RU2138365C1 - Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining - Google Patents
Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138365C1 RU2138365C1 RU98101681A RU98101681A RU2138365C1 RU 2138365 C1 RU2138365 C1 RU 2138365C1 RU 98101681 A RU98101681 A RU 98101681A RU 98101681 A RU98101681 A RU 98101681A RU 2138365 C1 RU2138365 C1 RU 2138365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- heating
- drying
- air
- ladle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ можно использовать для сушки и нагрева многослойных футеровок сталеразливочных или любых других промышленных ковшей и печей в металлургической, химической, машиностроительной, энергомашиностроительной, строительной, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности. The proposed method can be used for drying and heating multi-layer linings of steel casting or any other industrial ladles and furnaces in the metallurgical, chemical, machine-building, power machine-building, construction, oil, food and other industries.
Технические решения высокого уровня по данной тематике содержатся как в научных публикациях, так и в описаниях патентов и авторских свидетельств Российской Федерации, Германии, США, Франции, Великобритании, Швейцарии и других стран. High-level technical solutions on this topic are contained both in scientific publications and in the descriptions of patents and copyright certificates of the Russian Federation, Germany, the USA, France, Great Britain, Switzerland and other countries.
Известен способ сушки и разогрева 130-тонных сталеразливочных ковшей, используемый на Молдавском металлургическом заводе (ММЗ) в г. Рыбница [1,2]. Данный способ принимается в качестве прототипа. Основными узлами и блоками стенда, в котором реализован способ-прототип, являются стационарная станина, металлическая крышка с внутренней футеровкой, газовоздушная горелка с системами подвода газа и воздуха, вентилятор и дымосос. There is a method of drying and heating 130-ton steel pouring ladles used at the Moldavian Metallurgical Plant (MMZ) in Rybnitsa [1,2]. This method is adopted as a prototype. The main nodes and blocks of the stand, which implements the prototype method, are a stationary bed, a metal cover with an inner lining, an air-gas burner with gas and air supply systems, a fan and a smoke exhauster.
Способ-прототип включает в себя следующие последовательно-параллельные операции:
- установку ковша в горизонтальное положение на стационарной станине и размещение вблизи ковша футерованной металлической крышки с газовоздушными горелками и системой их энергообеспечения на управляемой подвижной тележке ковша (заметим, что в отдельных случаях сушка ковшей на ММЗ проводится в перевернутом виде, т.е. вверх дном);
- подачу природного газа и воздуха в горелку, при этом подача воздуха (расход воздуха до Qв=6000 м3/час или Gв=2,04 кг/с при Tв=288K и давлении 7,5 Па (очень низкое давление; 0,1 кгс/см2=9,8 кПа)) в горелку осуществляется с помощью вентилятора;
- поджиг газовоздушной смеси, истекающей в рабочий объем сталеразливочного ковша;
- включение дымососа и удаление с его помощью продуктов сгорания газовоздушной смеси из рабочего объема сталеразливочного ковша в аспирационную цеховую систему через одиночное отверстие в нижней половине объема ковша;
- осуществление, как сообщают авторы [1], "оптимального многоступенчатого режима сушки сталеразливочного ковша с использованием зарубежного многопрограммного регулятора P-130 "Ремиконт", позволяющего обеспечить заданную программу разогрева с автоматическим изменением расхода энергоносителей в зависимости от температуры отходящих из-под крышки ковша газов".The prototype method includes the following series-parallel operations:
- installation of the bucket in a horizontal position on a stationary bed and placement of a lined metal lid with gas-air burners and a power supply system on a controlled movable bucket of the bucket near the bucket (note that in some cases the buckets are dried in the inverted steel mill, i.e. upside down );
- the supply of natural gas and air to the burner, while the air supply (air flow up to Q in = 6000 m 3 / h or G in = 2.04 kg / s at T in = 288 K and a pressure of 7.5 Pa (very low pressure ; 0.1 kgf / cm 2 = 9.8 kPa)) to the burner is carried out using a fan;
- ignition of the gas-air mixture flowing into the working volume of the steel pouring ladle;
- inclusion of a smoke exhauster and removal with its help of the combustion products of the gas-air mixture from the working volume of the steel pouring ladle into the suction shop system through a single hole in the lower half of the bucket volume;
- the implementation, according to the authors of [1], of the "optimal multi-stage drying regime for a steel pouring ladle using the P-130" Remicont "foreign multi-program controller, which allows providing a predetermined heating program with automatic change in energy consumption depending on the temperature of the gases leaving the ladle cover "
Анализ способа-прототипа показывает, что наряду с известными достоинствами данный способ обладает и рядом серьезных недостатков. Рассмотрим эти недостатки более подробно. Analysis of the prototype method shows that along with the known advantages of this method has several serious disadvantages. Consider these shortcomings in more detail.
