і з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) облицьовані вогнетривким матеріалом.

12. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що її випускний отвір (13) сформований горлечком, яке виступає з неї назовні вгору.

13. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що горлечко розташоване так, що воно співвісне з проходом (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3), і так, що лінія (31) прямої видимості проходить крізь нього і крізь з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до вхідного отвору (19) проходу (17).

14. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що лінія (31) прямої видимості проходить поблизу над верхньою поверхнею горлечка.

15. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що горлечко розташоване у її верхній частині під її верхньою поверхнею.

16. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 1-15, яка відрізняється тим, що вона додатково містить проточну дренажну систему для контрольованого потоку розплавленого матеріалу з підігрівальної камери (5) в аварійних ситуаціях, у яких присутні вищі витрати потоку розплавленого матеріалу у підігрівальну камеру (5), вищі за ті, які можуть регулюватися випускним отвором (13) підігрівальної камери (5).

17. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 1-16, яка відрізняється тим, що вона додатково містить торцевий випускний отвір (27) у своїй нижній частині для витікання з неї розплавленого матеріалу, при цьому цей торцевий випускний отвір (27) виконаний з можливістю вибіркового відкривання в ситуаціях, у яких необхідно припинити спорожнення місткості (3), і має нижню стінку (39), яка нахилена донизу від з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до торцевого випускного отвору (27) для полегшення протікання розплавленого матеріалу із з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до торцевого випускного отвору (27) у випадку припинення спорожнення.

18. Місткість (3) прямого плавлення завантажуваного в неї металовмісного матеріалу у ванні, яка містить (а) стаціонарну вертикальну плавильну камеру (8) і (b) підігрівальну камеру (5) для надання можливості витікання розплавленого матеріалу з підігрівальної камери (5) за будь-яким з пп. 1-17, яка виступає назовні з плавильної камери (8).

