Способ подачи порошкообразных материалов в сталеплавильную печь и устройство для его осуществления

оюз Советски оциалистицески Республик(5 С 21 С 5/5 Г 27 В 3/2 сударственный комете ссср пь делам нзооретеннй н открытнйоритет -Опубликовано 25.09.79. БюллетеньДата опубликования описания 05.10.792) Авторы изобретен Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники(54) СПОСОБ ПОДАЧИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНУ 1 О ПЕЧЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ(ЦЕ ЛЕНИЯ но данному способу улучшение смешения порошков достигается Изобретение относится к области чернои металлургии, конкретнее к производству стали, например в дуговых электропечах.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ подачи нескольких порошкообразных материалов (например, извести, плавикового шпата, руды и т. д.) в сталеплавильную печь, заключаюшийся в том, что исходные порошки перед вводом их в печь перемешивают путем продувки слоя предварительно загруженных порошков псевдоожижаюшим газом 1 .При . таком способе не всегда удается осуществить достаточно эффективное перемешивание слоя, например при относительно больших высотах слоя (2 - 5 м), и вследствие слабой склонности исходных порошков к псевдоожижению вообще. Недостаточно хорошее качество смешения порошков приводит к задержке в формировании шлака нужного химсостава и, следовательно, удлинению периода плавки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для осуществления такого способа, содержащее приемные бункеры, весовые дозаторы, особый аппарат - гомогенизатор типа кипящий слой, предназначенный для перемешивания порошков перед их вдуванием в сталеплавильную печь, камерный питатель и фурму 2.К конструктивным недостаткам такогоустройства следует отнести большие габариты гомогенизатора, так как он должен обеспечивать размешение расширившегося слоя порошков, и наличие громоздкого пылеулавливателя, рассчитанного на пропуск значительных расходов псевдоожижаюшего газа.Цель изобретения - разработка способаи устройства, позволяюших, с одной стороны ускорить процесс наведения шлака нужного 5 химсостава путем улучшения качества смешения порошков перед их вдуванием в сталеплавильную печь, а также повысить гибкость и оперативность управления процессом пыле- вдувания, и, с другой, стороны, упростить конструкцию гомогенизатора при одновременном сокрашении расхода газа на гомогенизациюСогласкачестватем, что к дну гомогенизатора подводят вертикально движущуюся газопорошковую струю, создаваемую в процессе одно-трехкратной перегрузки порошков из камерного питателя в гомогениза" ор, а повышение гибкости и оперативности управления процессом пЫлевдувания тем, что неиспользованную в плавке и оставшуюся в камерном питателе смесь порошкообразных материалов перегружают в гомогенизатор, а затем удаляют из него в любое транспортное устройство, Упрощение конструкции достигается тем, что дно гомогенизатора соединено с выводной трубой камерного питателя и на соединительном патрубке установлен отсечной управляемый клапан. Кроме того, схема соединения камерного.питателя с гомогенизатором позволяет сократить объем последнего до объема питателя, а также заметно снизить мощность пылеосадителя вследствие значительного сокращения расхода газа на гомогенизацию. Согласно расчетам, уменьшение расхода газа на гомогенизацию может быть сокращено примерно в семь раз.На чертеже дана принципиальная схема устройства для реализации способа.Устройство состбит из приемных бункеров 1 - 4 (число бункеров равняется числу используемых для приготовления смесей порошков), камерного питателя 5, оборудованного измерителем 6 веса, клапаном 7 загрузочным и выводной трубой 8, гомогенизатора 9 с пылеуловителем 10, смесителя 11, транспортного трубопровода 12, фурмы 13 и сталеплавильной печи 14, Каждый бункер имеет аэрируемое днище 15, запорный клапан 16 и проходное отверстие 17, соединяющее его с загрузочным стояком 18. На всю систему бункеров может быть установлено одно пылеулавливающее устройство9. За пределами камерного питателя 5 выводная труба 8 разветвляется на два патрубка: патрубок 20, служащий для соединения камерного питателя 5 с дном гомогенизатора 9, и патрубок 21, соединяющий выводную трубу 8 со смесителем 11 через отсечной клапан 22. На патрубке 20 в месте соединения его с загрузочным стояком 18 установлен отсечной управляемый клапан 23, с помощью которого можно надежно перекрывать как сечение патрубка 20, так и загрузочного стояка 18. Для выгрузки смеси порошков из гомогенизатора 9 служит проходное отверстие 24 с пробковым краном 25. Г 1 одвод воздуха к камерному питателю 5 и смесителю 11 осуществляется по тракту 26, а нейтрального газа - по тракту 27. Газообразный кислород подводится к фурме 13 по тракту 28. Устройство при подаче порошкообразных материалов в сталеплавильную печь работает следующим образом.