Так, при установке сталеразливочного ковша с обновленной многослойной футеровкой из вертикального в горизонтальное положение, а тем более верх дном, может произойти обвал футеровки, следствием которого будут длительные по времени ремонтные работы, большие материальные потери, огромная упущенная выгода. Для сталеразливочных ковшей большой емкости, например для 385-тонных, горизонтальная установка является, вероятно, совершенно неприемлемой, поскольку верхний ярус футеровки вблизи кромки этого ковша из-за ее больших температурных деформаций оставляют незакрепленным. So, when installing a steel-pouring ladle with an updated multilayer lining from a vertical to a horizontal position, and even more so, upside down, a lining collapse can occur, which will result in long-term repair work, large material losses, huge lost profit. For large-capacity steel casting ladles, for example, 385-ton, horizontal installation is probably completely unacceptable, since the upper tier of the lining near the edge of this ladle is left loose due to its large temperature deformations.
Далее. При сушке и нагреве газовоздушной горелки внутреннего объема ковша, установленного горизонтально, в нижнюю часть этого объема через зазор между металлической крышкой и кромкой ковша может втекать (подсасываться) холодный воздух, в результате чего будет происходить неравномерный нагрев футеровки ковша, что недопустимо. Further. When drying and heating a gas-air burner of the internal volume of the bucket, installed horizontally, cold air can flow (suck) into the lower part of this volume through the gap between the metal cover and the edge of the bucket, as a result of which the bucket lining will be unevenly heated, which is unacceptable.
Одним из основных устройств на стенде в котором реализован способ-прототип, является газовоздушная горелка, работающая на природном газе, поступающем в горелку из газопровода, и воздухе, подаваемом в горелку принудительно с помощью вентилятора. One of the main devices on the stand in which the prototype method is implemented is an air-gas burner operating on natural gas entering the burner from the gas pipeline and air supplied to the burner forcibly by a fan.
Здесь сразу же можно отметить, что принудительная подача воздуха в горелку с помощью вентилятора по сравнению, например, с подачей воздуха с помощью эжектора приводит к большим энергозатратам только по одному техническому воздуху. Действительно, при подаче воздуха в горелку с расходом Qв= 6000 м 3/ч (или Gв = 2,04 кг/с при Tв=15oC=288K) для сушки ковша футерованного наливным высокоглиноземистым бетоном, в течение τ = 32 часов [1] требуется масса воздуха в количестве
mв= Qв•τ = 6000 м3/ч•32 ч = 192000 м3
Один кубический метр технического воздуха высокого давления в настоящее время стоит порядка Cв= 411 руб/м3, отсюда следует, что затраты на один только технический воздух при нагреве одного вышеупомянутого ковша на ММЗ [1] будут равны.It can immediately be noted here that the forced air supply to the burner by means of a fan, compared, for example, to the air supply by means of an ejector, leads to large energy consumption of only one technical air. Indeed, when air is supplied to the burner with a flow rate of Q in = 6000 m 3 / h (or G in = 2.04 kg / s at T in = 15 o C = 288 K) for drying the ladle lined with high-alumina bulk concrete, for τ = 32 hours [1] mass of air required
m in = Q in • τ = 6000 m 3 / h • 32 h = 192000 m 3
One cubic meter of high-pressure technical air currently costs about C in = 411 rubles / m 3 , which implies that the cost of technical air alone when heating one of the above-mentioned ladles at MMZ [1] will be equal.
Зв=Cв•mв=411 руб/м3• 192000=78912 тыс.руб.=78,9 млн.руб.З в = C в • m в = 411 rub / m 3 • 192000 = 78912 thousand rubles = 78.9 million rubles
При этом необходимо учитывать и то, что все 32 часа на стенде, в котором реализован способ-прототип, работает еще и дымосос, приводимый в движение посредством электродвигателя; это - еще одна составляющая энергозатрат для способа-прототипа. It should be borne in mind that all 32 hours at the stand, which implements the prototype method, a smoke exhauster is also operated, driven by an electric motor; this is another component of the energy consumption for the prototype method.
