Устройство для отбора проб из фурменной зоны доменной печи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ из ФУРМЕННОЙ ЗОНЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи водал, отличающе. ее я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности получаемой информации, в raaooteopHOM канале выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводимого в печь конца корпуса. (Л К)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUW

РЕСПУБЛИК. 691 (И) щп С 21 В 7/24.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3490872/22-02 (22) 17.09.82 (46) 23.12,83. Бюл. Ю 47 (72) С.Л. Ярошевский, Г.E. Горяйнов, A.È. Камардин А.Т. Анисимов, С.Я. Фролов, В.И. Мачикин, A.B. Ди-. девич, В.Н. Муравьев и Н.Й. Ефанова (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669.162.264(088.8) (56) 1. Brandy I.L. Amanda and BeEEefonte, answers toiron maning.— Meta2s, 1964 r., 16, 9 8, я.631643.

2. Ярошевский С.Л., Гайворонский Я.С. и Попов Н.С. Контроль теплового состояния горна доменной печи.

Киев. Техника, 1968, с. 32 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OTSOPA ПРОБ

ИЗ ФУРМЕННОЙ ЗОНЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи вода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения надежности и достоверности получаемой информации, в гаэоотборном канале выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводияого в печь конца корпуса.

1062Я6В

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в устройствах для отбора проб газа, чугуна, шлака и других материалов из фурменной эоны при выплавке чугуна в доменных печах, работающих в частности с вдуванием в горн пылеугольного топлива.

Анализ теоретических и расчетных данных показывает, что максимальная достигнутая на практике доля замены кокса пыпеугольным топливом составляет 10-ЗОВ против 30-60%, возможных теоретически. Это объясняется, в частности, неполным сгоранием пылеугольного топлива в фурменных эо- 15 нах доменной печи, что способствует ухудшению вязкости шлака, загромождению горна и другим отклонениям хода печи.

Известен способ оценки полноты сгорания пыпеугольного топлива с использованием специальных малогабаритных киноаппаратов, которые вводятся в фурменную зону во внутренний канал водоохлаждаемой исследовательс-25 кой трубы: отснятые в различных тачках фурменной эоны кадры дают возмож. ность оценить ход сгорания пыли. В .частности, сгорание пылеугольного топлива завершается на расстоянии

250-300 мм от носка фурмы (1,).

Однако это устройство не обеспечивает получения количественных данных о полноте сгорания пылеугольного топлива и является черезвычайно сложным, 35

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для отбора проб нз фурменной зоны доменной печи, содержащее водоохлаж 40 денный корпус с центральным гаэоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи воды f2 ).

Недостатком известного устройства является значительная погрешность 45 определения фактической концентрации, определяемая частичным догоранием пылеугольного топлива в канале водоохлаждаемой трубы по время отбора.

Высокие температура и содержание кислорода в горновом газе на входе в охлаждаемую трубу обусловливают возможность догорания частиц пылеугольного топлива в газообразном канале исследовательской трубы, что подтверждается обгоранием шомпола в канале трубы на расстоянии до 200300 мм.

В результате горения пылеугольного топлива газа по исследовательс- 60

1 кой трубке идет крайне неравномерно, что вносит дополнительную погрешность и требует непрерывной шуровки канала шомполом, снижает безопасность труда. 65

Кроме того, при отборе проб газа ввиду высокой температуры и наличия кислорода. в некоторых точках фурменной зоны в газоотборном канале происходит изменение состава газа, При отборе проб материала иэ фурмен-. ной зоны также происходит изменение химического состава.

Таким образом, использование известного устройства не обеспечивает получение достоверной информации о процессах, происходящих в фурменной зоне горна доменной печи.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности получаемой информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб из фурменной эоны доменной печи, содержащем водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи воды, в газоотборном канале, выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводимого в печь конца корпуса.

Предлагаемое устройство в начале пробоотборяого канала водй обеспечивает охлаждение потока газа и твердых материалов до 20-30 С в течение долей секунды, что практически полностью исключает возможность догорания части пылеугольного топлива, окисления газа н чугуна.

Кроме того, регулируя расход и давление воды, можно обеспечить по лучение в пробоотборном канале оптимальной концентрации твердого материала в водно-газовой эмульсии, которая равномерно поступает в газосборник, обеспечивая чистоту канала исследовательской трубы. Указанное обстоятельство определяет возможность надежного измерения расхода горнового газа, что способствует повышению точности определения полноты сгорания.

