Двухванная сталеплавильная печь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 9) ЯОН) 3(59 Г 27 В 3/00 ЙСГСОКЩв о ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточныхвод и использованию вторичных энерго.ресурсов предприятий черной металлургии(56) . Авторское свидетельство СССРВ 402727, кл. Р 27 В 3/00, 1972.(54) (57) ДВУХВАННАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ по авт. св. У 402727, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения расхода топлива и повышения стойкости охлаждаемых элементов печи, трубы торцовых стен вертикальных каналов, расположенные выше уровня перевала, поочередно смещены относительно фронтальной поверхности торцовой стены на 0,4 - 1,0 диаметра трубы, образуя ряд труб, контактирующих с металлическим кожухом.Изобретение относится к чернойметаллургии,По основному авт. св. 9 40272известно устройство двухванной сталеплавильной печи, содержащей вертикальные каналы, выполненные иэ охлаждаемых труб с металлическим кожухомпо их наружной поверхности 1 .Недостатком известного решенияявляется то, что процесс образования 1 Ослоя гарнисажа из шлаковых капель,уносимых из рабочего пространствапечи технологическими газами, на поверхности труб, составляющих практически плоскую фронтальную поверхность, носит ярко выраженный дискретный характер. По этой причине площадь покрываемых гарнисажем трубчатых поверхностей и толщина гарнисажаво время работы печи меняются в довольно широких пределах, что приводит к двух-и даже трехкратному изменению тепловосприятия различнымиучастками экранирочанной поверхности стен вертикала. Особенно резко 25меняется тепловосприятие участкаэкранов выше перевального окна, гдеодновременно с теплообменом между,экранами и технологическими газамипроисходит лучистая теплоотдача наэкраны из рабочего пространства печи.Эта особенность теплообмена отрицательно сказывается как на работесистемы испарительного охлаждения,так и на тепловой работе печи, осо 35бенно горячей ванны, где изменениетепловых потерь резко влияет на эффективность сталеплавильного процесса.Цель изобретения - сокращение рас 40хода топлива и повышение стойкостиохлаждаемых элементов печи.Поставленная цель достигаетсятем, что в двухванной сталеплавильной печи, трубы торцовых стен вертикальных каналов, расположенные вышеуровня перевала, поочередно смещеныотносительно фронтальной поверхности торцовой стены на 0,4 - 1,0 диаметра трубы, образуя ряд труб, контактирующих с металлическим кожухом. Выбранные пределы смещения труб относительно друг друга обосновываются следующими условиями. Уменьшение расстояния между рядами менее 0,4 55 диаметра составляющих их труб нецелесообразно, поскольку при уменьшении расстояния толщина гарнисажа приближается к варианту однорядного расположения труб. В месте кснтакта с трубами смещенного ряда она не превышает 1/3 средней толщины покрытия, что является недостаточным для образования прочной его конструкции.Поочередное смещение труб за пределы 0,4 диаметра трубы позволяет значительно увеличить толщину слоя гарни- сажа между двумя фронтальными и.одной смещенной трубами по о:ношению к его толщине на фронтальных трубах, что позволяет предотвратить отрыв межтрубного монолита гарнисажа.Практика использования трубчатых поверхностей в составе котлов-утили- заторов и вертикальных каналов двух- ванных сталеплавильных агрегатов показывает, что увеличение межтрубного пространства более 1 диа.осетра трубы нецелесообразно, поскольку в противном случае при используемых в составе конструкций двухванных агрегатов труб наблюдается разрыв слоя гарни- сажа по ос м труб и резкое ухудшение сплошности его покрытия, Кроме того, значительное смещение внешнего ряда труб от основного усложняет конструкцию вертикального канала в целом и ухудшает условия охлаждения гарнисажного шлакометаллического покрытия, Работа системы испарительного охлаждения часто переходит в пульсационный режим, ухудшается стойкость охлаждаемых элементов печи.На фиг, 1 представлен вертикальный канал, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.Двухванная сталеплавильная печь содержит вертикальные каналы 1, торцовые стены которых состоят из рядом расположенных труб 2 и 3, которые выше уровня 4 перевала поочередно смещены относительно фронтальной поверхности А торцовой стены во внешнюю сторону на 0,4 - 1,0 диаметра трубы таким образом, что трубы основного ряда 2 образуют фронтальную поверхность а, а смещенного 3 - поверх ность, соприкасающуюся с металлическим кожухом 5. Трубы позиций 2 и 3 объединены общими коллекторами подвода 6 и отвода 7 охладителя, соответственно с патрубками его подвода 8 и отвода 9, подключенными в систему испарительного охлаждения печи,Работа устройства осуществляетсяследующим образом.1083048 Такое выполнение печи позволяет,сохранив преимущества использования 2 водоохлаждаемого трубчатого экрана,обеспечить снижение тепловых потерь из ванны, повысив, тем самым, скорость нагрева металлошихты и снижение угара металла до 0,4 Х от общего количества завалки. Составитель Л.ПруссРедактор Е.Лушникова Техред М.Гергель КорректорВ.Бутяга Заказ 1726/36 Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 При движении технологических газовфиз рабочего пространства печи через вертикальный канал 1 происходит теплообмен газов с охлаждаемой трубчатой поверхностью а . Площадь поверхности ц выше уровня 4 перевала ориентировочно вдвое меньше площади участка, расположенного ниже уровня 4 перевала. Наиболее активное снижение температуры газов (в целом до стигающее 80 - 100 С) происходит ниОже перевала. Вырабатываемый в трубах 2 и 3 пар идет на технологические нужды. Необходимая газоплотность вертикального канала достигается за 15 счет установки металлического кожуха 5 и уплотнения межтрубных зазоров огнеупорной массой. Ниши, образуемые при смещении труб 3 выше уровня 4 перевала между охлаждаемыми трубами 2 2 О основного ряда, в процессе эксплуатации экранов заполняются слоем шлакометаллической эмульсии, которая пр ч" но удерживается на поверхности труб 3 смещенного ряда эа счет ее сцепления с огнеупором. Наличие труб 3 позволяет обеспечить надежное охлаждение слоя эмульсии и кожуха 5,Снижение вдвое по сравнению с условиями известного решения открытой поверхности торцового экрана, расположенной выше уровня перевала позволяет резко снизить теплопотери израбочего пространства печи с тупиковой стороны, в связи с чем сокращается расход топлива..В указанных условиях наблюдается стабилизация работы системы испарительного охлаждения печи и повышение стойкости охлаждаемых элементов, так как охлаждаемый участок стены вертикального канала менее подвержен резким сменам тепловых нагрузок при реверсировании потока технологических газов, Поскольку участок выше уровня 4 перевала сам по себе не столь значителен (составляет не более 1/3 общей протяженности торцовой стены вертикала), то практически объем вырабатываемого пара не уменьшается.