RU1796049C - Способ плавлени скрапа и шахтна печь дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: получение чугуна в бескоксовых вагранках. Сущность изобретени : При плавке может быть использован стальной скрап до 100%. Печь имеет шахту и горн большего диаметра, отделенный от шахты колосниковой решеткой. Внесенное через горелки в горн количество тепла раздел етс  на составл ющую, направл емую в шахту дл  плавлени  скрапа, и на составл ющую в виде теплоты излучени  дл  подогрева жидкого металла в горне. Дл  этого поверхность излучени  жаропрочной футеровки стенки выбираетс  с площадью 1.8- 3,5 м2, в частности 2-2,8 м2, на тонну получаемого жидкого металла. Излучающа  средн   часть сло  газа в поде печи составл ет 1,5-3,5 м, в частности 2-2,5 м, а выходна  температура отход щего газа в рекуператор регулируетс  в зависимости от высоты засыпки исходного материала в шахте печи. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 1 ил. ел

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к получению чугуна в бескоксовых вагранках.

Цель изобретени  - обеспечение возможности осуществлени  процесса с максимальным содержанием стального скрапа вплоть до 100%.

На чертеже представлена шахтна  печь, продольный разрез.

Печь содержит шахту 1, под 2, рабочее пространство горна 3 и расположенную между ними охлаждаемую колосниковую решетку 4. Горн выполнен цилиндрической формы и имеет большее поперечное сечение , чем шахта. Шахта и горн футерованы жаропрочным материалом 5. Дополнительно имеетс  кольцевой трубопровод 6 дл 

наружного охлаждени  печи. В верхней части печи установлен скип 7 с затвором 8, заслонкой 9 дл  удержани  скрапа в засыпной шахте 10. Над решеткой 4 размещен слой 11 керамического сыпучего материала. В горне 3 расположены горелки 12, Дл  выхода отход щих газов служит трубопровод 13. Печь, кроме того, имеет летки 14 и 15 дл  металла и шлака. Замена пода осуществл етс  с помощью устройства 16. Горн выполнен с параболическим или коническим сводом, причем фокус параболической поверхности расположен в центральной части дна горна. Торелки устанавливаютс  тангенциально и под углом максимально 10° к горизонтальной плоскости.

Способ плавлени  позвол ет работать не только с любыми компонентами скрапа в

VJ о о о

Јь Ю

CJ

излучени  осуществл етс  из иени  1,8-3,5 м на тонну жидкого

качестве исходного материала, но и также со стальным скрапом на 100%. Сущность способа заключаетс  в том, что металл в горне печи дополнительно подогревают посредством теплового излучени  с поверхности горна. Выбор поверхности

соотношени  металла.

Вследствие того, что поверхности излучени  жаропрочной футеровки в подовой печи, измеренные по производительности плавки в тоннах исходного материала в час и соотнесенные с ней, определены точно, дл  возможности перегрева жидкой фазы создаютс  оптимальные услови .

Не только установленна  мощность, но и разделение энергии на ванну и шахту имеет решающее значение, чтобы, с одной сто- . роны, имелось достаточно энергии в шахте дл  плавлени  скрапа, а, с другой стороны, рабочее пространство имелотакие параметры , чтобы расплавленный металл мог перегреватьс  до достаточно высокой температуры. Дл  этого устанавливаетс  особенно благопри тна  зависимость между входной температурой в рекуператоре при сведении к минимуму опасности окислени  исходного материала в шахте печи в зависимости от высоты сло  засыпки исходного материала. Эта температура составл ет 800-900°С.

Входна  температура газообразных отходов в рекуператор регулируетс , с одной стороны, высотой засыпки скрапа, а также его свойствами, а, с другой стороны, дожиганием и подачей охлаждающего воздуха. Подогрев металла в горне осуществл ют на 80-100% излучением, а на 20-10% конвекцией , при этом излучение поверхности горна , составл ет 50-80% от общего теплового излучени , а тепловое излучение сло  газа над металлом - остальное. Толщина сло  газа над ванной металла составл ет при этом 1,5-3,5 м.

Вследствие достигаемых температур в шахте, например, могут испар тьс  также другие, имеющиес  в исходном материале как примеси металлические компоненты, например, цинк, при этом такие компоненты в последующем могут полностью переводитьс  в окиси в камере дожигани  и, таким образом, станов тс  в конечном счете составными част ми зольной пыли, котора , в свою очередь, улавливаетс  в пылеуловител х и может тем самым выводитьс  через шлюзовое устройство. В зависимости отсодержани  в таких загр знени х определенного количества грубой и/или тонкой пыли они могут в св зи с этим также фильтроватьс  по фракци м или альтернативно выво- дитьс  через шлюзовое устройство.