Подача воды в газоотборный канал контролируется и измеряется с помощью расходомера и крана, что опре-. деляет воэможность оптимизации режима забора пробы, полностью исключая возможность поступления воды в горн доменной печи.

Указанные устройства позволяют полностью отключить подачу воды в канал в периоды до поступления трубы в заданную для исследования точку горна, а также после завершения опыта

Отверстия в газоотборном канале располагаются на расстоянии 2-10 диаметров газоотборного отверстия от вводимого в печь конца корпуса.

При расположении отверстий ближе двух диаметров к торцу вода в значи1062268

Составитель Б. Раковский

Редактор Г. Беэвершенко Техред М.Кузьма Корректор Л. Патай

М

Заказ 10160/28

Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г-.

Ужгород, ул. Проектная, 4 тельных количествах поступает в горн.

При расположении отверстий далее

10 диаметров от торца шомпола наблюдается дожигание пылеугольного топлива в газоотборном канале трубки.

На чертеже представлено устрой-- 5 ство, поперечный разрез.

Устройство для отбора проб состоит иэ водоохлаждаемого корпуса 1, в котором расположены центральный гаэоотборный канал 2 и кольцевая 30 полость 3 для подачи воды.

Внутри центрального гаэоотборного канала 2 расположен шомпол 4 для шуровки канала. В. гаэоотборном канале 2 выполнены боковые отверстия 5, соединяющие полость канала 2 с кольцевой полостью 3. Отверстия расположены на расстоянии, равном 3 диаметрам газоотборного канала от торца устройства, введенного в фурменную зону. Для подачи воды в кольцевую полость 3 имеется .труба 6 с краном

7, для подачи воды а устройство и ее отвода имеются патрубки 8 и 9. B тыльной части устройства расположен патрубок 10 для отвода пульпы. С целью уплотнения и предотвращения выбросов газа через газоотборный канал 2 устройство снабжено сальником 11. Для отбора проб материалов в шомполе 4 выполнены гнеэдл 12. 30

Предлагаемое устройство используется следующим образом.

Отбор проб проводится в течение

40-60 мин после окончания выпуска.

Устройство для отбора проб вводят 35 в горн доменной печи через фурменный прибор. После достижения устройством отметки 0,5-1,0 м до первой исследуемой точки открывают кран 7 н вода через отверстия 5 поступает в полость газоотборного канала 2. Водогаэовая смесь через канал 2 и патрубок 10 попадает в сборную емкость, в которой осаждаются твердые частицы. В воде, находящейся в емкости, пол ностью растворяются щелочи, цианиды, улавливаются смола и другие компоненты, содержащиеся в горновом газе.

После этого очищенные горновые газы поступают в ротаметр с целью определения расхода, затем в прибор отбора средней пробы и, наконец, на сброс. После перехода к следующей точке производится отбор пробы после сброса.водогаэовой смеси в атмосферу в течение 2-3 мия с целью удаления из трубы остатков материалов из предыдущей точки. Таким образом, при обычной продолжительности отбора пробы 2 — 5 мин обеспечивается получение представительной и усредненной проб газа, порошкообразного материала, содержащего как правило и пылеугольное топливо, и наконец, пробы воды, содержащей щелочи, цианиды, смолы и другие уловленные иэ . горнового газа материалы.

После завершения опыта пробу весом до 20 кг отстаивают с целью удаления воды, а оставшуюся пульпу высушивают. Полученный порошок подвергают химическому и макроструктур ному анализам. Полученные результаты используют для подсчета фактической концентрации пылеугольного топлива в горновом газе в исследуемой точке горна, а. также для определения состава горнового газа н содержания в нем щелочей, цианидов и других составляющих.

Для отбора проб материала шомпол

4 выводят за торец устройства в фурменную зону и одновременно через отверстия 5 подают воду в газоотборный канал 2. После набора материала шомпол возвращают в исходное положение. При этом происходит интенсивное охлаждение материала. Затем пробу извлекают иэ устройства и отправляют на анализ.

Эксперименты по определению полноты сгорания пыпеугольного топлива, состава газа, твердых материалов производятся в период освоения технологии и нового технологического оборудования ежедневно и, в конечном счете, способствуют подбору наиболее рационального устройства для ввода пылеугольного топлива и оптимизации технологииеского режима плавки,обеспечивающего максимальное сгорание топлива.

Успешное использование предлагаемого устройства и совершенствование на основе полученных данных способа ввода пылеугольного топлива в доменную печь может обеспечить повышение полноты его сгорания на 10-20%,что приводит к повыаению коэффициента замены кокса пылеугольным топливом.