PL192976B1 - Podgrzewacz materiału wsadowego - Google Patents

Abstract

1. Podgrzewacz materialu wsadowego do podgrzewania materialu wsadowego, w szcze- gólnosci zlomu metalowego, który ma byc zala- dowany do wanny pieca, posiadajacy szyb zamocowany wkonstrukcji ramowej i który w swoim górnym odcinku ma zamykany otwór zaladunkowy dla materialu wsadowego i wylot gazu, a w swoim dolnym odcinku ma otwór wyladunkowy dla materialu wsadowego i wlot gazu, i którego sciany szybu wyznaczaja prze- strzen odbiorcza dla materialu wsadowego do podgrzania, znamienny tym, ze przynajmniej jedna ze scian szybu (34 do 37) jest dalej po- dzielona na czesci sciany szybu (34/1, 34/2, do 37/1, 37/2), które sa pojedynczo zamocowane w konstrukcji ramowej (20) i sa pojedynczo wymienne. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podgrzewacz materiału wsadowego do podgrzewania materiału wsadowego, który ma być załadowany do wanny pieca.

Podgrzewacz materiału wsadowego tego rodzaju opisany jest na przykład, w publikacji WO-A1-95/04910. Korzystne zastosowanie podgrzewacza materiału wsadowego przedstawionego rodzaju opisane jest w publikacji WO-A-90/10086. Tutaj zewnętrzny segment pokrywy wanny pieca łukowego jest zastąpiony szybem, który zamocowany jest w konstrukcji trzymającej, i przez który przepływać mogą gorące gazy spalinowe. W relacji wymiany ciepła podgrzewają one materiał wsadowy umieszczony w szybie i czynią możliwym osiągnięcie znacznych oszczędności energii. Przekrój poprzeczny podgrzewacza materiału wsadowego w formie szybu może być okrągły lub owalny z pojedynczą ścianą szybu. Korzystnie, ma on czworokątny, czyli wielokątny przekrój poprzeczny, tak, że przestrzeń odbiorcza dla materiału wsadowego do podgrzania jest wyznaczona czterema ścianami szybu.

Ściana szybu lub ściany szybu znanych podgrzewaczy materiału wsadowego są uformowane z materiału ogniotrwałego takiego jak cegły ogniotrwałe, natryskiwany materiał ogniotrwały lub odlewany materiał ogniotrwały, ale też z elementów ściennych z chłodzonej wodą blachy, korzystnie w formie paneli rurowych.

Jeśli ściany szybu, po wewnętrznej stronie, to znaczy od strony wewnętrznej przestrzeni podgrzewacza materiału wsadowego zawierają materiał ogniotrwały, wtedy, kiedy w grę wchodzi obciążenie mechaniczne, występujące podczas ładowania szybu, ta wewnętrzna strona narażona jest na większy stopień zużycia i wyższy poziom ryzyka uszkodzeń niż chłodzone wodą elementy ścienne. Ztego powodu, a także z powodu ciężaru dokonano przejścia do wytwarzania ścian szybu w formie chłodzonych wodą ścian stalowych. W szczególności w formie rurowych paneli, które mogą być podłączone do obwodu chłodzącego.

Jak już wspomniano, wnętrza ścian szybu, przy operacji załadunku materiałem wsadowym, wystawione są na wysokie poziomy obciążenia mechanicznego, w szczególności wtedy, kiedy jako materiał wsadowy używany jest także ciężki złom. Jeśli ciężki złom zawiera na przykład szyny kolejowe, które zostały pocięte i połamane na kawałki, ostre krawędzie tych kawałków szyn wyrzucane do szybu z kosza zasypowego, który jest przemieszczany w położenie nad górnym otworem załadunkowym szybu odłamują stosunkowo duże kawałki od wewnętrznej strony ściany, w przypadku ściany szybu zawierającej materiał ogniotrwały. Nawet w przypadku rurowych paneli, które mają zasadniczo wyższy poziom wytrzymałości na obciążenia mechaniczne, z powodu takich obciążeń mogą wystąpić poważne uszkodzenia, takie jak przecieki.

Mimo, że, zasadniczo, ryzyko uszkodzenia wewnętrznej strony ścian szybu jest większe w dolnym odcinku niż w górnym odcinku, ponieważ w dolnym odcinku energia kinetyczna kawałków złomu, które spadają z góry do szybu jest większa, nie jest wyraźnie możliwe do przewidzenia, w których miejscach wystąpią w działaniu uszkodzenia wymagające naprawy, tak, że nie jest również możliwe, aby zapobiec potrzebie lokalnych napraw po wewnętrznej stronie ścian szybu w oparciu o środki ostrożności w postaci wzmocnień w takich miejscach.

Kiedy naprawa staje się niezbędna, pociąga za sobą stosunkowo długie przestoje podgrzewacza materiału wsadowego, szczególnie w przypadku ścian ogniotrwałych, z powodu niezbędnego czasu na schłodzenie. W dodatku eliminacja przecieków w przypadku ścian chłodzonych wodą wymaga długich przestojów, które są nie do przyjęcia, z powodu potrzeby zamknięcia obiegu wody i niezbędnych prac spawalniczych.