Текст

1. Підігрівальна камера (5) місткості прямого плавлення металовмісного матеріалу, яка містить під (22) для вміщення розплавленого вказаного матеріалу, при цьому підігрівальна камера (5) пристосована для вміщення об'єму розплавленого матеріалу, містить випускний отвір (13) у своїй верхній частині для витікання розплавленого матеріалу з неї, з'єднання (15) з плавильною місткістю (3) у своїй нижній частині для протікання розплавленого матеріалу в неї з поду (22) місткості (3), при цьому вхідний отвір (19) підігрівальної камери (5) для проходу розплаву металовмісного матеріалу з плавильної місткості (3) у впускну ділянку (11) горизонтальної секції підігрівальної камери (5) і далі у вертикальну секцію основної ділянки (9) підігрівальної камери (5) у її випускний отвір (13) для зливання вказаного матеріалу назовні розташований на одній прямій візуально контрольованій лінії (31), яка проходить крізь з'єднання (15) підігрівальної камери (5), при цьому прохід (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) містить верхню стінку (33), яка нахилена догори, як це видно з верхнього отвору (19) проходу (17) до його вихідного отвору (23). 2 (19) 1 3 96755 4 сполучення з проходом (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3). 11. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 710, яка відрізняється тим, що основна ділянка (9), впускна камера (11) і з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) облицьовані вогнетривким матеріалом. 12. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 111, яка відрізняється тим, що її випускний отвір (13) сформований горлечком, яке виступає з неї назовні вгору. 13. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що горлечко розташоване так, що воно співвісне з проходом (17) з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3), і так, що лінія (31) прямої видимості проходить крізь нього і крізь з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до вхідного отвору (19) проходу (17). 14. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що лінія (31) прямої видимості проходить поблизу над верхньою поверхнею горлечка. 15. Підігрівальна камера (5) за п. 12, яка відрізняється тим, що горлечко розташоване у її верхній частині під її верхньою поверхнею. 16. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 115, яка відрізняється тим, що вона додатково містить проточну дренажну систему для контро льованого потоку розплавленого матеріалу з підігрівальної камери (5) в аварійних ситуаціях, у яких присутні вищі витрати потоку розплавленого матеріалу у підігрівальну камеру (5), вищі за ті, які можуть регулюватися випускним отвором (13) підігрівальної камери (5). 17. Підігрівальна камера (5) за будь-яким з пп. 116, яка відрізняється тим, що вона додатково містить торцевий випускний отвір (27) у своїй нижній частині для витікання з неї розплавленого матеріалу, при цьому цей торцевий випускний отвір (27) виконаний з можливістю вибіркового відкривання в ситуаціях, у яких необхідно припинити спорожнення місткості (3), і має нижню стінку (39), яка нахилена донизу від з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до торцевого випускного отвору (27) для полегшення протікання розплавленого матеріалу із з'єднання (15) підігрівальної камери (5) з плавильною місткістю (3) до торцевого випускного отвору (27) у випадку припинення спорожнення. 18. Місткість (3) прямого плавлення завантажуваного в неї металовмісного матеріалу у ванні, яка містить (а) стаціонарну вертикальну плавильну камеру (8) і (b) підігрівальну камеру (5) для надання можливості витікання розплавленого матеріалу з підігрівальної камери (5) за будь-яким з пп. 1-17, яка виступає назовні з плавильної камери (8). Представлений винахід відноситься до безперервного виробництва розплавленого матеріалу. Представлений винахід відноситься, зокрема, хоча ніяким чином виключно, до безперервного виробництва рідкого заліза з металовмісного завантажуваного матеріалу за допомогою способу прямого плавлення на основі ванни розплаву, який здійснюється в місткості, що має підігрівальну камеру, яка дозволяє рідкому залізу безперервно витікати з неї. Представлений винахід також відноситься до місткості прямого плавлення, яка має підігрівальну камеру. Хоча безперервне виробництво рідкого заліза з місткості прямого плавлення за допомогою підігрівальної камери має ряд переваг по відношенню до порційного виробництва рідкого заліза з місткості, існують загрози безпеці, пов'язані з подачею певних кількостей рідкого заліза до відкритого з'єднання між внутрішньою частиною місткості прямого плавлення і її зовнішньою частиною. Зокрема, існує ризик появи збурень тиску в місткості, які призводять