Продолжим критику способа-прототипа по [1]. Используемая с способе-прототипе конструкция газовоздушной горелки с двуступенчатой подачей при низком давлении воздуха и внешним, в объеме ковша, дроблением газовой и воздушной струй не позволяет организовать гомогенное смешение компонентов топлива - природного газа и воздуха и их стабильного полного сгорания. We continue to criticize the prototype method according to [1]. The design of a gas-air burner used with the prototype method with a two-stage supply at low air pressure and external, in the bucket volume, crushing of the gas and air jets does not allow to organize a homogeneous mixture of fuel components - natural gas and air and their stable complete combustion.
Задачу о равномерном стехиометрическом распределении компонентов топлива по поперечному сечению газовоздушной струи авторам [1] решить не удалось. Следствием неравномерного распределения компонентов топлива по поперечному сечению газовоздушной струи в [1] является неоптимальная полнота сгорания топлива и не максимально возможное выделение тепла в объеме сталеразливочного ковша. The problem of a uniform stoichiometric distribution of fuel components over the cross section of a gas-air jet was not solved by the authors [1]. The consequence of the uneven distribution of fuel components over the cross section of the gas stream in [1] is the non-optimal completeness of fuel combustion and not the maximum possible heat generation in the volume of the steel ladle.
Заметим, что одним из основных признаков гомогенного смешения компонентов "природный газ+воздух" и их оптимального сгорания является факел голубого цвета на выходе из горелки. Note that one of the main signs of homogeneous mixing of the "natural gas + air" components and their optimal combustion is a blue torch at the outlet of the burner.
Использование при сушке и разогреве сталеразливочного ковша зарубежного многопрограммного регулятора P-130 "Ремиконт" не решает задачи об организации гомогенного смешения компонентов топлива на выходе из газовоздушной горелки и оптимальном сжигании природного газа во внутреннем объеме ковша. The use of the foreign multi-program regulator P-130 "Remicont" when drying and heating the steel pouring ladle does not solve the problem of organizing a homogeneous mixing of fuel components at the outlet of the gas-air burner and optimal burning of natural gas in the internal volume of the ladle.
Правда, как указывают авторы работы [1, стр. 18], при использовании вышеупомянутой горелки "выбивания факела из рабочей полости ковша не наблюдается", но отсутствие горящих сполохов несгоревших порций горючего в области зазора между крышкой и кромкой ковша не свидетельствует об их отсутствии во внутреннем объеме ковша и не подтверждает протекания полного и высокотемпературного горения в этом ковше. Здесь же хотелось бы обратить внимание и еще на одно утверждение авторов [1, стр. 18]: "...в продуктах сгорания, характеризующихся минимальной установленной температурой, угарный газ практически отсутствует". Данное утверждение авторов [1] неверно: в продуктах сгорания смеси "природный газ+воздух" угарный газ (т.е. CO) присутствует всегда, причем, чем выше температура факела, тем выше объемное содержание угарного газа в продуктах сгорания этой смеси (см., например, Меньшикова Т. С. , Иванов Н.Н., Иванов А.Н. "Экономичное горелочное устройство для нагрева сталеразливочных ковшей". Журнал "Сталь", 1996, N8, стр. 22 - 24). True, as the authors of [1, p. 18] indicate, when using the aforementioned burner, “a torch is not knocked out of the bucket’s working cavity”, but the absence of burning flashes of unburned portions of fuel in the gap between the lid and the bucket edge does not indicate their absence internal volume of the bucket and does not confirm the course of complete and high-temperature combustion in this bucket. Here I would also like to draw attention to another statement by the authors [1, p. 18]: "... carbon monoxide is practically absent in the products of combustion, characterized by a minimum set temperature." This statement of the authors of [1] is incorrect: carbon monoxide (ie CO) is always present in the products of combustion of the “natural gas + air” mixture, and the higher the flame temperature, the higher the volume content of carbon monoxide in the products of combustion of this mixture (see ., for example, Menshikova TS, Ivanov NN, Ivanov AN "An economical burner for heating steel casting ladles." Steel magazine, 1996, N8, p. 22 - 24).
