IT8267040A1

IT8267040A1 - MACHINE FOR THE PNEUMATIC INSUFFLATION OF POWDERED MATERIAL, PARTICULARLY COKE POWDER, INTO A CUBICOLE

Info

Publication number: IT8267040A1
Application number: ITTO1982A067040A
Authority: IT
Original assignee: Innovator Eng S R L
Priority date: 1982-01-15
Filing date: 1982-01-15
Publication date: 1983-07-15
Also published as: IT1154431B; IT8267040A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"Macchina per l'insufflazione pneumatica di materiale in polvere, particolarmente coke in polvere, in un cubilotto" "Machine for the pneumatic blowing of powdered material, particularly powdered coke, into a cupola furnace"

RIASSUNTO SUMMARY

Una macchina per l'insufflazione pneumatica di materiale in polvere, particolarmente coke in polvere, in un cubilotto comprende un telaio di sopporto, una tramoggia di carico, portata dal telaio di sopporto e destinata a ricevere il materiale in polvere da insufflare ed una serie di propulsori pneumatici disposti inferiormente alla tramoggia di carico. Ciascun propulsore pneumatico comprende una bocca di carico comunicante con la zona di fondo della tramoggia tramite una prima valvola, una bocca di scarico destinata ad essere collegata con il cubilotto tramite una seconda valvola, un raccordo per l'immissione di aria compressa nel propulsore pneumatico, un primo ed un secondo pressostato atti a rilevare il raggiungimento rispettivamente di un valore minimo e di un valore massimo di pressione all'interno del propulsore pneumatico, ed una valvola di sfiato ad apertura temporizzata. A machine for the pneumatic blowing of powdered material, particularly powdered coke, into a cupola furnace comprises a support frame, a loading hopper supported by the support frame and designed to receive the powdered material to be blown, and a series of pneumatic thrusters arranged below the loading hopper. Each pneumatic thruster comprises a loading mouth connected to the bottom of the hopper via a first valve, a discharge mouth connected to the cupola furnace via a second valve, a fitting for the introduction of compressed air into the pneumatic thruster, a first and second pressure switch designed to detect the achievement of a minimum and maximum pressure value, respectively, inside the pneumatic thruster, and a timed-opening vent valve.

La macchina comprende inoltre mezzi elettrici di controllo per comandare l'apertura e la chiusura delle suddette valvole in modo tale da compiere ciclicamente, per ciascun propulsore pneumatico, la seguente serie di operazioni successive: aprire la valvola di sfiato per il tempo prestabilito dal temporizzatore, aprire la prima valvola per caricare di materiale in polvere il propulsore pneumatico e chiudere quindi tale prima valvola; alimentare aria compressa attraverso il suddetto raccordo all'interno del propulsore pneumatico; al raggiungimento del suddetto valore massimo di pressione aprire la seconda valvola, cos? da consentire 1 'insufflamento del materiale in polvere nel cubilotto; ed infine, al raggiungimento del suddetto valore minimo di pressione, interrompere l'alimentazione di aria compressa, chiudere la seconda valvola e aprire nuovamente la valvola di sfiato per il suddetto tempo prestabilito per scaricare l'aria rimasta nel propulsore pneumatico prima di procedere ad un successivo caricamento di materiale. The machine also includes electrical control means to open and close the aforementioned valves so as to cyclically perform, for each pneumatic thruster, the following series of successive operations: open the vent valve for the time set by the timer, open the first valve to load the pneumatic thruster with powdered material and then close the first valve; supply compressed air through the aforementioned connection into the pneumatic thruster; upon reaching the aforementioned maximum pressure value, open the second valve, thus allowing the powdered material to be blown into the cupola; and finally, upon reaching the aforementioned minimum pressure value, interrupt the compressed air supply, close the second valve and open the vent valve again for the aforementioned pre-set time to discharge the air remaining in the pneumatic thruster before proceeding with the next loading of material.