до неочікуваних викидів рідкого заліза з неї. Як наслідок, з точки зору безпеки, з'єднанню підігрівальної камери з плавильною місткістю, яке має відносно малий діаметр, надається перевага. Один шкідливий наслідок використання з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю відносно малого діаметра полягає в тому, що існує підвищений ризик тверднення металу в ньому, і, в результаті, підвищений ризик блокування з'єднання з плавильною місткістю під час процесу прямого плавлення в установці прямого плавлен ня. Ризик блокування підвищується під час фази запуску процесу, а ніж під час фази встановленого режиму виробництва. Однак, блокування з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю під час будь-якої фази процесу є небажаним. Розблоковування з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю відносно малого діаметру потенційно є дуже небезпечним для персоналу, який виконує свої функції, коли місткість містить рідке залізо. Розблоковування з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю за цих обставин може здійснюватися тільки операторами, розташованими зовні підігрівальної камери. Коли доступ оператора до підігрівальної камери потрібен для розблоковування її з'єднання з плавильною місткістю, то, з причин безпеки, воно може дозволятися тільки після спорожнення місткості. Блокування з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю за цих обставин вимагає зупинки роботи місткості і наступне припинення виробництва, і по цій причині є небажаним. Один аспект представленого винаходу передбачає конструкцію підігрівальної камери, що надає можливість операторам здійснювати доступ до з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю зовні неї. Інший аспект представленого винаходу передбачає конструкцію підігрівальної камери, що мінімізує кількість рідкого заліза на ділянці з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю у випадку припинення спорожнення. Згідно з першим аспектом представленого винаходу надається підігрівальна камера місткості прямого плавлення, яка містить під для вміщення 5 розплавленого матеріалу, при цьому підігрівальна камера пристосована до вміщення об'єму розплавленого матеріалу та має випускний отвір у своїй верхній частині для витікання розплавленого матеріалу з неї, з'єднання з плавильною місткістю у своїй нижній частині для протікання в неї розплавленого матеріалу з поду місткості, при цьому вхідний отвір підігрівальної камери для проходу розплаву металовмісного матеріалу з плавильної камери у впускну ділянку горизонтальної секції підігрівальної камери і далі у вертикальну частину основної ділянки підігрівальної камери у її випускний отвір для зливання вказаного матеріалу назовні розташований на одній прямій візуально контрольованій лінії, яка проходить крізь з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю над рівнем верхньої частини вказаної підігрівальної камери. Вищеописане проглядання наскрізь з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю із зовні над рівнем верхньої частини підігрівальної камери до вхідного отвору проходу камери робить можливим робити спроби по розблоковуванню заблокованого з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю за допомогою кисневої фурми або механічної дрилі або інших придатних розблоковувальних засобів, що входять у прохід і керуються зовні підігрівальної камери. Це важлива ознака з точки зору безпеки. Переважно прохід з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю має верхню стінку, яка нахилена догори, якщо дивитися з вхідного отвору проходу в напрямі до вихідного отвору проходу. Переважно кут нахилу верхньої стінки відносно інших частин підігрівальної камери вибирається таким, що у прохід з'єднання підігрівальної камери може зовні вставлятися киснева фурма, механічна дриль і подібне. Переважно лінія, яка проходить вздовж верхньої стінки з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю, перетинає стінку підігрівальної камери у точці, що розташована навпроти з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю, і доступ до з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю із зовні підігрівальної камери здійснюється поблизу точки перетину. Більш переважно, у точці перетину знаходиться випускний отвір для рідкого металу. Переважно верхня стінка з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю нахилена під кутом 20-40° до горизонталі. Більш переважно, верхня стінка з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю нахилена під кутом 25-35° до горизонталі. Переважно, прохід з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю має однаковий поперечний переріз по своїй довжині. Переважно, підігрівальна камера збоку має Lподібну