Jeśli użyte zostają chłodzone płynem ściany stalowe, które mogą wytrzymać większe obciążenie mechaniczne, pociąga to za sobą straty energii w porównaniu ze ścianami, których wewnętrzna strona ma wykładzinę ogniotrwałą. Do chłodzenia szybu średniej wielkości pieca wymagane jest około 700m³ wody chłodzącej na godzinę. Średnio, woda chłodząca jest podgrzewana o 5°C do 6°C. Wywnioskować można z tego, że, przy 75 t płynnej stali produkowanych w ciągu 45 minut, średnia strata energii w wodzie chłodzącej wynosi około 3360 kWh, to jest około 45 kWh na tonę płynnej stali. W odniesieniu do redukcji poziomu strat energii, pożądane może być zastąpienie mocniejszych, chłodzonych płynem stalowych ścian przez ściany szybu z materiału ogniotrwałego. Przeszkodą są: większa podatność na naprawy i dłuższe przestoje.

Opis patentu USA nr 3 632 094 A ujawnia podgrzewacz materiału wsadowego obejmujący dwie jednostki w formie szybu, które mają podobną strukturę imogą być zamocowane z obu stron i symetrycznie do części centralnej, która ma przenikalną dla gazu ścianę oddzielającą i która jest obrotowa

PL 192 976 B1 o 180°. Aby zredukować stopień zużycia i ścierania, ten układ jest zaprojektowany tak, aby uniknąć tego, że materiał wsadowy musi być przemieszczany od otworu załadunkowego w górnym odcinku, przez cały szyb, do otworu wyładunkowego w dolnym odcinku szybu, jak w przypadku podgrzewacza materiału wsadowego, opisanego rodzaju, i osiągnięto to, że, w obu wypadkach, różne rodzaje materiału wsadowego mogą być podgrzewane w dwóch etapach, w dwóch porcjach, zanim materiał wsadowy zostanie przetransportowany do wanny do wytapiania i załadowany do niej.

Do pracy znanego podgrzewacza materiału wsadowego, niezbędne dla układu jest posiadanie centralnej części obracanej o 180° z przenikalną dla gazu ścianą oddzielającą, oraz urządzenia, które po opróżnieniu wykonuje ruch obrotowy. Mając na względzie wysoki poziom mechanicznego obciążenia związanego z procedurą obracania, znany podgrzewacz materiału wsadowego jest odpowiedni tylko do podgrzewania małych ilości materiału wsadowego.

Zadaniem wynalazku, jest zredukowanie w podgrzewaczu materiału wsadowego, jaki został opisany wyżej, czasu napraw i postojów, a także kosztów w odniesieniu do lokalnych, wymagających naprawy uszkodzeń we wnętrzu szybu, w szczególności w stosunku do ścian szybu z materiału ogniotrwałego. Dalej, zgodnie z wynalazkiem straty energii powinny zostać zredukowane w porównaniu z szybem posiadającym chłodzone płynem ściany stalowe.

Zgodnie z wynalazkiem, podgrzewacz materiału wsadowego do podgrzewania materiału wsadowego, w szczególności złomu metalowego, który ma być załadowany do wanny pieca, posiadający szyb zamocowany w konstrukcji ramowej, i który w swoim górnym odcinku ma zamykany otwór załadunkowy dla materiału wsadowego i wylot gazu, a w swoim dolnym odcinku ma otwór wyładunkowy dla materiału wsadowego i wlot gazu, i którego ściany szybu wyznaczają przestrzeń odbiorczą dla materiału wsadowego do podgrzania, charakteryzuje się tym, że przynajmniej jedna ze ścian szybu jest dalej podzielona na części ściany szybu, które są pojedynczo zamocowane w konstrukcji ramowej i są pojedynczo wymienne.

Korzystnie, odpowiednia ściana szybu jest dalej podzielona prostopadle na przynajmniej dwie części ściany szybu, które rozmieszczone są jedna nad drugą.

Odpowiednia ściana szybu zawiera przynajmniej jedną pierwszą część ściany szybu w formie stalowego elementu ściany, który jest chłodzony przez urządzenie chłodzące o obiegu wymuszonym.

Korzystnie, stalowy element ściany ma formę panelu rurowego chłodzonego płynem.

Korzystnie, panel rurowy jest uformowany przez części rurowe, które są rozmieszczone obok siebie, i które rozciągają się równolegle do kierunku ruchu materiału wsadowego przy napełnianiu i opróżnianiu szybu.

Zgodnie z dalszą cechą wynalazku, stalowy element ściany ma formę płyty z lanej stali, a temperatura tej płyty jest sterowana przez urządzenie chłodzące o obiegu wymuszonym, w zależności od wartości pomiaru temperatury płyty z lanej stali, która to wartość jest odczytywana za pomocą przynajmniej jednego czujnika temperatury.

