Устройство для улавливания газов от электродуговой печи

 

Изобретение относится к обпасти вентиляции и предназначено для отвода газов электродуговой печи. Цель изобретения повышение эффективности в работе. Устройство содержит вытяжной зонт и два установленных на своде коаксиально с равномерным зазором у основания полых конуса разной высоты, причем конус с меньшими высотой и углом раскр.ыти-я расположен внутри конуса с большими высотой и углом раскрытия, а расстояние между рабочим сечением вытяжного зонта и верхним сечением наружного конуса (0,3-0,6)0, где О -диаметр корпуса печи, высоты внутреннего и наружного конусов составляют (0,15- 0,2)0 и (0,25-0,35)0 соответственно, а углы раскрытия - 40-50° и 55-65°. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 2 табл.

COY 3 СОВЕ 1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 08 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

6ä

C)

М (21) 4871592/12 (22) 08.10.90 (46) 23.02.93, Бюл. N 7 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности (72)ll.È.Килин (56) Вентиляция в металлургической промышленности/ Под ред. Я.А.Штормберга.—

М.: 1968, с. 67. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЗОВ ОТ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к области вентиляции и предназначено для отвода газов электродуговой печи, Цель изобретения—

Изобретение относится к области вентиляции и предназначено для улавливания и отвода газов электродуговой печи, Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является устройство вытяжного зонта над электродуговой печью. .Однако данное устройство имеет ряд недостатков, а именно: низкая эффективность улавливания отходящих газов электродуговой печи; большие расходы удаляемого воздуха; невозможность приблизить рабочее сечение вытяжного зонта к источнику выделения теплогазовыделений; большие габариты вытяжного зонта, в том числе и его рабочего сечения.

Целью изобретения является повышение эффективности его в работе.

Цель достигается тем, известное уст-. ройство, включающее вытяжной зонт, снабжено направляющими, выполненными из

„., Я3 ÄÄ 1796302 Al повышение эффективности в работе. Устройство содержит вытяжной зонт и два установленных на своде коаксиально с равномерным зазором у основания полых конуса разной высоты, причем конус с меньшими высотой и углом раскрытия расположен внутри конуса с большими высотой и углом раскрытия, а расстояние между рабочим сечением вытяжного зонта и верхним сечением наружного конуса (0,3-0,6)0, где D — диаметр корпуса печи, высоты внутреннего и наружного конусов составляют (0,150,2)0 и (0.25-0,35)D соответственно, а углы раскрытия — 40-50 и 55-65, 1 з.п, ф-лы, 1 ил, 2 табл, двух установленных на своде печи коаксиально с равномерным зазором у основания полых усеченных конусов разной высоты, причем конус с меньшими высотой и углом раскрытия расположен внутри конуса с большими высотой и углом раскрытия, а расстояние между рабочим сечением вытяжного зонта и верхним сечением наружного конуса составляет (0,3-0,6)0, где D — диаметр корпуса печи. Высоты внутреннего и наружного конусов составляют соответственно (0,15-0,2)D и (0,25-0,35)D, а углы раскрытия — 40-50 и 55-650 соответственно.

Расположение полых усеченных конусов на своде печи позволяет более рационально удалять теплогазовыделения как от межэлектродного пространства через внутренний конус, так и от загрузного проема через кольцевой зазор между внутренним и наружным конусами, при этом площадь истечения газовыделений уменьшается. Через

1796302 верхнее сечение наружного конуса происходит организованный и направленный конвективный поток гаэовыделений, что способствует более эффективному его улавливанию вытяжным зонтом.

Наличие различных высот наружного и внутреннего конусов позволяет сохранить более высокие скорости вблизи электродов и обеспечить эффект эжекции и смешение потоков.

Проведенные исследования показали, что при наличии заглубления источника в полости внутреннего конуса на глубину (0,15-0,2)D создает более равномерную температуру в его верхнем сечении, не нарушая развития конвективного потока. Подпитка пограничного слоя осуществляется за счет притока из межконусного пространства внутреннего и наружного конусов, высота которого в пределах (0,25-0,35)0, осуществляется эжекция воздуха из этого пространства, а там конвективный поток работает более стабильно, Наличие углов раскрытия внутреннего конуса 40-50 и наружного 55-65 позволяет сократить до минимума коэффициент местного сопротивления, осуществить более эффективное улавливание восходящих конвективных потоков. Результаты исследований сведены в табл. 1.

Режим работы оптимальный при полном улавливании вредных веществ (конвективного потока) при высоте внутреннего конуса (0,15-0,2)D и углах раскрытия 40-30О, а наружного (0,25-0,35)0 и углах раскрытия

55-65 С.