La presente invenzione riguarda una macchina per l'insufflazione pneumatica di materiale in polvere,' particolarmente coke in polvere, in un cubilotto. The present invention relates to a machine for the pneumatic blowing of powdered material, particularly powdered coke, into a cupola furnace.

Secondo la tecnica tradizionale, nei cubilotti, ossia nei forni continui verticali usati per la rifusione della ghisa, il combustibile utilizzato per realizzare tale rifusione ? costituito da coke metallurgico che viene introdotto dalla bocca superiore del forno insieme al materiale da rifondere . L'aria necessaria per la combustione viene alimentata, a temperatura ambiente (nel caso dei cubilotti denominati "a vento freddo") o dopo essere stata? preriscaldata (nel caso dei cubilotti denominati "a vento caldo") all'interno del cubilotto tramite le cosiddette "tubiere". Queste ultime sono costituite da una serie di passaggi ricavati nella parete del cubilotto e comunicanti con un collettore anulare esterno, denominato "collettore del vento", che riceve l'aria da insufflare. According to the traditional technique, in cupola furnaces, i.e., continuous vertical furnaces used for remelting cast iron, the fuel used to carry out this remelting consists of metallurgical coke, which is introduced through the upper mouth of the furnace together with the material to be remelted. The air required for combustion is supplied, at room temperature (in the case of so-called "cold blast" cupola furnaces) or after being preheated (in the case of so-called "hot blast" cupola furnaces), inside the cupola furnace via so-called "tunnels." These consist of a series of passages cut into the wall of the cupola furnace and communicating with an external annular collector, called the "wind collector," which receives the air to be blown.

Lo scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina utilizzabile per insufflare pneumaticamente nel cubilotto del materiale in polvere, particolarmente coke in polvere, atto a migliorare metallurgicamente il prodotto fuso in uscita dal cubilotto. The purpose of the present invention is to provide a machine that can be used to pneumatically inject powdered material, particularly powdered coke, into the cupola furnace, capable of metallurgically improving the molten product exiting the cupola furnace.

In vista .di raggiungere tale scopo, l'invenzione ha per oggetto una macchina per.l'insufflazione pneumatica di materiale in polvere, particolarmente coke in polvere, in un cubilotto, caratterizzata dal fatto che comprende: In order to achieve this aim, the invention relates to a machine for the pneumatic blowing of powdered material, particularly powdered coke, into a cupola furnace, characterised in that it comprises:

- un telaio di sopporto, - a support frame,

una tramoggia di carico, portata dal telaio di sopporto e destinata a ricevere il materiale in polvere da insufflare, - una serie di propulsori pneumatici disposti inferiormente alla tramoggia di carico, ed aventi ciascuno una bocca di carico comunicante con la zona di fondo della tramoggia a loading hopper, carried by the support frame and intended to receive the powdered material to be blown in, - a series of pneumatic propellers arranged below the loading hopper, and each having a loading mouth communicating with the bottom area of the hopper

tramite una prima valvola, una bocca di scarico destinata through a first valve, a discharge mouth intended

ad essere collegata con il cubilotto tramite una seconda to be connected to the cupola via a second

valvola, un raccordo per l'immissione di aria compressa valve, a fitting for the intake of compressed air

nel propulsore pneumatico, un primo ed un secondo pressostato in the pneumatic engine, a first and a second pressure switch

atti a rilevare il raggiungimento rispettivamente di un capable of detecting the achievement of a certain level

valore minimo e di un valore massimo di pressione all'interno minimum value and a maximum value of pressure inside

del propulsore pneumatico, una valvola di sfiato, e of the pneumatic propeller, a relief valve, and