Korzystnie dalej, odpowiednia ściana szybu zawiera przynajmniej jedną drugą część ściany szybu, która ma formę ogniotrwałego elementu ściany, i która od wewnątrz, od strony przestrzeni odbiorczej dla materiału wsadowego, jest ukształtowana przez powłokę lub płytę z materiału ogniotrwałego.

Korzystnie, ogniotrwały element ściany ma zewnętrzną część chłodzoną płynem.

Korzystnie, ogniotrwały element ściany jest uformowany przez element płytowy z cienkiej blachy z krawędziami wygiętymi w kierunku wnętrza szybu i w którym umieszczona jest okładzina ogniotrwała.

Zgodnie z kolejną cechą wynalazku, chłodzone płynem elementy ścian szybu są podłączone do osobno wyłączanych obwodów chłodzących urządzenia chłodzącego o obiegu wymuszonym.

Korzystnie, pierwsze części ścian szybu mają na zewnątrz powierzchnie podpierające, które oparte są na współpracujących bliźniaczych zamocowaniach konstrukcji ramowej.

Korzystnie również, pierwsze części ściany szybu znajdują się w dolnym odcinku szybu, a drugie części ściany szybu znajdują się w górnym odcinku szybu.

W zgodnym z wynalazkiem podgrzewaczu materiału wsadowego konstrukcja ramowa ma postać konstrukcji klatkowej, która otacza ściany szybu.

Korzystnie wreszcie, w podgrzewaczu materiału wsadowego, w szybie, który w swoim dolnym obszarze ma elementy zatrzymujące dla materiału wsadowego do podgrzania, które stanowią palce umieszczone równolegle i w pewnej odległości od siebie, i zamocowane do obrotowych zamocowań, ściana szybu zwrócona w kierunku ich wewnętrznych końców zawiera, co najmniej jedną z pierwszych części ściany, w obszarze szczególnie narażonym na mechaniczne obciążenia spowodowane sprężynującym ruchem powrotnym palców, kiedy szyb jest załadowywany.

PL 192 976 B1

W podgrzewaczu materiału wsadowego według wynalazku, ściana szybu, lub, jeśli szyb ma przekrój poprzeczny wieloboczny, pojedyncze ściany szybu są dalej podzielone na części ścian szybu, które są pojedynczo, wymiennie zamocowane w konstrukcji ramowej, z jednej strony umożliwia wyłożenie szybu, w określonych miejscach po wewnętrznej stronie, w których spodziewany jest niższy poziom obciążenia mechanicznego, w szczególności w górnym odcinku, materiałem ogniotrwałym lub uformowanie z płyt ogniotrwałych, podczas gdy mocniejsze elementy ścian ze stali są zastosowane w miejscach przeznaczonych do większych obciążeń. Z drugiej strony, pozwala to na szybką wymianę uszkodzonych części ścian szybu, niezależnie czy dotyczy to części ściany szybu z materiału ogniotrwałego, która wymaga naprawy, czy też przeciekającego panelu rurowego. Korzystnie, w odniesieniu do aspektu przechowywania wymiennych części ściany szybu, mają one takie wymiary, że liczba różnych rozmiarów zostaje zminimalizowana.

Częściami ścian szybu, które udowodniły swoją zasadniczą przydatność są te, które po swojej zewnętrznej stronie mają powierzchnie podtrzymujące, którymi oparte są na odpowiadających im, współpracujących bliźniaczych zamocowaniach konstrukcji ramowej, wtedy, kiedy są zaczepiane w konstrukcji ramowej. Konstrukcja ramowa, korzystnie, jest zamocowana w ten sposób, że może być podnoszona i opuszczana w układzie trzymającym, przy pomocy którego szyb może być podparty obrotowo lub przemieszczony w bok z położenia nad wanną pieca. Jeśli uszkodzona część ściany pieca musi być wymieniona, wtedy szyb jest przemieszczany w bok z położenia roboczego nad wanną pieca, a uszkodzona część ściany szybu jest wymieniana na nową lub naprawioną. Po przemieszczeniu szybu z powrotem, podgrzewacz materiału wsadowego jest ponownie gotowy do pracy.

Części ścian szybu obejmujące chłodzone płynem stalowe elementy ścian powinny nadawać się do wyjmowania pojedynczo z obwodu chłodzenia, w celu przyspieszenia operacji wymiany.

Wynalazek w przykładzie wykonania został opisany bardziej szczegółowo w odniesieniu do dziewięciu figur rysunku. Konkretne wykonanie opisuje zastosowanie podgrzewacza materiału wsadowego według wynalazku w zmodyfikowanym piecu łukowym z okrągłą dolną częścią wanny, w której warunki przestrzenne dla szybu podgrzewacza materiału wsadowego, który ma być tam umieszczony obok elektrod, są ograniczone, przez co środki zatrzymujące w szybie zostały tak pomyślane, że kiedy szyb jest pełny, ściana po stronie elektrod jest wystawiona na szczególnie wysoki poziom mechanicznego obciążenia.

