Мартеновская печь

 

Использование: в области черной металлургии , в частности в мартеновских печах для выплавки стали. Сущность изобретения: в регенераторе 2 насадка типа Сименса 5 размещена между участками 6 и 7 насадки типа Каупера, прилегающими к перевальной и торцовой стенам регенератора 2. Длина каждого участка 6 и 7 0,181-0,227 общей длины насадки. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

СТВО СССР

ТЕНТ СССР) ГО УДА

BE ОМ (ГО ПА

N. 78

К ВТОРСКОМУ СВИД

53943/02 .07.90 .02.93. Бюл. ¹ 5 неп ропетровский металлургический ут и Коммунарский металлургический нат .Ф.Сапов, Н.П,Свинолобов, А.В.Пет.В.Гребенюков, В.Н.Черных, Б.А,Дво, А.И,Кущенко и Г.В.Соломин торское свидетельство СССР

9326, кл. С 21 D 9/70, 1986. вторское свидетельство СССР

525, кл. F 27 D 17/00, 1976. (21) 8 (22) 4 (46) 7 (71) Д инст т ком и (72) ров, рядк н (56) в

N 13 (sI)s F 27 В 3/26, С 21 С 5/04 (54) МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ (57) Использование: в области черной металлургии, в частности в мартеновских печах для выплавки стали. Сущность изобретения, в регенераторе 2 насадка типа Сименса 5 размещена между участками 6 и 7 насадки типа Каупера, прилегающими к перевальной и торцовой стенам регенератора 2. Длина каждого участка 6 и? 0,181 — 0,227 общей длины насадки. 1 ил., 1 табл, 1793178

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к мартеновским печам, Известен сталеплавильный агрегат, содержащий с каждой стороны рабочего пространства шлаковик и воздушный регенератор с насадкой из огнеупорного кирпича, выполняемой с открытыми каналами, то есть по системе Сименса..

Недостатком известного технического решения являются повышенные удельные расходы топлива и кислорода при выплавке стали. Объясняется это тем, что в регенераторе с насадкой типа Сименса не обеспечивается равномерное распределение отходящих продуктов сгорания и воздуха по длине (сечению) насадки. Максимальные количества дыма и воздуха проходят в противоположных по длине регенератора частях насадки, Вследствие этого степень использования тепла отходящих газов (коэффициент регенерации) невелика, соответственно температура подогрева воздуха ниже дости>кимойй при имеющейся поверхности нагрева регенератора, что и приводит к повышенным расходам топлива vl кислорода при выплаве стали, Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемым результатам является мартеновская печь, имеющая с каждой стороны рабочего пространства шлаковик и регенератор, содержащий корпус с арочным сводом, торцовой и перевальной стенками, размещенную внутри корпуса теплообменную насадку типа Сименса их огнеупорного кирпича.

Недостатком известной конструкции является работа сталеплавильного агрегата с завышенными расходами топлива и кислорода на протяжении значительной части его кампании. Объясняется это тем, что температура подогрева воздуха ниже достижимой при имеющейся поверхности нагрева регенератора из-за невозможности обеспечения равномерного распределения дымовоздушных потоков по сечению насадки регенератора в течение всей кампании агрегата. Установленные над насадкой в шахматном порядке два ряда столбиков, предназначенные для выравнивания газовых потоков по сечению насадки обладают незначительной строительной прочностью, Стойкость их из-за тяжелых условий работы в наднасадочном пространстве не превышает 1,5 — 2,0 месяцев после чего они разрушаются, перекрывая в районе их установки сечение каналов верхних рядов насадки, При этом равномерность распределения потоков по сечению насадки ухудшается и становится хуже, чем при отсутствии установки столбиков, Таким образом, известное техническое решение не может обеспечить равномерного распределения газовых потоков по сечению насадки регенератора, а следовательно, не представляется возможным повысить температуру подогрева .воздуха и снизить за счет этого удельные расходы топлива и кислорода при выплавке стали.

Цель изобретения — снижение расходов кислорода и удельного расхода топлива путем равномерного распределения дымовоздушных потоков по сечению регенератора.

Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции мартеновской печи, содержащей плавильную ванну, шлаковики и регенераторы с торцевой и перевальной стенками и размещенной внутри него с насадкой из огнеупорного кирпича

20 типа Сименса, насадка типа Сименса размещена между участками насадки типа Каупера, прилегающих к перевальной и торцевой стенкам регенератора и составляющими каждый 0,181-0,227 общей длины насадки.

25 Расположение насадки Симе са между участками насадки Каупера, а также интервал длин этих участков выбран, исходя из достижения равномерности распределения газовых потоков по сечению регенератора, Наличие участков насадки типа Каупера, имеющих изолированные вертикальные каналы позволяет за счет изменения их гидравлического сопротивления перераспределять потоки дыма и воздуха по сечению регенератора.

Так, при дымовом периоде наибольшее количество отходящих продуктов сгорания движется по каналам насадки, расположенным у торцовой стены регенератора, а наи40 меньшее — по каналам насадки, прилегающим к шлаковику. Каналы насадки, прилегающие к торцовой стене регенератора, значительно больше прогреваются, сопротивление их движению продуктов сго45 рания сверху вниз возрастает, в то же время каналы, расположенные у шлаковика, имеют меньшую температуру и, соответственно, меньшее сопротивление движению газов.

50 Вследствие разных сопротивлений каналов этих участков и происходит перераспределение продуктов сгорания по сечению насадки„способствуя более равномерному ее прогреву по сечению, Аналогичное явление происходит и при движении воздуха снизу вверх по насадке регенератора.

Максимальное количество воздуха стремится пройти через каналы прилегающие у шлаковику, а минимальное — у торцовой сте1793178 ны егенератора, При этом гидравлическое соп отивление движению газов по каналам у ш аковика возрастает и будет больше, чем у к налов, расположенных у торцовой стены. Вследствие изменения сопротивлений 5 этих участков происходит выравнивание ра пределения воздуха по сечению насад, ки. Таким образом, благодаря более равноме ному распределению газовых потоков по сечению регенератора и достигается более 10 вы окая по сравнению с прототипом темпера ура нагрева воздуха, что и позволяет сокр тить расходы топлива и кислорода при вы лавке стали, Если длина каждого из участков насад- 15 ки аупера будет меньше 0,181 общей длины насадки, то не обеспечивается ра номерное распределение газовых потока по сечению насадки.

При увеличении длины этих участков бо- 20 ле 0,227 общей длины насадки возрастает тр доемкость укладки насадки регенератора при практически неизменной температуре подогрева воздуха.

На чертеже представлена мартенов- 25 ск я печь по продольной оси шлаковика и ре енератора.

Мартеновская печь содержит с каждой ст роны рабочего пространства шлаковик

1, егенератор 2, имеющий наднасадочное 30

3 поднасадочное 4 пространства, насадку ти а Сименса 5, размещенную между участка и насадки 6 и 7 типа Каупера, прилегающ ми соответственно к перевальной и то цовой стенке регенератора 2 и составля- 35 ю ими каждый 0,181 — 0,227 общей длины на адки. Наднасадочное пространство реге ератора 2 соединено с боровом 8, на ко ором установлен шибер 9 и тарельчатый во душный клапан 10. 40

Мартеновская печь работает следующ м образом.

При отводе продуктов сгорания из рабочего пространства печи слева (на чертеже и ображен левый дымовоздушный тракт) 45 в здушный клапан 10 закрыт, а шибер 9 в б рове 8 открыт, Продукты сгорания через шлаковик 1 поступают в наднасадочное пространство 3 регенератора 2. При этом большая их часть устремляется к торцовой 50 стене регенератора 2. В результате каналы участка насадки типа Каупера 7, прилегающ е к торцовой стене регенератора 2 нагре- в ются больше, чем каналы участка насадки т па Каупера 6, прилегающие к шлаковику 55

1., Вследствие этого сопротивление каналов участка насадки 7 увеличивается по сравнению с сопротивлением каналов участка нас дки 6. В результате произойдет перераспределение потоков отходящих газов. Количество продуктов сгорания, проходящее через каналы участка насадки 7 уменьшится, а через каналы участка насадки 6 увеличится, Такое перераспределение продуктов сгорания приводит к равномерному прогреву всей насадки по ее сечению.