форму з горизонтальною секцією і вертикальною секцією, яка проходить догори від одного кінця горизонтальної секції. З таким розміщенням, переважно, з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю роз 96755 6 ташоване в горизонтальній секції підігрівальної камери "L''-подібної форми. Окрім того, переважно підігрівальна камера "L''-подібної форми має основну ділянку для розплавленого матеріалу у своїй вертикальній секції і у своїй горизонтальній секції має впускну ділянку для розплавленого матеріалу, що сполучає з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю та основну ділянку. Переважно, впускна ділянка має верхню стінку, яка нахилена вгору, якщо дивитися зовні із з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю. Переважно, верхня стінка впускної ділянки є прямолінійним подовженням нахиленої верхньої стінки проходу з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю. Переважно, впускна ділянка має бічні стінки, які звужуються від відносно широкого отвору у місці сполучення з основною ділянкою до відносно вузького отвору у місці сполучення з проходом з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю. Переважно, основна ділянка, впускна ділянка і з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю облицьовані вогнетривким матеріалом. Переважно, випускний отвір підігрівальної камери має форму горлечка, що виступає назовні і догори з підігрівальної камери. Переважно, горлечко розташоване так, що воно співвісне з проходом з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю так, що наскрізь проглядаються горлечко, з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю та вхідний отвір проходу. Переважно, лінія прямої видимості проходить поблизу над верхньою поверхнею горлечка. Переважно, горлечко знаходиться у верхній частині торцевої стінки підігрівальної камери під її верхньою поверхнею. За допомогою цього розташування частина підігрівальної камери, що проходить над горлечком, створює додатковий об'єм в основній ділянці камери, що робить можливим вміщувати неочікуваний викид розплавленого матеріалу в підігрівальній камері, який все ще здатен витікати неконтрольованим чином з підігрівальної камери через горлечко без неконтрольованого виливання з інших частин підігрівальної камери. Переважно, підігрівальна камера має проточну дренажну систему для контрольованого протікання розплавленого матеріалу від підігрівальної камери в аварійних ситуаціях, у яких присутні витрати потоку розплавленого матеріалу до підігрівальної камери, більші за витрати потоку, які можуть регулюватися за допомогою випускного отвору підігрівальної камери. Переважно, підігрівальна камера додатково має торцевий випускний отвір у її нижній частині для витікання з неї розплавленого матеріалу, при цьому торцевий випускний отвір здатен вибірково відкриватися в ситуаціях, у яких потрібно припинити спорожнення місткості, при цьому підігрівальна камера має нижню стінку, яка нахилена вниз в сторону від з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю до торцевого випускного отво 7 ру, для полегшення протікання розплавленого матеріалу від з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю до торцевого випускного отвору у випадку припинення спорожнення. Переважно, нижня поверхня впускної ділянки підігрівальної камери нахилена донизу від нижньої стінки підігрівальної камери. Переважно, нижня поверхня впускної ділянки підігрівальної камери і нижня стінка компланарні. Згідно з другим аспектом представленого винаходу, також надається підігрівальна камера місткості прямого плавлення, яка має під для вміщення об'єму розплавленого матеріалу, яка має випускний отвір у своїй верхній частині для витікання з неї розплавленого матеріалу, з'єднання з плавильною місткістю у своїй нижній частині для протікання в неї розплавленого матеріалу з поду місткості, торцевий випускний отвір у своїй нижній частині для витікання з неї рідкого металу, при цьому торцевий випускний отвір здатен вибірково відкриватися в ситуаціях, у яких потрібно припинити спорожнення місткості, і при цьому підігрівальна камера має нижню стінку, яка нахилена донизу в сторону від її з'єднання з плавильною місткістю до торцевого випускного отвору, для полегшення протікання розплавленого матеріалу від її з'єднання з плавильною місткістю до торцевого випускного отвору у випадку припинення спорожнення. Вищеописана похила нижня стінка тіла підігрівальної камери мінімізує кількість розплавленого матеріалу біля з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю. Це важливо з точки зору мінімізації кількості матеріалу, який твердне на ділянці з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю після припинення спорожнення