Na rysunku przedstawiono, na fig. 1 - podgrzewacz materiału wsadowego w zespole do wytapiania obejmującym piec łukowy i podgrzewacz materiału wsadowego umieszczony z boku obok elektrod, z zamkniętą pokrywą wanny, na fig. 2 - zespół do wytapiania z fig. 1z usuniętym szybem podgrzewacza materiału wsadowego, na fig. 3 -rzut główny szybu podgrzewacza wsadowego w zespole do wytapiania z przekrojem wzdłuż linii III-III szybu podgrzewacza materiału wsadowego z fig. 2, na fig. 4 - przekrój wzdłuż linii IV-IV na fig. 3 z szybem podgrzewacza materiału wsadowego umieszczonym nad wanną pieca, na fig. 5 - część fig. 4 w powiększeniu, na fig. 6 - część fig. 5 w powiększeniu ilustrując zamocowanie części ścian szybu podgrzewacza materiału wsadowego w konstrukcji ramowej, a fig. 7 jest widokiem odpowiadającym fig. 6, zmodyfikowanej części ściany szybu, oraz na fig. 8 ifig. 9 przedstawiono częściowe przekroje, bardzo schematycznych rzutów perspektywicznych części, które są ważne w zrozumieniu układu, przy szybie podgrzewacza materiału wsadowego umieszczonym nad wanną pieca.

Figury 1 do 5 przedstawiają podgrzewacz materiału wsadowego z szybem 9 w piecu łukowym 1 z wanną pieca 3. Wanna pieca 3 zamontowana jest na kołysce pieca 2, i ma łukowatego kształtu pokrywę 4 wanny, która przykrywa górną krawędź wanny pieca. Wanna pieca 3 zawiera dolną część wanny 5, która formuje obmurowany trzon pieca, do odbioru stopionego metalu, oraz górną część wanny 6, która zwykle uformowana jest z elementów chłodzonych wodą. Jak widać szczególnie zfig. 3 do 5, pokrywa wanny obejmuje pierwszą część 7 pokrywy, która pokazana jest w pozycji podpartej obrotowo na zewnątrz na fig. 3, oraz drugą część 8 pokrywy, która zasadniczo jest uformowana przez końcową dolną część szybu 9 podgrzewacza materiału wsadowego lub ramę 10 przyjmującą dolną część szybu podgrzewacza materiału wsadowego (fig. 1i 2).Na fig. 1 dwuczęściowa pokrywa wanny jest zamknięta, na fig. 2 druga część pokrywy obejmująca szyb 9 jest odwiedziona.

Jak pokazano w szczególności na fig. 3 do 5, część pokazana na rysunkach na prawo od środka wanny pieca odpowiada zwykłemu piecowi łukowemu z okrągłą wanną pieca i elektrodami 12, które mogą być wprowadzone do wanny pieca koncentrycznie względem środka 11 wanny (oś środkowa wanny, patrz fig. 3 i 4). Jedynie obszar pokazany na rysunkach po lewej stronie od elektrod 12 nad

PL 192 976 B1 dolną częścią wanny jest zmodyfikowany w porównaniu ze zwykłym układem pieca łukowego z okrągłym kształtem wanny.

Pierwsza część 7 pokrywy ma łukowy układ i posiada tak zwane serce pokrywy lub część rdzeniową 13 z otworami 14 (fig. 5) na trzy elektrody 12, które mają być wprowadzone do wanny, w zwykłym trójkątnym układzie trójfazowego pieca łukowego. Elektrody 12 zamocowane są do uchwytów 15 trzymających elektrody i mogą być podnoszone/opuszczane i obracane w bok przy pomocy podnoszącego i obracającego elektrody układu 16. Pierwsza część 7 pokrywy może być podnoszona przy pomocy podnoszącego i obracającego pokrywę układu 17 z pozycji pokazanej na fig. 4 i 5, w której leży ona na krawędzi wanny, i może być obracana w bok do pozycji pokazanej na fig. 3 w celu otwarcia wanny pieca na przykład dla załadowania z góry kosza. Odpowiedni układ podnoszenia i obracania opisany jest na przykład w opisie EP-0 203 339.

W przedstawionym wykonaniu nie tylko wanna 3 pieca, ale także układ 17 podnoszenia i obracania pokrywy oraz układ 16 podnoszenia i obracania elektrod są dopasowane do kołyski 2 pieca tak, że wanna pieca może być przechylona w połączeniu z elektrodami.