- mezzi elettrici di controllo per comandare l'apertura - electrical control means to command the opening

e la chiusura delle suddette valvole in modo tale da compiere and the closing of the aforementioned valves in such a way as to perform

ciclicamente, per ciascun propulsore pneumatico, la seguente cyclically, for each pneumatic propeller, the following

serie di operazioni successive: series of subsequent operations:

a) aprire la valvola di sfiato per un tempo prestabilito, a) open the vent valve for a predetermined time,

b) aprire la prima valvola per caricare di materiale in b) open the first valve to load the material in

polvere il propulsore pneumatico e chiudere quindi tale dust the pneumatic propeller and then close this

prima valvola; first valve;

c) alimentare aria compressa attraverso il suddetto raccordo c) supply compressed air through the aforementioned connection

all'interno del propulsore pneumatico, inside the pneumatic propeller,

d) al raggiungimento del suddetto'valore massimo di pressio? d) upon reaching the aforementioned maximum pressure value?

ne, aprire la seconda valvola, cos? da consentire l'insuffla- ne, open the second valve, so as to allow the insufflation

/ /

mento pneumatico del materiale in polvere nel cubilotto, pneumatic feeding of the powdered material into the cupola,

e) al raggiungimento del suddetto valore minimo di pressione, e) upon reaching the aforementioned minimum pressure value,

interrompere l'alimentazione di aria compressa, chiudere turn off the compressed air supply, close

la seconda valvola e aprire nuovamente la valvola di sfiato the second valve and open the vent valve again

per il suddetto tempo prestabilito per scaricare l'aria rimasta nel propulsore pneumatico prima di procedere ad un successivo caricamento di materiale. for the aforementioned pre-established time to discharge the air remaining in the pneumatic propeller before proceeding with the next loading of material.

Il materiale in polvere da insufflare ? costituito preferibilmente da coke in polvere avente una granulometria massima di 10 mm ed un'umidit? massima del 2,5-3%. A tal fine, si possono utilizzare vantaggiosamente gli scarti di coke che rimangono nel cubilotto e che attualmente non vengono riutilizzati. The powdered material to be blown in preferably consists of powdered coke with a maximum grain size of 10 mm and a maximum humidity of 2.5-3%. For this purpose, the coke waste remaining in the cupola furnace and currently not reused can be used to advantage.

L'insufflazione pneumatica di coke in polvere nel cubilotto consente di ridurre sia la quantit? di coke metallurgico introdotta insieme alla ghisa da rifondere attraverso la bocca del cubilotto, sia la quantit? degli eventuali additivi (bricchette di silicio e cemento pressato) normalmente utilizzati per migliorare la qualit? del prodotto finale. The pneumatic blowing of powdered coke into the cupola furnace allows for a reduction in both the quantity of metallurgical coke introduced together with the pig iron to be remelted through the cupola furnace mouth and the quantity of any additives (silicon briquettes and pressed cement) normally used to improve the quality of the final product.

La macchina secondo la presente invenzione pu? essere utilizzata per insufflare pneumaticamente all?interno del cubilotto materiali in polvere, quali ferroleghe, silicio, manganese, atti a consentire di migliorare metallurgicamente il prodotto finale in uscita dal cubilotto. The machine according to the present invention can be used to pneumatically inject powdered materials, such as ferroalloys, silicon, manganese, into the cupola furnace, in order to metallurgically improve the final product exiting the cupola furnace.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della macchina secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further features and advantages of the machine according to the present invention will emerge from the following description with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

la figura 1 illustra schematicamente un cubilotto provvisto di una macchina secondo la presente invenzione, e le figure 2, 3 sono due viste in elevazione di una macchina secondo la presente invenzione. Figure 1 schematically illustrates a cupola furnace equipped with a machine according to the present invention, and Figures 2, 3 are two elevation views of a machine according to the present invention.