місткості. Згідно з третім аспектом представленого винаходу, надається місткість прямого плавлення для виробництва розплавленого матеріалу з металовмісного завантажуваного матеріалу за допомогою способу прямого плавлення на основі ванни розплаву, який здійснюється в місткості, яка містить стаціонарну вертикальну плавильну камеру і підігрівальну камеру для надання можливості протікання розплавленого матеріалу з плавильної камери, при цьому підігрівальна камера виступає назовні з плавильної камери і має ознаки одного або обох вищеописаних першого і другого аспектів представленого винаходу. Переважно, правильна місткість має циліндричну бочкоподібну частину, яка має облицьований вогнетривким матеріалом під, і циліндричну камеру для відхідних газів, що утворюють згадану плавильну камеру, а плавильна камера плавильної місткості пристосована до вміщення ванни розплаву і до формування газового простору над ванною розплаву. Переважно, місткість додатково містить (а) засоби для подачі твердих завантажуваних матеріалів у плавильну камеру, (Ь) засоби для подачі кисневмісного газу у плавильну камеру, (с) канал для відхідних газів для надання можливості відхідному газу, виробленому в процесі, витікати з плавильної камери, (d) засоби для надання можливості рідкому шлаку витікати з плавильної камери і (є) вище 96755 8 описану підігрівальну камеру для надання можливості протікання розплавленого матеріалу з плавильної камери і після цього з підігрівальної камери, що має ознаки одного або обох вищеописаних першого і другого аспектів представленого винаходу. Переважно, підігрівальна камера розташована так, що її з'єднання з плавильною місткістю сполучається з нижньою частиною поду. Переважно, з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю покрите вогнетривким облицюванням поду. Представлений винахід далі описується у вигляді прикладу з посиланням на супровідні креслення, на яких: Фігура 1 зображає вид збоку одного варіанта виконання підігрівальної камери і одного варіанта виконання місткості прямого плавлення, яка має підігрівальну камеру у відповідності з представленим винаходом; Фігура 2 зображає вид перспективи вирізу місткості, зображеної на Фігурі 1, яка показує внутрішню частину місткості і внутрішню частину підігрівальної камери, яка надає можливість розплавленому матеріалу витікати з місткості; Фігура 3 зображає вид збоку частини місткості, зображеної на Фігурі 2; Фігура 4 зображає переріз підігрівальної камери з Фігури 1, виконаний вздовж лінії А-А; Фігура 5 зображає переріз підігрівальної камери з Фігури 1, виконаний вздовж лінії В-В; Фігура 6 зображає переріз підігрівальної камери з Фігури 1, виконаний вздовж лінії С-С; Фігура 7 зображає переріз підігрівальної камери з Фігури 1, виконаний вздовж лінії D-D;i Фігура 8 зображає збільшений вид виділеної колом на Фігурі 3 ділянки С частини місткості. Варіант виконання підігрівальної камери і варіант виконання місткості прямого плавлення, яка має підігрівальну камеру у відповідності з представленим винаходом, зображену на Фігурах, описуються в контексті виробництва рідкого заліза з металовмісного завантажуваного матеріалу, такого як дріб'язок залізної руди, в процесі прямого плавлення на основі ванни розплаву. Такі процеси можуть здійснюватися під тиском і виконуватися в закритих місткостях високого тиску. Наприклад, спосіб, відомий як спосіб прямого плавлення Hlsmelt, що був розроблений заявником, здійснюється при типовому тиску 0,8 бар (1,8 атмосфери). Відзначається, що представлений винахід не обмежується виробництвом рідкого заліза. Також відзначається, що підігрівальна камера не обмежується використанням у виробництві рідкого заліза і може використовуватися як частина металургійних місткостей, які виробляють інші метали і сплави. Місткість позначена цифрою 3. Місткість 3 містить (а) стаціонарну вертикальну плавильну камеру, яка позначена цифрою 8, для виробництва рідкого заліза і (b) вищезгадану позначену цифрою 5 підігрівальну камеру, яка виступає назовні з плавильної камери 8, для випускання рідкого заліза з плавильної камери 8. 