Jeśli układ elektrod nie musi być zmieniony w procesie przemiany lub modyfikacji, przedstawiona konstrukcja zapewnia, że pierwsza część pokrywy ma formę owalu 19 ograniczonego cięciwą 18, który otacza zwykły układ elektrod. Kiedy pierwsza część pokrywy jest dopasowana do wanny pieca, cięciwa musi leżeć w kierunku przechylonym, to jest, być prostopadła do płaszczyzny rysunku na fig. 2. W ten sposób, kadź pieca może być przechylona w celu spuszczenia surówki lub usunięcia żużlu, z częścią 7 pokrywy zamkniętą i bez przemieszczania części 8 pokrywy. W tej sytuacji szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego musi być jedynie lekko uniesiony. W ten sposób straty ciepła z powodu promieniowania zostają zredukowane lub gorące spaliny przemieszczają się w większej części do szybu podgrzewającego. Jeśli to możliwe, luka występująca, kiedy szyb 9 jest podniesiony, między dolną krawędzią szybu lub drugiej części 8 pokrywy i krawędzią wanny 39 na fig. 5 może być uszczelniona za pomocą fartucha lub innych środków zamocowanych do szybu lub krawędzi wanny.

W podgrzewaczu materiału wsadowego, szyb 9 jest zamocowany w konstrukcji ramowej 20, która otacza szyb 9 na kształt klatki, a rama 10 drugiej części 8 pokrywy pokazana na fig. 1i 2 przedstawia część konstrukcji ramowej.

Konstrukcja ramowa 20 przedstawiona bardziej szczegółowo na fig. 5 do 9, podtrzymująca szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego zamocowana jest w układzie trzymającym 21 (zobacz fig. 1 do 3) w ten sposób, że może być ona podnoszona i opuszczana w połączeniu z szybem za pomocą układu podnoszenia 22. Do tego celu, na poprzecznych elementach belkowych 23 struktury ramowej znajdują się miejsca zaczepienia dla układów podnoszenia 22, które wsparte są na układzie trzymania 21, tak, że poprzeczny element belkowy 23 a razem z nim konstrukcja ramowa 20 podtrzymująca szyb może być podniesiona z położenia dolnego pokazanego na fig. 1do położenia górnego pokazanego na fig. 2. W tym przypadku wymagany efekt prowadzenia jest zapewniany za pomocą prętów prowadzących 25.

Układ trzymania 21 wraz z szybem 9 podgrzewacza materiału wsadowego jest przesuwny w poziomie. Do tego celu, na konstrukcji podporowej 26 umieszczone są szyny 27,a układ trzymania jest zaopatrzony w koła 28,co pozwala na przemieszczenie układu trzymania 21 w kierunku poziomym.

Szyb 9 jest zamykany od góry za pomocą pokrywy szybu 29, która w przedstawionym wykonaniu, jest przesuwna w poziomie po szynach w celu otwarcia górnego otworu załadowania 61 dla załadowania za pomocą kosza ładunkowego 31 (fig. 4) transportowanego przez dźwig. Po stronie, która jest stroną tylną na fig. 1, pokrywa 29 szybu, która ma układ kołpako- lub kopułopodobny, posiada otwór 32 przepływu gazu połączony z przewodem 33 gazów odlotowych, kiedy szyb 9 i razem z nim rama 10 są w położeniu pokazanym na fig. 1.

Figura 3, 8 i 9 pokazują, że szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego ma prostokątny układ przekroju poprzecznego. Korzystnie, szyb jest prostokątny w dolnym odcinku, gdy zespół ma środki zatrzymujące dla materiału wsadowego lub surowca, takie, jak opisane w dalszym ciągu bardziej szczegółowo. Dlatego szyb ma ściany, które rozmieszczone są w kształcie prostokąta, przynajmniej wjego dolnym odcinku, z przednią ścianą szybu 34, która jest przyległa do cięciwy 18 pierwszej części 7 pokrywy, kiedy pokrywa wanny jest zamknięta (fig. 1, 4 i 5), tylną ścianą 35 szybu, która jest oddalona od cięciwy 18, i dwoma poprzecznymi ścianami 36 i 37, szybu, które je łączą. W tym przypadku, przednia ściana 34 szybu jest w przybliżeniu tej samej długości, co cięciwa 18, można powiedzieć, że ściana 34 szybu sprzęga cięciwę 18 z wąską szczeliną 38 pokrywy. Szczelina pokrywy pokazana jest w powiększeniu na fig. 5.

PL 192 976 B1

W tym miejscu należy zauważyć, że w przypadku kopułopodobnej pokrywy wanny, jak pokazano na fig. 4 i 5, cięciwa jest tylko prostą linią w rzucie głównym, lecz w innym przypadku jest linią biegnącą wzdłuż przekroju profilu kopuły, tak więc także dolna krawędź przedniej ściany 34 szybu ma ten sam kształt.

Kiedy pokrywa wanny jest zamknięta, jak to jest w warunkach pokazanych na fig. 1, 4 i 5, zewnętrzny zarys pokrywy wanny jest formowany z dolnej krawędzi tylnej ściany 35 szybu, dolnej krawędzi sprzęgających ścian poprzecznych 36 i 37 szybu, oraz sprzężonej z nimi owalnej części 19 pierwszej części 7 pokrywy. Górna krawędź 39 wanny, czyli górna krawędź górnej części 6 wanny jest przystosowana do tego zarysu. Zarys górnej krawędzi 39 wanny odpowiada w ten sposób owalowi określonemu przez linię trapezoidalną (sektory ściany 40a, 41a).

