Устройство для уплотнения муфельных конвейерных печей с нейтральной или восстановительной атмосферой

 

Использование: при производстве губчатого железа из распыленной стали и смесей распыленной стали и железорудного суперконцентрата, а также из прокатной окалины или смесей, содержащих прокатную окалину, Цель изобретения -уменьшение утечек технологического газа из печи, улучшение качества продукции и увеличение производительности. Сущность: в газовом затворе муфельной печи верхняя и нижняя стенки снабжены двумя плоскими соплами, направленными под углом 30-60° к горизонтальной плоскости навстречу друг другу. Между соплами нижней части затвора под конвейерной лентой выполнена камера , площадь поперечного сечения которой равна 0,6-1 площади сечения сопел нижней части затвора, а площадь поперечного сечения канала, образованного верхней стенкой затвора, конвейерной лентой и соплами верхней части затвора, равна 0,6- 2,5 площади сопел верхней части затвора. 4 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>s F 27 В 5/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .;(,, ".,);;1М1

1!,:.reT>30- TEXgijyvP4kiig г: У1ИОТ ЕНА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803676/02 (22) 19.03.90 (46) 07,01,93. Бюл. ¹ 1 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.В, Антонов, А.И. Бондаренко, С.Л. Выскребенцев, А. К. Гайдученко, Ф, Е, Долженков, В. С. Ивахов, Н. П. Сакалова и В. Л, Шварцман (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 497346, кл. F 27 D 7/02, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ МУФЕЛЬНЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ ПЕЧЕЙ С

НЕЙТРАЛЬНОЙ ИЛИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ АТМОСФЕРОЙ (57) Использование; при производстве губчатого железа из распыленной стали и смесей распыленной стали и железорудного суперконцентрата, а также из прокатной

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве губчатого железа из распыленной стали и смесей распыленной стали и железорудного суперконцентрата, а также из прокатной окалины или смесей, содержащих прокатную окалину.

Известен способ герметизации печей с защитной атмосферой путем создания буферной зоны перед входным отверстием печи, в которой под,;ерживается давление, равное давлению в рабочей камере печи. В буферную зону подается воздух. Заполненная воздухом буферная камера и рабочее пространство печи с защитной атмосферой разделены плоскими завесами нейтрального газа, вытекающими из щелевых сопел, направленными сверху и снизу перпендику... Ж,, 1786347 At окалины или смесей, содержащих прокатную окалину, Цель изобретения — уменьшение утечек технологического газа из печи, улучшение качества продукции и увеличение производительности. Сущность; в газовом затворе муфельной печи верхняя и нижняя стенки снабжены двумя плоскими соплами, направленными под углом 30-60 к горизонтальной плоскости навстречу друг другу. Между соплами нижней части затвора под конвейерной лентой выполнена камера, площадь поперечного сечения которой равна 0,6 — 1 площади сечения сопел нижней части затвора, а площадь поперечного сечения канала, образованного верхней стенкой затвора, конвейерной лентой и соплами верхней части затвора, равна 0,62,5 площади сопел верхней части затвора.

4 ил, лярно поверхности обрабатываемой в печи полосы.

Недостаток этого способа заключается в том, что одиночные плоские струи не обеспечивают надежного разделения зон с окислительной и восстановительной средами, так кака в струи подсасываются газы из окружающего пространства, т,е, воздух с одной стороны и защитный газ с другой, в струях происходит смешение газов, при растекании струи по поверхности полосы в рабочую камеру поступает некоторое количество воздуха, а в буферную камеру некоторое количество защитного газа, Поступивший в камеру охлаждения воздух увеличивает содержание окислителей в восстановительном газе, что приводит к ухудшению

1786347 качества продукции и снижению производител ьности.

Для обеспечения надежного уплотнения требуется высокий расход нейтрального или защитного газа в завесы, Это снижает экономическую эффективность применения этого способа, Цель изобретения — уменьшение утечек технологического газа из печи, улучшение качества продукции и увеличение произво- 10 дительности, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения муфельных конвейерных печей с нейтральной или восстановительной атмосферой, включающем газовые затворы в зонах загрузки и выгрузки, выполненные в виде двух камер с верхней, нижней и боковыми стенками, в которых верхние и нижние стенки снабжены по всей ширине плоскими соплами для подачи защитного газа. каждая верхняя и нижняя стенка затворов снабжена двумя плоскими соплами, направленными под углом 30 — 60 к горизонтальной плоскости навстречу друг другу, между соплами нижней части затвора под конвейерной лентой выполнена камера, площадь поперечного сечения которой равна 0,6 — 1 площади сечения сопел нижней части затвора, а площадь поперечного сечения канала, образованного верхней стенкой затвора, конвейерной лентой и соплами верхней части затвора, равна

0,6 — 2,5 площади сопел верхней части затвора, Устройство содержит по два плоских сопла сверху и снизу конвейерной ленты по всей ширине камер загрузки и выгрузки, каждые два сопла сверху и снизу конвейерной ленты направлены навстречу друг другу. В верхней стенке затвора установлены патрубки с регулирующей арматурой для отвода газов из затвора.

На фиг. 1 и 2 представлены разрезы затворов соответственно в зонах загрузки и выгрузки в плоскости продольной оси печи; на фиг, 3 и 4 — поперечные сечения затворов соответственно в зонах загрузки и выгрузки (разрез А — А и Б — Б на фиг. 1 и 2 соответствен но).