9 Місткість 3 може бути будь-якою місткістю прямого плавлення. Місткість 3 є місткістю загального типу, зображеною в опублікованих міжнародних заявках на ім'я заявника, на які тут робиться посилання. Плавильна камера 8 містить плавильну ділянку 4 і циліндричну бочкоподібну частину 10, головним чином циліндричну камеру 12 для відхідних газів, і склепіння 14 у формі зрізаного конуса, яке з'єднує бочкоподібну частину 10 і камеру 12 для відхідних газів. Плавильна камера 8 має зовнішню стальну оболонку 6 і внутрішнє вогнетривке облицювання 20, зокрема на своєму поді 22. Підігрівальна камера 5 дозволяє рідкому залізу, одержаному в процесі прямого плавлення на основі ванни розплаву, який здійснюється в плавильній ділянці 4 плавильної камери 8, безперервно витікати з камери 8 крізь підігрівальну камеру 5. Підігрівальна камера 5 є облицьованою вогнетривким матеріалом конструкцією, яка має головним чином L-подібну форму з горизонтальною секцією, яка виступає назовні з бочкоподібної частини 10 плавильної камери 8, і вертикальною секцією, яка виступає назовні з горизонтальної секції. Центральна вертикальна площина підігрівальної камери 5 розташована на радіальній поверхні бочкоподібної частини 10. Підігрівальна камера 5 має основну ділянку 9 для рідкого заліза у вертикальній секції і впускну ділянку 11 для рідкого заліза в горизонтальній секції. Підігрівальна камера 5 також має: (a) випускний отвір 13 у формі горлечка у її верхній частині для надання можливості рідкому залізу витікати з неї; і (b) з'єднання з плавильною місткістю, позначене цифрою 15, у її нижній частині для надання можливості рідкому залізу витікати з плавильної ділянки 4 місткості 3 в підігрівальну камеру 5. Основна ділянка 9 підігрівальної камери 5 має по суті сталу площу поперечного перерізу по своїй висоті. Посилаючись на Фігуру 7, бачимо, що впускна ділянка 11 підігрівальної камери 5 принаймні частково покрита вогнетривким облицюванням 20 поду 22 плавильної камери 8 і має бічні стінки 41, які сходяться одна до іншої від відносно широкого отвору, який сполучається з основною ділянкою 9 підігрівальної камери, до відносно вузького отвору, який сполучається із з'єднанням 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю. Випускний отвір 13 підігрівальної камери розташований під верхньою поверхнею 45 торцевої стінки підігрівальної камери 5 (дивіться Фігуру 3). За допомогою цього розташування частина підігрівальної камери 5, яка проходить над випускним отвором 13, створює додатковий об'єм в основній ділянці 9 підігрівальної камери, що робить можливим вміщувати неочікуваний викид розплавленого матеріалу у підігрівальній камері 5 з розплавленим матеріалом, який все ще здатен витікати неконтрольованим чином з неї крізь випускний отвір 13 без (або мінімізованим чином) неконтрольованого витікання з інших її частин. 96755 10 З'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю покрите вогнетривким облицюванням 20 поду 22 плавильної камери 8. З'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю має відносно вузький прямий прохід 17, який має однаковий поперечний переріз. Прохід 17 має вхідний отвір 19, який розташований на внутрішній поверхні вогнетривкого облицювання 20 поду 22 плавильної камери 8 так, що рідке залізо може протікати в прохід 17 з поду 22 плавильної ділянки 4 плавильної камери 8. Прохід 17 також має вихідний отвір 23, який відкривається у впускній ділянці 11 підігрівальної камери 5 так, що рідке залізо може протікати крізь з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю у впускну ділянку 11. Міжнародна заявка PCT/AU2006/000545 заявника надає додаткові деталі щодо розмірів і конфігурації з'єднань підігрівальної камери з плавильною місткістю. Поздовжня вісь проходу 17 розташована на радіальній поверхні бочкоподібної частини 10 плавильної камери 8 і проходить догори та назовні з плавильної камери 8 під кутом 31° до горизонталі. Як тут далі обговорюється, цей кут вибирається по відношенню до інших частин підігрівальної камери 5 так, що в прохід 17 можна зовні підігрівальної камери 5 вставляти кисневу фурму, механічну дриль і подібне. Більш точно, розташування проходу 17, впускної ділянки 11 підігрівальної камери, основної ділянки 9 підігрівальної камери і випускного отвору 13 підігрівальної камери є таким, що, коли підігрівальна камера 5 порожня, то з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю і вхідний отвір 19 проходу проглядаються наскрізь зовні над рівнем верхньої частини підігрівальної камери 5. Необмежена лінія прямої видимості вказана лініями, позначеними цифрою 31 на Фігурах 2 і 3. Необмежена лінія прямої видимості робить можливим робити спроби по розблоковуванню заблокованого з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю, більш точно, заблокованого проходу 17, за допомогою кисневої фурми або механічної дрилі, або іншого придатного розблоковувального засобу, який входить у з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю і ним маніпулюють у порівняно безпечному місці зовні над рівнем верхньої частини підігрівальної камери 5. Зокрема, необмежена лінія прямої видимості робить можливим робити спроби по розблоковуванню заблокованого з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю і, більш точно, заблокованого проходу 17, коли в плавильній ділянці 4 місткості З знаходиться