La fig. 1 illustra un esempio di applicazione della macchina secondo la presente invenzione ad un cubilotto del tipo a vento caldo, ossia ad un forno continuo verticale per la rifusione della ghisa in cui l'aria necessaria per la combustione viene insufflata dopo essere stata riscaldata, solitamente ad una temperatura compresa fra i 400 ed i 500?C. Il preriscaldamento ? ottenuto in generale in scambiatori di calore tramite i prodotti della combustione del coke entro il cubilotto stesso. Fig. 1 illustrates an example of application of the machine according to the present invention to a hot blast cupola furnace, i.e., a vertical continuous furnace for remelting cast iron into which the air required for combustion is blown after being heated, usually to a temperature between 400 and 500°C. Preheating is generally achieved in heat exchangers via the products of coke combustion within the cupola furnace itself.

Il cubilotto, indicato col numero di riferimento 1 nella fig. 1, comprende un crogiolo 2 provvisto di un canale di colata 3 e sormontato da un tino 4 provvisto superiormente di una bocca di carica 5. The cupola furnace, indicated by the reference number 1 in fig. 1, comprises a crucible 2 equipped with a pouring channel 3 and surmounted by a vat 4 equipped with a charging mouth 5 at the top.

Nella parete del cubilotto al disopra del crogiolo 2 sono disposte le tubiere 6 costituite da passaggi radiali che comunicano tramite elementi di'raccordo a gomito 7 con una camera anulare esterna 8 costituente il collettore del vento, nella quale viene insufflata l'aria preriscaldata necessaria per la combustione. Il tino 4 presenta in una zona intermedia un'uscita 9 per il prelievo dei gas che vengono poi utilizzati per il preriscaldamento dell'aria di combustione. The wall of the cupola furnace above the crucible 2 contains the tuyeres 6, consisting of radial passages that communicate via elbow connection elements 7 with an external annular chamber 8 constituting the wind collector, into which the preheated air required for combustion is blown. The shaft 4 has an outlet 9 in an intermediate area for the extraction of gases that are then used to preheat the combustion air.

Nella fig. 1, col numero di riferimento 10 ? indicata nel suo insieme una macchina utilizzabile per insufflare pneumaticamente materiale in polvere, particolarmente coke :in polvere, nei gomiti 7 del vento del cubilotto 1. In fig. 1, the reference number 10 indicates as a whole a machine that can be used to pneumatically blow powdered material, particularly powdered coke, into the vent elbows 7 of the cupola furnace 1.

La macchina 10 ? illustrata in scala ampliata nelle figure 2, 3. Tale macchina comprende un telaio fisso di sopporto 11 che sostiene una tramoggia di carico 12 (di cui ? illustrata solo la parte inferiore) destinata a ricevere il materiale da insufflare. Il caricamento del materiale nella tramoggia 12 pu? essere effettuato direttamente da un sovrastante serbatoio di stoccaggio, oppure manualmente, oppure con un qualunque mezzo meccanico o pneumatico di tipo noto. Machine 10 is illustrated on an enlarged scale in Figures 2 and 3. This machine comprises a fixed support frame 11 that supports a loading hopper 12 (of which only the lower part is shown) intended to receive the material to be blown. The material can be loaded into hopper 12 directly from an overlying storage tank, manually, or by any known mechanical or pneumatic means.

Inferiormente alla tramoggia di carico 12 sono disposti tre propulsori pneumatici 13. Ciascun propulsore pneumatico 13 presenta una configurazione sostanzialmente a L comprendente un tratto superiore verticale ed un tratto inferiore orizzontale raccordati da un tratto centrale curvo. Three pneumatic thrusters 13 are arranged below the loading hopper 12. Each pneumatic thruster 13 has a substantially L-shaped configuration comprising a vertical upper section and a horizontal lower section connected by a curved central section.

Ciascun propulsore pneumatico 13 ? provvisto superiormente di una bocca di carico 14, comunicante tramite una prima valvola di carico 15 con la zona di fondo della tramoggia 12, ed inferiormente di una bocca di scarico 16, comunicante tramite una seconda valvola 17 con una tubazione 18 (vedi anche fig. 1) la cui estremit? opposta ? connessa ad uno dei raccordi a gomito 7 del vento del cubilotto. Each pneumatic thruster 13 is provided at the top with a loading mouth 14, communicating via a first loading valve 15 with the bottom area of the hopper 12, and at the bottom with a discharge mouth 16, communicating via a second valve 17 with a pipe 18 (see also fig. 1) whose opposite end is connected to one of the elbow connections 7 of the cupola vent.