Порошки из бункеров 1 - 4 последовательно загружают в камерный питатель 5 при открытом загрузочном клапане 7. Л.асс, каждого порошка определяют по весоизмерительному устройству камерного питателя. Прекращение загрузки каждого порошка осуществляется автоматически по имяульсу от задатчика весоизмерительного устройства 6 путем закрытия соответствующего клапана 16. В результате такой последовательности действий в камерном питателе 5 оказывается необходимый набор взвешенных порошков, соответствующих тому или иному периодам вдувания (этапам выплавки стали).Приготовление смеси осуществляют следующим образом.Закрывают клапан 7 загрузочный в камерном питателе и клапан 22 отсечной в смесителе, а клапан 23 на соединительном патрубке переводят в положение, при котором он освобождает сечение соединительного патрубка 20 и перекрывает сечение загрузочного стояка 18. Затем подают через пористое днище газ в камерный питатель. С этого момента начинается разгрузка питате я в гомогенизатор 9. Так как подвод газо- порошковой смеси осуществлен со дна гомогенизатора 9, то поступающая в него двухфазная струя будет передавать свою энергию высаждающимся в гомогенизаторс порошкам, осугцествляя при этом их интенсивное циркуляционное перемешивание. Газ, освободившийся от твердых частиц, выходит из гомогенизатора 9 через пылеуловитель 10, После того, как весь материал из питателя 5 будет перекачан в гомогенизатор 9, с помощью клапана 23 перекрывают сечение соединительного патрубка 20 и освобождают сечение загрузочного стояка 18. Одновременно прекращают поступление газа с питатель. После открытия клапана 7 загрузочного приготовленная смесь от гомогенизатора 9 ссыпается в камерный питатель 5.Далее ци кл гомогениза ции можно повторить. Процесс пылевдувания осуществляют так, Питатель 5 с помощью клапана 23 отключен от гомогенизатора 9, клапаны 22 и 7 закрыты. Через смеситель 11 в транспортный трубопровод 12 проходит необходимый расход газа-носителя порошков. В питателе 5 за счет массы газа, поступающей через пористое днище, формируется избыточное давление, соответствующее требуемой интенсивности подачи порошков. Разгрузка питателя начинается при открытии клапана 22 в смесителе 11. В процессе работы устройства могут возникнуть случаи, когда в печь по тем или иным причинам необходимо подать не всю порцию загруженных в питатель порошков. При возникновении такой ситуации процесс пылевдувания прекращают путем закрытия клапана 22 в смесителе 11 и оставшуюся в питателе 5 смесь перегружают в гомогенизатор 9 по уже рассмотрен НОМУ СПОСОбу, а ЗатЕМ удаЛ 51 ют ИЗ 1 ГЕГО спврЕЗ проходное отверстие 24 при открытом пробковом кране 25.Использование изобретения, например в электросталеплавильном производстве, позволит ускорить процесс наведения химически активного шлака и за счет этого сократить продолжительность плавки. Одновременно сокращается и количество расходуемых на плавку сыпучих материалов. Интенсификация только одного этапа выплавки стали (десульфурации) в дуговой электропечи емкостьюО т даст возможность снизить себестоимость 1 т стали на 1,5 руоля.Фар,ула изобоетени1. Способ полачи порошкообразных материалов в сталеплавильную печь, включаю 1 ций дозипование порошков ка: . - , телем, их последующее смешение в го."О- генизаторе и транспортировку к фурме, тличающииея ем, то, с:1 ел ьО усковеи я г 1 роцесса шлаОоб 11 азовани 51щения качества сме;пения порошков перел ИХ ЯДУ ВЗНПЕМ В Стапен.1 ЯБНЛЬН,1 О ПСЧЬ, К Лт гомогенизатора подводят вертикально движу 1 цуюс 5 газопорошковую струю, создаваемую в процессе перегрузки порошков из камерного питателя в гомогенизатор.2. Способ по п. 1, отляающийся тем, что,с целью повышения оперативности управления процессом пылевдуванпя, неиспользовашую в плавке и оставшуюся в камерномпитателе смесь порошкообразных материалов перегружают в гомогенизатор, а затемудаляют из него в транспортное устройство.10 3. Устройство для осуществления способапо пп. 1 и 2, содержащее приемные бункеры,камерный питатель, гомогенизатор и фурму,от.шчающееся тем, что дно гомогенизаторасоединено с выводпой трубой камерного пи 15тателя патрубком, снабженным отсечнымуправляемым клапаном.Источш 1 ки информации,:рпнятые во в 1 пмание при экспертизе1. Силоренко М. Ф. Теория и практикапрог,вки металла порошками. М., Метал 2 а арпя, 1973, с. 293.2. Лалыжснский Ь. И. Применение порошкообразных материалов в сталеплавильномСоставитель А. Щербаков Редактор Л. Лагикова Текред О. Луговая Корректор Л 1. Вигула Заказ 5678(27 Тираж 653 Подписное Б,НИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5 Филиал П П П Патент, г. Ужгород. ул. Проектная, 4