розплавлений матеріал, такий як рідке залізо і рідкий шлак. Необмежена лінія прямої видимості є результатом формування: (a) проходу 17 і, зокрема, верхньої стінки 33 проходу 17 (дивіться Фігуру 8) так, що він нахилений вгору (достатньо довгий відносно інших частин підігрівальної камери 5), коли дивитися з плавильної ділянки 4 і зовні крізь прохід 17 у впускну ділянку 11 підігрівальної камери; 11 (b) верхньої стінки 35 впускної ділянки 11 підігрівальної камери (дивіться Фігуру 8) так, що вона не проходить нижче верхньої стінки 33 проходу 17 і, наприклад, є прямолінійним подовженням верхньої стінки 33, і, тому, також нахилена вгору і назовні, як це видно з плавильної ділянки 4; і (с) випускного отвору 13 підігрівальної камери, який розташований у торцевій стінці підігрівальної камери 5 і на висоті так, що він співвісний з проходом 17, завдяки чому лінія прямої видимості проходить крізь нього і кисневу фурму або механічну дриль, або інший придатний розблоковувальний засіб може поміщатися з входженням у прохід 17 і ним можуть маніпулювати зовні підігрівальної камери 5. Згідно з альтернативним варіантом виконання, лінія, яка проходить вздовж верхньої стінки 33 проходу 17, проходить крізь впускну ділянку 11 підігрівальної камери і основну ділянку 9 підігрівальної камери, і перетинає стінку підігрівальної камери у точці, що розташована навпроти з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю. Доступ до з'єднання підігрівальної камери з плавильною місткістю із зовні підігрівальної камери здійснюється поблизу цієї точки перетину. Точка перетину там, де забезпечується доступ до підігрівальної камери, може додатково надавати випускний отвір для витікання рідкого металу з підігрівальної камери. Підігрівальна камера 5 також має торцевий випускний отвір 27 у своїй нижній частині 5. Торцевий випускний отвір 27 закривається під час нормальних умов роботи, але може відкриватися для надання можливості рідкому залізу витікати з підігрівальної камери 5, коли потрібно припинити спорожнення місткості 3. Посилаючись на Фігури 2, 3 і 7, бачимо, що торцевий випускний отвір 27 розташований в бічній стінці основної ділянки 9 підігрівальної камери 96755 12 співвісно з проходом 17 з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю. Нижня стінка 39 основної ділянки 9 підігрівальної камери і впускної ділянки 11 підігрівальної камери нахилені донизу в сторону від вихідного отвору 23 проходу 17 до торцевого випускного отвору 27 для полегшення витікання рідкого заліза від вихідного отвору 23 проходу до торцевого випускного отвору 27 у випадку припинення спорожнення. Тому, це розташування мінімізує кількість рідкого заліза на ділянці з'єднання 15 підігрівальної камери з плавильною місткістю у випадку припинення спорожнення. Підігрівальна камера 5 також має проточну конструкцію для надання можливості рідкому залізу витікати з неї в аварійних ситуаціях, у яких витрати рідкого заліза не можуть регулюватися випускним отвором 13. Посилаючись на Фігури 4, 6, і 7, бачимо, що проточна конструкція має випускну трубу 21, яка має впускний отвір 25, який сполучається з верхньою частиною підігрівальної камери 5. Впускний отвір 25 випускної труби 21 розташований на висоті підігрівальної камери 5, що більша за висоту випускного отвору 13 підігрівальної камери. Вищеописана підігрівальна камера 5 є особливо ефективною конструкцією для місткості 3 прямого плавлення, яка передбачена для роботи протягом довших періодів часу, типово принаймні 12 місяців, без великої зупинки. Типово, плавильна ділянка 4 і підігрівальна камера 5 сконструйовані як окремі компоненти і зібрані разом для формування місткості 3. У варіанти виконання підігрівальної камери і місткості прямого плавлення можуть вноситися багато змін у відповідності з представленим винаходом, зображеному на Фігурах і описаному вище без виходу за рамки представленого винаходу. 13 96755 14 15 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 96755 Підписне 16 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Forehearth of reservoir for direct melting and reservoir for direct melting

Автори англійською

Hayton Mark

Назва патенту російською

Подогревательная камера емкости прямого плавления и емкость прямого плавления

Автори російською

Хейтон Марк

МПК / Мітки

МПК: F27B 3/19, C21C 5/46, C21B 13/10, C21C 5/04

Мітки: підігрівальна, камера, плавлення, місткість, місткості, прямого

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-96755-pidigrivalna-kamera-mistkosti-pryamogo-plavlennya-ta-mistkist-pryamogo-plavlennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Підігрівальна камера місткості прямого плавлення та місткість прямого плавлення</a>

Подібні патенти