Устройство состоит из коллекторов 1 и сопел 2, служащих для создания затворов сверху, коллекторов 3 и сопел 4, служащих для создания затворов снизу, стенки 5 между верхними соплами 2, стенки 6 между нижними соплами 4, патрубков 7 с дросселями 8 для отвода газа из затвора, трубопроводов 9 и 10 для отвода газа к устройству для дожигания. Затвор подсоединен в нижней части к плите 11, по которой движется лента 12, в верхней части — к плите 13, Стен15

55 ка 6 расположена ниже уровня плиты 11, чтобы между лентой 12, стенкой 6 и струями из сопел 4 был канал для движения вводимого в затвор газа к отводящим патрубкам

7. В зоне загрузки расположен бункер 14 с дозатором 15 и трубопровод 16 для отвода отработанного восстановительного газа под зонт для дожигания. Со стороны выгрузки затвор примыкает к камере охлаждения

17. Коллектор 18 с соплом 19 служит для подачи восстановительного газа, Трубопровод 20 служит для отвода части восстановительного газа под зонт для дожигания, где установлен запальник 21. Трубопровод 20 снабжен устройством 22 для предотвращения проскока пламени в камеру 17. 3а затвором над барабаном расположена фреза 23 для размалывания губки. Затвор может быть расположен перед загрузочным бункером, как это представлено на фиг, 1, и между бункером и каналом для отвода отработанного восстановительного газа, При работе в затворы подают газ, В затвор в зоне загрузки подают воздух низкого давления. Давление в затворе регулируют изменением расхода газа и площади сечения на выходе из отводящих патрубков.

При расположении затвора между загрузочным бункером и каналом для отвода отработанного восстановительного газа в затворе поддерживают давление, равное

1-1,2 давления в муфеле, при расположении затвора перед загрузочным бункером в затворе поддерживают давление, равное

0,8-1 давления в муфеле. В затвор в зоне выгрузки подают инертный газ, давление поддерживают равным 0,8 — 1,2 давления в камере охлаждения. Вводимые в затвор плоские струи, направленные навстречу друг другу, создают в пространстве между струями избыточное статическое давление за счет преобразования части кинетической энергии струй в статическую, струи служат сопротивлением для удаления вводимого в пространство между струями газа, Давление в затворе определяется расходом газа, вводимого в затвор, площадью поперечного сечения каналов над и под конвейерной лентой и площадью поперечных сечений дросселей на выходе отводящих патрубков.

Потери восстановительного газа через торцы загрузки и выгрузки при применении предложенных затворов значительно ниже, поэтому уменьшается удельный расход восстановительного газа на 1 т продукции. Так как подсосы воздуха в камеру охлаждения отсутствуют, то содержание окислителей в восстановительном газе не увеличивается, вследствие чего улучшается качество про1786347 дукции и увеличивается производительность.

Углы наклона сопел к плоскости конвейерно и ленты on редел я ются геометрическими соотношениями камер загрузки и выгрузки. Оптимальный угол наклона составляет 45О. При высоте камеры менее

10 мм угол наклона уменьшают до 30, при высоте камеры более 50 мм угол наклона увеличивают до 60О, При углах наклона менее 30 существенно увеличивается инжекция в затвор газов из окружающего пространства, при углах более 60 возрастает расход газа из затвора.

Отношение площадей поперечных сечений каналов затворов над и под лентой K площадям поперечных сечений плоских сопел соответственно верхней и нижней частей затвора зависит от геометрических соотношений камер загрузки и выгрузки, Для нижней камеры, где расстояние между срезами сопел и поверхностью ленты изменяется в узких пределах, это отношение равно 0,6 — 1. При отношении менее 0,6 существенно увеличивается переток газа из затвора, а при отношении более 1 возрастает расход газа из окружающего пространства в затвор. В связи с тем, что высота верхней камеры затвора значительно больше, чем нижней, целесообразно для практики отношение площадей составляет

0,6-2,5.

Экономическая эффективность применения предложенного устройства заключается в уменьшении расхода восстановительного газа, улучшении качества продукции и увеличении производительности, Ожидается, что применение изобретения позволит снизить расход восстановительного газа на 10%. Экономический эффект от внедрения изобретения в цехе производительностью 10 тыс, т в год составит

Э=0,1 „ОО 160 10000=

= 80 тыс, руб. в год, где 0,1 — величина, на которую снижается

5 расход восстановительного газа;

500 — удельный расход восстановительного газа, м /т;

160 — стоимость 1000 м восстановиз тельного газа, руб.;

10 10000 — производительность цеха, т/год.

Формула изобретения

Устройство для уплотнения муфельных

15 конвейерных печей с нейтральной или восстановительной атмосферой, содержащее газовые затворы, расположенные в зонах загрузки и выгрузки, которые выполнены в виде двух камер с верхней, нижней и боко20 выми стенками и охватывают со всех сторон движущуюся конвейерную ленту, а также плоские сопла для подачи защитного газа, расположенные по всей ширине верхних и нижних стенок, отл ича ю щеес я тем, 25 что, с целью уменьшения утечек технологического газа из печи, улучшения качества продукции и увеличения производительности, каждый затвор снабжен двумя дополнительными плоскими соплами, при этом

30 сопла расположены попарно на верхней и нижней стенках и направлены под углом

30 — 60 к горизонтальной плоскости навстречу друг другу, причем между соплами нижней части затвора под конвейерной

35 лентой выполнена камера, площадь поперечного сечения которой равна 0,6 — 1,0 площади сечения сопл нижней части затвора, а площадь поперечного сечения канала, образованного верхней стенкой затвора, кон40 вейерной лентой и соплами верхней части затвора, равна 0,6-2,5 площади верхней части затвора.

1786347