После реверсирования факела шибер 9 закрыт, а тарельчатый воздушный клапан 10 открыт. Воздух поступает в поднэсэдочное пространство 4 регенератора 2, при этом большая его часть стремится пройти по части насадки 6, примыкающей к шлаковику 1.

Каналы этой части насадки охлаждаются больше, чем каналы участка насадки 7. Поэтому и сопротивление каналов участка насадки типа Каупера 7 станет меньше, чем у каналов участка насадки 6. Произойдет перераспределение потока воздуха по сечению регенератора между участками насадки

6 и 7. B результате такого перераспределения от насадки будет отобрано большое количество тепла, а соответственно воздух нагревается до более высокой температуры, что и позволит сократить удельные расходы топлива и кислорода при выплавке стали.

На 300 т мартеновских печах было выполнено сопоставление эффективности описываемого устройства и прототипа.

Прототип — мартеновская печь с габаритами насадки воздушного регенератора: длина 6500, ширина — 6500, и высота 6600 мм. Насадка выполнена по системе Сименса с размером ячейки 220 х 220 мм из шамотного кирпича и имеет 22 ряда по длине.

Над ячейками насадки на равном расстоянии от перевальной и торцовой стены установлены два ряда столбиков, располо>кенных в каждом ряду один отдругого на расстоянии, равном длине ячейки.

Столбики выполнены по системе Сименса.

В изобретении регенераторы мартеновской печи в тех же габаритах были выполнены следующим образом: участки насадки, прилегающие к шлаковику и торцовой стене регенератора, выкладывали по системе Каупера, между ними располагали насадку системы Сименса. Размер ячеек насадки составлял 220 х 220 мм. Длину каждого из участков насадки с системой укладки кирпича по Кауперу принимали равной; 0,091, 0,181, 0,227, 0,272 общей длины насадки регенератора или соответственно; 2, 4, 5 и 6 рядов. При исследованиях за критерий эффективности принимали температуру подогрева воздуха, измеряемую в вертикале отсасывающей термопарой. Данные сопоставительных исследований представлены в таблице.

Не представлены данные для среднего значения интервала, так как это значение

1793178 соответствует дробному числу рядов насадки. Данные таблицы свидетельствуют о преимуществах предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом, Результаты сопоставления зффективности прототипа и предлагаемого технического решения

Составитель С,Кулакова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор

Заказ 492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Мартеновская печь, содержащая плавильную ванну шлаковики и регенераторы с торцовой и перевальной стенами и размещенной внутри него насадкой типа Сименса из огиеупорного кирпича, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения расхода кислорода и удельного расхода топлива путем равномерного распределения дымовозПри использовании описываемого устройства удельные расходы топлива снижаются с 112,5 кг/т до 110,4 кг/т, т.е. на 2,1 кг/т стали, а расходы кислорода с 69,3 м /т

5 до 66,4 м /т, т,е. на 2;9 м /т. душных потоков по сечению регенератора, части насадки, прилегающие к перевальной и торцовой стенам регенератора по всей его высоте выполнены с кладкой типа Каупера, а насадка типа Сименса размещена между ними, при этом длина каждого участка насадки типа Каупера составляет 0,181-0,227 общей длины насадки.

Мартеновская печь Мартеновская печь Мартеновская печь Мартеновская печь 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в машиностроении , электротермии и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к металлургии

Изобретение относится к конструкциям насадок регенераторов мартеновских печей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в регенераторах мартеновских печей, выполняемых по авт.св.ссср N909512

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к устройствам регенераторов для подо грева воздуха в сталеплавильных по довых печах

Изобретение относится к черной металлургии

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к конструкциям подовых сталеплавильных печей

Изобретение относится к черной металлургии , в частности, к выплавке стали вдвухванных сталеплавильных агрегатах, в том числе и работающих в прямоточном режиме

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в основной мартеновской печи
Наверх