Nella fig. 2, col numero di riferimento 19 ? indicato un raccordo per l'alimentazione di aria compressa all'interno del propulsore pneumatico. Il raccordo 19 ? destinato ad essere collegato tramite una valvola di non-ritorno 20 con un sistema di alimentazione dell'aria compressa. In Fig. 2, the reference number 19 indicates a connection for supplying compressed air to the pneumatic propeller. Connection 19 is intended to be connected via a non-return valve 20 to a compressed air supply system.

Ciascun propulsore pneumatico 13 ? inoltre provvisto nella sua zona superiore di una valvola di sfiato 21 ad apertura temporizzata e nella sua zona inferiore di due pressostati 22, 23 atti a rilevare il raggiungimento rispettivamente di un valore massimo e di un valore minimo della pressione all'interno del propulsore pneumatico. Col numero di riferimento 24 ? infine indicato un manometro utilizzato per la taratura dei pressostati 22, 23 e per il controllo della pressione all'interno del propulsore pneumatico 13. Each pneumatic thruster 13 is also provided in its upper section with a timed-opening vent valve 21 and in its lower section with two pressure switches 22, 23 designed to detect when a maximum and minimum pressure value is reached, respectively, within the pneumatic thruster. Finally, the reference number 24 indicates a pressure gauge used for calibrating the pressure switches 22, 23 and for controlling the pressure within the pneumatic thruster 13.

La macchina 10 ? infine provvista di mezzi elettrici di controllo, indicati col numero, di riferimento 25, che comandano l'apertura e la chiusura delle valvole 15, 17, 21 in modo tale da realizzare ciclicamente, per ciascun propulsore pneumatico, la seguente serie di operazioni successive: The machine 10 is finally provided with electrical control means, indicated by the reference number 25, which command the opening and closing of the valves 15, 17, 21 in such a way as to cyclically perform, for each pneumatic propeller, the following series of successive operations:

a) aprire la valvola di sfiato per il tempo prestabilito dal relativo temporizzatore; a) open the vent valve for the time set by the relevant timer;

b) aprire la-prima valvola 15 per consentire l'alimentazione per caduta del materiale in polvere dalla tramoggia 12 all'interno del propulsore pneumatico 13, cos? da ottenere il caricamento di tale propulsore; b) open the first valve 15 to allow the powdered material to be fed by gravity from the hopper 12 into the pneumatic propeller 13, thus loading the propeller;

c) chiudere la valvola 15 ed alimentare aria compressa attraverso il raccordo 19 all'interno del propulsore pneumatico 13; c) close valve 15 and supply compressed air through fitting 19 into pneumatic propeller 13;

d) quando il pressostato 22 segnala il raggiungimento del suddetto valore massimo di pressione, aprire la valvola 17 cos? da insufflare pneumaticamente il materiale in polvere all'interno del cubilotto tramite la tubazione 18; d) when the pressure switch 22 signals that the aforementioned maximum pressure value has been reached, open the valve 17 so as to pneumatically blow the powdered material into the cupola via the pipe 18;

e) quando il pressostato 23 segnala il raggiungimento di un valore minimo della pressione all'interno del propulsore pneumatico, interrompere l'alimentazione di aria compressa, chiudere la valvola 17 ed aprire nuovamente la valvola di sfiato 21 per il suddetto tempo prestabilito per consentire lo scarico all'esterno dell'aria rimasta eventualmente nel propulsore pneumatico prima di procedere ad un successivo caricamento del propulsore. e) when the pressure switch 23 signals that the pressure inside the pneumatic thruster has reached a minimum value, interrupt the compressed air supply, close the valve 17 and open the vent valve 21 again for the aforementioned pre-established time to allow any air remaining in the pneumatic thruster to be discharged to the outside before proceeding with the next loading of the thruster.