Przejście od odcinków krawędzi wanny, które określone są linią trapezoidalną, do odpowiedniego odcinka okrągłego przekroju poprzecznego dolnej części wanny dokonywane jest przez zbieżny odcinek ściany 42a górnej części 6 wanny (zobacz fig. 3).

Jak już wspomniano i pokazano na fig. 5 pierwsza część 7 pokrywy jest oddzielona od drugiej części 8 pokrywy szczeliną 38, która ciągnie się równolegle do cięciwy 18 tak, że wanna pieca może być przechylana w kierunku określonym przez kołyske pieca, w której umieszczone są, otwór pobierczy 43 oraz otwór roboczy 44 patrząc ze środka 11 wanny, bez przeszkód ze strony sprzężonej przedniej ściany 34 szybu 9. Ponieważ druga część 8 pokrywy, a z nią szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego jest zamocowany w układzie trzymania podtrzymywanym przez konstrukcję podporową 26, ale nie na kołysce pieca, ta część pokrywy nie może także się przechylać. Wystarczy jednak, aby dolna krawędź szybu została delikatnie podniesiona z górnej krawędzi 39 wanny żeby umożliwić delikatne ruchy przechylania wanny pieca razem z leżącą na niej pierwszą częścią pokrywy i wprowadzonymi elektrodami.

Aby zapobiec ucieczce spalin przez szczelinę 38, między dwoma częściami pokrywy, znajdują się środki uszczelniające szczeliny 38 pokrywy na przynajmniej jednej ze sprzężonych krawędzi 45 i46 odpowiednio pierwszej i drugiej części pokrywy.

W przedstawionym przykładzie wykonania podgrzewacza materiału wsadowego, gaz uszczelniający 47 zostaje wtłoczony w szczelinę 38w celu uszczelnienia. W tym celu wzdłuż krawędzi 46, to jest na przedniej ścianie 34 szybu, znajduje się kanał 48 z otworem wylotowym w kształcie szczeliny skierowanym na szczelinę 38 pokrywy lub rząd otworów.

W dodatku, na krawędzi 45 pierwszej części pokrywy znajduje się układ pasowy 51 uformowany przez rury chłodzące, który kiedy pokrywa jest zamknięta, wchodzi z luzem w rowek.

Szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego zaopatrzony jest w elementy zatrzymujące w postaci palców 54 dla materiału wsadowego. Typ elementów zatrzymujących opisany w znanym ze stanu techniki opisie WO 95/04910 jest szczególnie przydatny do tego celu. W zależności od odpowiedniego kształtu górnych krawędzi 39, 40, 41 wanny i układu zbieżnego odcinka 42 ściany, elementy zatrzymujące powinny mieć specjalny układ i ustawienie.

W przedstawionym przykładzie wykonania, przejście od prostokątnego przekroju poprzecznego szybu 9 do okrągłego przekroju poprzecznego dolnej części 5 wanny utworzone jest przy użyciu przekroju wielobocznego, który w tym przykładzie biegnie po linii trapezoidalnej. Przejście zaczyna się już nad górną krawędzią 39 górnej części wanny, przez to, że w dolnym odcinku szybu, który znajduje się poniżej palców 54, narożniki ścian 35, 36 i 35, 37 szybu są ułożone tak, aby zbiegać się w kierunku środka wanny. Zbieżne odcinki ścian szybu 9 podgrzewacza materiału wsadowego oznaczone są odnośnikami 58 i 59 (zobacz fig. 3). Są one płaskimi powierzchniami, które przekształcają przekrój czworokątny w przekrojowy profil ścian 36, 35 i 37, który biegnie po linii trapezoidalnej, i który jest następnie odbity w profilu górnej krawędzi 39 wanny przez proste odcinki 40a i 41a. Dalsze przejście od kształtu górnej krawędzi 39 wanny, który poniżej szybu 9 biegnie po linii trapezoidalnej, do okrągłego przekroju poprzecznego dolnej części wanny dokonuje się przy użyciu zbieżnego odcinka ściany 42a.

Obrotowe palce 54 umieszczone są równolegle i w odstępie jeden od drugiego (zobacz fig. 3) i zamocowane w obrotowych zamocowaniach 56 umieszczonych w konstrukcji ramowej 20 na tylnej ścianie 35 szybu. Obrotowe palce 54 są obracane w dół od położenia zamkniętego przedstawionego na fig. 5 linią ciągłą, w którym wewnętrzne części palców wystają do wewnątrz szybu i zapobiegają przepływowi materiału wsadowego, do położenia zwalniającego oznaczonego linią kropka - kreska na fig. 5, w którym wewnętrzne części palców skierowane są w dół i pozwalają na przepływ materiału wsadowego przez szyb. Obrotowe palce 54 w położeniu zamkniętym są także nachylone skośnie wdół, pod kątem około 20° do poziomu. Palce 54, które rozmieszczone są nad odcinkami 58 i 59

PL 192 976 B1 ścian szybu nie mogą być obracane w dół tak daleko jak palce środkowe. Figura 3 przedstawia linią ciągłą położenie zwalniania palców 54, a położenie zamknięte linią przerywaną. Widoczne staje się, że trzy odpowiednie palce, które są przyległe do ścian 36 i 37 szybu, i dla których przedstawiono położenie maksymalnie otwarte nie mogą być obracane w dół tak daleko jak palce środkowe. To implikuje indywidualne wzbudzenie ruchu obrotowego tych palców, podczas gdy palce środkowe mogą być obracane wspólnie.