Чтобы иметь возможность устанавливать в ванне жидкого металла любое требуемое содержание углерода и одновременно подавл ть шлакование исходного материала на поверхности ванны, в ванную жидкого

металла могут вдуватьс  носители углерода, дл  чего пригодны устанавливаемые .под поверхностью ванны сопла или устанавливаемые над поверхностью ванны или под поверхностью ванны копь . Таким образом

без затруднений создаетс  возможность получени  из исходного материала по выбору как стали, так и чугуна.

Печь работает следующим образом. После установки полного скипа 7 на засыпную шахту 10 заслонка 9 открываетс  и скрап падает на наход щийс  над решеткой 4 слой 11 керамического сыпучего материала . В горне 3 горелки 12 образуют газообразные продукты сгорани , температура

которых значительно превышает температуру плавлени  скрапа. Эти газы протекают через решетку 4 и керамический слой 11 и расплавл ют скрап. Затем газ протекает через засыпку скрапа и покидает печь через

трубопровод 13 отход щих газов, Образованный жидкий металл просачиваетс  через керамический слой 4 и там перегреваетс  до того, как капли падают на под 2. Собирающийс  в поде жидкий металл перегреваетс 

лучистым тепловыделением газов в рабочем пространстве 3, излучением стенок рабочего пространства и в небольшой степени вследствие конвекции.

Жидкий металл выпускаетс  из печи

через лотки 14, а жидкий шлак через отверстие 15..

Гор чий отход щий газ дожигаетс  в камере дожигани  и смешиваетс  с охлаждающим воздухом до нужной температуры

(рекупераци ). С помощью достаточно большого количества тепла отход щего газа воздух дл  сжигани  топлива предварительно подогреваетс .

Claims (10)

1. Способ плавлени  скрапа, преимущественно стального, в бескоксовой шахтной печи, включающий сжигание в горелках горна топлива совместно с воздухом, подогретым в рекуператоре теплом отход щих газов, нагрев и расплавление скрапа, размещенного на колосниковой решетке, сбор жидкого металла в горне печи, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности осуществлени  процесса с максимальным содержанием стального скрапа, вплоть до 100%,металл вгорнепечи подогревают посредством теплового излучени  с поверхности горна, выбираемой из соотношени  1,8-3,5 м на 1 т жидкого металла , при этом толщина сло  газа над ванной жидкого металла составл ет 1,5-3,5 м.

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что излучающа  поверхность составл ет 2-2,8 м2, а толщина сло  газа - 2-2,5 м.

3. Способ по п.1, отличающийс  тем, что температуру отход щих газов на входе в рекуператор поддерживают в пределах 800-900°С.

4. Способ по п.1,отличающийс  тем, что подогрев металла в горне печи осуществл ют на 80-90% излучением, а на 20- 40% конвекцией, при этом тепловое излучение поверхности горна составл ет 50-80% от общего теплового излучени , а тепловое излучение сло  газа - остальное.

5. Способ по п.1,отличающийс  тем, что температуру в шахте печи устанавливают по меньшей мере равной температуре испарени  цинка дл  последующего выделени  его из образующейс  пыли.

6. Шахтна  печь дл  плавлени  скрапа, преимущественно стального, содержаща  шахту и горн цилиндрической формы, имеющий большее поперечное сечение, чем шахта , охлаждаемую колосниковую решетку, отдел ющую шахту от горна, и горелки, установленные в горне, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  возможности осуществлени  процесса с максимальным содержанием стального скрапа вплоть до 100%, горн выполнен с параболическим или коническим отражающим сводом.

7. Печь по п.6, отличающа с  тем, что фокус параболической поверхности отражающего свода расположен в центральной части дна горна.

8. Печь по п.6, отличающа с  тем, что горелки установлены тангенциально в горизонтальной плоскости и под углом к ней максимально 10° в направлении к своду.

9. Печь по п.6, отличающа с  тем, что она снабжена камерой дожигани  примесей в отход щих газах.

10. Печь по п.6, отл и чающа  с  тем, что она снабжена устройствами дл  ввода в ванну жидкого металла углеродсодержащих компонентов.