Il materiale in polvere da insufflare deve presentare una granulometria massima di 10 mm ed un'umidit? massima del 2,5-3%. The powdered material to be blown must have a maximum grain size of 10 mm and a maximum humidity of 2.5-3%.

Studi ed esperienze condotte dalla richiedente su una macchina del tipo sopra descritto hanno dimostrato Studies and experiences conducted by the applicant on a machine of the type described above have demonstrated

RIVENDICAZIONE CLAIM

Macchina per 1'insufflazione.pneumatica di materiale in polvere, particolarmente coke in polvere, in un cubilotto, caratterizzata dal fatto che comprende: Machine for the pneumatic blowing of powdered material, particularly powdered coke, into a cupola furnace, characterised in that it comprises:

- un telaio di sopporto (11) - a support frame (11)

- una -tramoggia di carico (12), portata dal telaio di sopporto (11), e destinata a ricevere il materiale in polvere da insufflare, - a loading hopper (12), carried by the support frame (11), and intended to receive the powdered material to be blown in,

una serie di propulsori pneumatici (13) disposti inferiormente alla tramoggia di carico (12), ed aventi ciascuno una bocca di carico (14) comunicante con la zona di fondo della tramoggia (12) tramite una prima valvola (15), una bocca di scarico (16) destinata ad essere collegata con il cubilotto tramite una seconda valvola (17), un raccordo (19) per l'immissione di aria compressa nel propulsore pneumatico (13), un primo ed un secondo pressostato (23, 22) atti a rilevare il raggiungimento rispettivamente di un valore minimo e di un valore massimo di pressione all'interno del propulsore pneumatico (13), una valvola di sfiato (21), e a series of pneumatic thrusters (13) arranged below the loading hopper (12), and each having a loading mouth (14) communicating with the bottom area of the hopper (12) via a first valve (15), a discharge mouth (16) intended to be connected to the cupola via a second valve (17), a fitting (19) for the introduction of compressed air into the pneumatic thruster (13), a first and a second pressure switch (23, 22) suitable for detecting the reaching of a minimum and a maximum pressure value respectively inside the pneumatic thruster (13), a vent valve (21), and

- mezzi elettrici di controllo (25) per comandare l'apertura e la chiusura delle suddette valvole in modo tale da compiere ciclicamente, per ciascun propulsore pneumatico (13), la seguente serie di operazioni successive: - electrical control means (25) to command the opening and closing of the aforementioned valves in such a way as to cyclically perform, for each pneumatic propeller (13), the following series of successive operations:

a) aprire la valvola di sfiato per un tempo prestabilito, b) aprire la prima valvola (15) per caricare di materiale in polvere il propulsore pneumatico (13) e chiudere quindi tale prima valvola (15), a) open the vent valve for a pre-set time, b) open the first valve (15) to load the pneumatic propeller (13) with powdered material and then close the first valve (15),

c) alimentare aria compressa attraverso il suddetto raccordo (19) all'interno del propulsore pneumatico (13), c) supply compressed air through the aforementioned connection (19) inside the pneumatic propeller (13),

d) al raggiungimento del suddetto valore massimo di pressione, aprire la seconda valvola (17), cos? da consentire l'insufflamento del materiale in polvere nel cubilotto, d) when the above-mentioned maximum pressure value is reached, open the second valve (17), so as to allow the powdered material to be blown into the cupola,

Claims

interrupt the compressed air supply, close the second valve (17) and open the vent valve (21) again for the aforementioned pre-established time to discharge the air remaining in the pneumatic propeller (13) before proceeding with a subsequent loading of the pneumatic propeller.

All substantially as described and illustrated and for the purposes specified.