Исполнение с различными углами образующих полых конусов позволяет уменьшить коэффициент местного сопротивления проходу воздуха через равномерный зазор и в межконусном пространстве, поддерживать постоянный эффект эжекции за счет разности температур и скоростей истечения воздушных потоков во внутреннем конусе и межконусном пространстве, так как в пер- вом (внутреннем конусе) происходит истечение теплогазовыделений через межэлектродное пространство из полости печи, а во втором из помещения.

Габариты высот конусов обусловлены удобством в эксплуатации и технологическими требованиями, углы раскрытия — наименьшими коэффициентами местного сопротивления проходу удаляемого воздуха, Расположение рабочего сечения вытяжного зонта над верхним сечением наружного конуса в пределах (0,3-0,6)0 соответствует требованиям технологического процесса и более эффективному улавливанию восходящих конвективных потоков, так как такое расстояние является переходным между зонами пограничного и разгонного участков конвективных потоков над теплогазоисточниками и способствует его полному улавливанию.

Результаты лабораторных испытаний эффективности вытяжного зонта с равномерным спектром всасывания, установленного над источником, подтверждаются инструментальными замерами, которые сведены в табл. 2.

Оптимальное расположение рабочего

"5 сечения вытяжного зонта и верхнего сечения конуса находится в пределах Н = (0,30,6)0. При увеличении Н/D> .0,6 для полного улавливания необходимо увеличивать расход удаляемого воздуха, так при

Н/D = 0,8 расход увеличивается на треть (59/44 = 1,34).

Предлагаемое в устройстве сочетание вытяжного зонта и направляющих полых конусов, установленных на своде печи, позволяет устранить описанные выше недостатки.

На чертеже изображено заявляемое устройство для улавливания газов электродуговой печи.

Устройство состоит из вытяжного зонта

30 1 со спектром равномерных скоростей по всему рабочему сечению, наружного усеченного конуса 2,расположенного от внутреннего конуса 3 с равномерным кольцевым зазором 4 у основания на своде 5 корпуса

35 электродуговой печи 6.

Высота расположения вытяжного зонта над верхним сечением наружного конуса составляет (0,3-0,6)0, где 0 — диаметр корпуса печи. Наружный конус имеет высоту (0,2540 0,35)D, а углы его раскрытия 55-65О, Внутренний конус имеет высоту (0,15-0,2)D, а углы раскрытия 40-50, Отходящие газы под действием избыточного давления из полости корпуса элект45 родуговой печи 6 через межэлектродное устройство свода 5 электропечи 6 поступают во внутреннюю полость внутреннего усеченного конуса 3 и при высокой скорости

50 отходящих газов эжектирует через кольцевой зазор 4 газы от неплотностей между сводом 5 и корпусом 6, а также газы от загрузочного проема и воздух из производственного помещения. В ядре восходящего .

55 конвективного (теплового) потока более высокие скорость и температура и наибольшая концентрация вредных выделений. При смешении воздуха внутреннего конуса 3 и воздуха из пространства между наружными стенками внутреннего конуса 3 и внутрен1796302

Таблица 1

Угол раскрытия,град.

Высота,Н/D

Расход удаляемЬго воздуха,м /ч

Степень улавливания, (, Высота, К/D

Расход удаляемого воздуха,м /ч

Угол раскрытия, град.

Степень улавливания, 0,1

0,15

0,20

0,25

100

44

31

31

100

0,2

0,25

0,30

0,35

0,40

44

31

31

31

Таблица 2 ними стенами наружного конуса 2 параметры удаляемых газов выравниваются.

Расстояние между верхним сечением наружного конуса 2 и рабочим сечением вытяжного зонта 1 в пределах (0,3-0,6)0 соответствует началу разгонного участка, когда происходит сужение конвективного потока и увеличение его скорости, способствует его эффективному улавливанию, Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет полностью уловить отходящие газы электродуговой печи, значительно повысить эффективность его рабоФормула изобретения

1, Устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью вытяжной зонт и направляющее средство, о т л и ч аю щ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности работы, направляющее средство выполнено в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных соосно с равномерным зазором у основания, при этом высота и угол

Па амет ы вн т еннего кон са ты при снижении расходов удаляемого воздуха, снизить эксплуатационные расходы.

Полное улавливание отходящих газов от

5 злектродуговой печи предлагаемым устройством полностью исключает или значительно сокращает расход удаляемого воздуха общеобменной вентиляцией, уловленные газы удобнее обрабатывать перед выбросом

10 в атмосферу, т.е. предотвращая загрязнение воздушного бассейна промпредприятия, улучшая санитарно-гигиенические условия производственных помещений, раскрытия наружного конуса больше, чем у внутреннего конуса, а расстояние между нижними кромками вытяжного зонта и верхними кромками наружного конуса составляет (0,3-0,6)D, где D — диаметр корпуса печи.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я .тем, что угол раскрытия внутреннего конуса 40-50О, его высота составляет (0,150,2)D, угол раскрытия наружного конуса 5565, а его высота составляет (0,25-0,35)0, Па амет ы на жного кон са