W czasie połączonego, skierowanego w dół ruchu obrotowego obrotowych palców 54 z położenia zamkniętego do położenia zwalniania, materiał wsadowy jest prowadzony przez obrotowe palce 54 w kierunku środka, to jest do okrągłej dolnej części wanny, tak, że odcinek ściany 42 górnej części wanny jest zabezpieczony przed przeładowaniem.

Figury 6 do 9 oprócz fig. 5 pokazują dalsze szczegóły budowy i ustawienia szybu 9 podgrzewacza materiału wsadowego.

Jak pokazano w szczególności na fig. 8 i 9, które w imię lepszego zrozumienia odtwarzają znacznie uproszczone schematyczne przedstawienia wynalazku, szyb 9 podgrzewacza materiału wsadowego jest zamocowany w konstrukcji ramowej 20, która otacza szyb niczym klatka. Konstrukcja ramowa 20 zawiera na rogach cztery pionowe rury 63, 64, 65 i 66, które są zespawane z poziomymi rurami 67, 68 i 69 w dolnej, środkowej i górnej płaszczyźnie, aby utworzyć konstrukcję ramową 20 w kształcie klatki. Ściany 34 do 37 szybu są odpowiednio podzielone na dolne części ścian szybu oznaczone przez 34/1, 35/1, 36/1, 37/1 oraz górne części ścian szybu oznaczone przez 34/2, 35/2, 36/2, 37/2, z których tylko pojedyncze zostały przedstawione na figurach rysunku. Figura 8, na przykład, pokazuje tylko części 34/1, 35/2, 37/1 i 37/2 ścian szybu. Ponadto tylna część 35/2 ściany szybu jest przy tym dalej podzielona w poziomie na trzy części jednakowej szerokości, z których fig. 8 i 9 pokazują tylko odpowiednią część 35/2 ściany szybu sprzężoną ze ścianą 37. Dolne części 34/1 do 37/1 ścian szybu, które w tym zastosowaniu są określane jako pierwsze części ścian szybu są zaprojektowane jako chłodzone płynem stalowe elementy ścian w formie rurowych paneli 70. Rurowe panele 70 mają rurowe części, które rozmieszczone są wzajemnie obok siebie i połączone razem na końcach i rozciągają się pionowo, to jest w kierunku przemieszczania materiału wsadowego podczas napełniania lub opróżniania szybu.

Górne części 34/2 do 37/2 ścian szybu mają formę ogniotrwałych elementów ścian. Od wewnątrz, w kierunku przestrzeni odbiorczej 62 dla materiału wsadowego, mają powłokę lub płytę 71 składającą się z materiału ogniotrwałego. Podczas gdy drugie części 34/2 pokazane na fig. 5i 6 uformowane są przez elementy ogniotrwałe 71 ścian, które od zewnątrz są chłodzone płynem za pomocą skrzynki chłodzącej 72, druga część 34/2 ściany szybu pokazana na fig. 7 jest skonstruowana bez chłodzenia płynem. Materiał ogniotrwały jest wprowadzony w element płytowy z blachy stalowej zkrawędziami zagiętymi do wnętrza szybu.

Aby w podgrzewaczu materiału wsadowego móc do szybko wymienić części ścian szybu, mają one na zewnętrznej stronie kątowe powierzchnie wspierające 74, które zamocowane są w występach wspierających 75 i są podparte na kątowych bliźniaczych zamocowaniach 76, które są przyspawane do odpowiednich miejsc poziomych rur 67, 68 i 69 konstrukcji ramowej 20. Odpowiednio do tego, łatwo zwalniane mocowania pozwalające na szybką indywidualną wymianę dostarczone są zarówno w odniesieniu do pierwszych jak i drugich części ścian.

W przypadku uszkodzenia części ściany, może ona być szybko zastąpiona kolejną częścią ściany tego samego rodzaju, po opróżnieniu i odsunięciu szybu. Pożądana jest ze względu na elementy ścian na ile to możliwe ich standaryzacja w odniesieniu do ich rozmiaru i środków zwalnianego mocowania do konstrukcji ramowej, tak, aby nadawały się do zredukowania ich akumulacji do minimum. Powinno być możliwe indywidualne odłączenie obwodów chłodzących.

W odniesieniu do redukcji strat energii udowodniono, że jest korzystne zastosowanie odlewanych płyt ze stali w miejscach poddanych wysokiemu poziomowi mechanicznego obciążenia: temperatura odlewanych płyt stalowych, która wykrywana jest przez przynajmniej jeden czujnik temperatury, utrzymywana jest, poprzez przymusowe chłodzenie, zwłaszcza chłodzenie powietrzem, tuż poniżej temperatury, w której występują odkształcenia odlewanych płyt stalowych przy mechanicznym obciążeniu w operacji ładowania. Temperatura ta wynosi około 800°C do 1000°C.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podgrzewacz materiału wsadowego do podgrzewania materiału wsadowego, w szczególności złomu metalowego, który ma być załadowany do wanny pieca, posiadający szyb zamocowany w konstrukcji ramowej i który w swoim górnym odcinku ma zamykany otwór załadunkowy dla materiału wsadowego i wylot gazu, a w swoim dolnym odcinku ma otwór wyładunkowy dla materiału wsadowego i wlot gazu, i którego ściany szybu wyznaczają przestrzeń odbiorczą dla materiału wsadowego do podgrzania, znamienny tym, że przynajmniej jedna ze ścian szybu (34 do 37) jest dalej podzielona na części ściany szybu (34/1, 34/2, do 37/1, 37/2), które są pojedynczo zamocowane w konstrukcji ramowej (20) i są pojedynczo wymienne.
2. 2. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że odpowiednia ściana szybu (34, 35) jest dalej podzielona prostopadle na przynajmniej dwie części ściany szybu (34/1, 34/2; 35/1, 35/2), które rozmieszczone są jedna nad drugą.
3. 3. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że odpowiednia ściana szybu (34, 35) zawiera przynajmniej jedną pierwszą część ściany szybu (34/1, 35/1) w formie stalowego elementu ściany (70), który jest chłodzony przez urządzenie chłodzące o obiegu wymuszonym.
4. 4. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 3, znamienny tym, że stalowy element ściany (70) ma formę panelu rurowego chłodzonego płynem.
5. 5. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 4, znamienny tym, że panel rurowy jest uformowany przez części rurowe, które są rozmieszczone obok siebie, i które rozciągają się równolegle do kierunku ruchu materiału wsadowego przy napełnianiu i opróżnianiu szybu.
6. 6. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 3, znamienny tym, że stalowy element ściany (70) ma formę płyty z lanej stali, a temperatura tej płyty jest sterowana przez urządzenie chłodzące o obiegu wymuszonym, w zależności od wartości pomiaru temperatury płyty z lanej stali, która to wartość jest odczytywana za pomocą przynajmniej jednego czujnika temperatury.
7. 7. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że odpowiednia ściana szybu (34, 35) zawiera przynajmniej jedną drugą część ściany szybu (34/2, 35/2), która ma formę ogniotrwałego elementu ściany, i która od wewnątrz, od strony przestrzeni odbiorczej (62) dla materiału wsadowego (60), jest ukształtowana przez powłokę lub płytę (71) z materiału ogniotrwałego.
8. 8. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 7, znamienny tym, że ogniotrwały element ściany ma zewnętrzną część (72) chłodzoną płynem.
9. 9. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że ogniotrwały element ściany jest uformowany przez element płytowy z cienkiej blachy (73) z krawędziami wygiętymi w kierunku wnętrza szybu i w którym umieszczona jest okładzina ogniotrwała (71).
10. 10. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 3, znamienny tym, że chłodzone płynem elementy ścian szybu są podłączone do osobno wyłączanych obwodów chłodzących urządzenia chłodzącego o obiegu wymuszonym.
11. 11. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsze części ścian szybu (34/1, 34/2; 35/1, 35/2) mają na zewnątrz powierzchnie podpierające (74), które oparte są na współpracujących bliźniaczych zamocowaniach (76) konstrukcji ramowej (20).
12. 12. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsze części ściany szybu (34/1 do 37/1) znajdują się w dolnym odcinku szybu (9), a drugie części ściany szybu (34/2 do 37/2) znajdują się w górnym odcinku szybu (9).
13. 13. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że konstrukcja ramowa (20) ma postać konstrukcji klatkowej (63 do 69), która otacza ściany szybu (34 do 37).
14. 14. Podgrzewacz materiału wsadowego według zastrz. 1, znamienny tym, że w szybie (9), który w swoim dolnym obszarze ma elementy zatrzymujące dla materiału wsadowego do podgrzania, które stanowią palce (54) umieszczone równolegle i w pewnej odległości od siebie, i zamocowane do obrotowych zamocowań (56), ściana szybu (34) zwrócona w kierunku ich wewnętrznych końców zawiera, co najmniej jedną z pierwszych części ściany (34/1, (35/1, (36/1, (37/1) w obszarze szczególnie narażonym na mechaniczne obciążenia spowodowane sprężynującym ruchem powrotnym palców, kiedy szyb jest załadowywany.