Еще одним недостатком способа-прототипа по [1,2], по мнению авторов настоящей заявки, является откровенная ориентация ("привязка") цехового оборудования на зарубежное оборудование и материалы [на ММЗ используются шиберный затвор фирмы "Интер стоп", высокоглиноземистый бетон марки Ancokst-SV70 фирмы "Vaitscher-Radex", многопрограммный регулятор P-130 "Ремиконт" и т. д. ] . Практика работы отечественных предприятий с зарубежными партнерами наглядно доказала, что иностранные фирмы продают оборудование своим партнерам относительно дешево, но очень дорого - запасные блоки к этому оборудованию. Конечным итогом такой технической политики является увеличение конечной цены выпускаемой продукции. Another disadvantage of the prototype method according to [1,2], according to the authors of this application, is the explicit orientation (“binding”) of the shop equipment to foreign equipment and materials [at the MMZ, the stop valve of the Interst company, high-alumina concrete of the Ancokst brand are used -SV70 of the company "Vaitscher-Radex", multi-program controller P-130 "Remicont", etc.]. The practice of domestic enterprises working with foreign partners has clearly proved that foreign companies sell equipment to their partners relatively cheaply, but very expensively - spare blocks for this equipment. The final result of such a technical policy is an increase in the final price of products.
Технический эффект предлагаемого способа состоит в повышении эффективности и качества процессов сушки и нагрева футеровки сталеразливочного ковша, равномерного симметрично-принудительного удаления образующихся при сушке во внутреннем объеме ковша влаги и продуктов сгорания, увеличении срока службы футеровки и цикла его оборачиваемости, экономии поступающих в эжекторное горелочное устройство газа и воздуха. Для достижения указанного технического результата в способе сушки и нагрета многослойной футеровки сталеразливочного ковша футеровку ковша подвергают непрерывно-последовательному, различному по интенсивности теплообмена и времени трехрежимному нагреву - минимальному, номинальному и форсированному горящим, управляемым по коэффициенту избытка окислителя факелом, образованным гомогенно перемешанной газовоздушной смесью, истекающей из многоствольного эжекторного горелочного устройства (сокращенно ЭГУ), жестко закрепленного на подвижной крышке и погруженного во внутренний объем ковша на глубину H=(6-10)dг, где dг - диаметр выходного сечения эжекторного горелочного устройства, и горячей струей продуктов сгорания этого факела, причем до начала сушки факел поджигают, прикрывают крышку ковша, оставляя зазор L=50...100 мм, запускают влагоудаляющие многоствольные воздушные эжекторы, установленные, как и эжекторное горелочное устройство, на подвижной крышке ковша равномерно и симметрично относительно эжекторного горелочного устройства и друг относительно друга в количестве, например, 4 - 6 штук, после чего эжекторное горелочное устройство переводят на работу в режим сушки футеровки ковша при коэффициенте избытка окислителя α
Предлагаемый способ поясняется чертежами и фотографиями, где: на фиг. 1 представлена схема стенда для сушки и нагрева сталеразливочного ковша, выполненного по предлагаемому способу, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен общий вид закрепленного на подвижной крышке ковша работающего эжекторного горелочного устройства с факелом, образованным гомогенно перемешанной газовоздушной смесью (работа ЭГУ в номинальном режиме нагрева сталеразливочного ковша); на фиг. 4 представлен нагретый с помощью эжекторного горелочного устройства сталеразливочный ковш перед отправкой под слив расплава из конвертера; на фиг. 5 представлены результаты расчета изменения температуры футеровки (различные огнеупорные материалы) ковша при нагреве ее многоствольным ЭГУ в зависимости от времени. The proposed method is illustrated by drawings and photographs, where: in FIG. 1 shows a diagram of a stand for drying and heating a steel pouring ladle, made by the proposed method, a longitudinal section; in FIG. 2 is the same, view along arrow A in FIG. 1; in FIG. 3 shows a general view of a working ejector burner mounted on a movable bucket lid with a torch formed by a homogeneously mixed gas-air mixture (EHU operation in the nominal heating mode of a steel pouring ladle); in FIG. 4 shows a steel-pouring ladle heated by an ejector burner before being sent to drain the melt from the converter; in FIG. Figure 5 presents the results of calculating the change in the temperature of the lining (various refractory materials) of the bucket when it is heated by multi-barrel EGU depending on time.
Основными функционально связанными между собой узлами стенда, в котором реализован заявляемый способ сушки и нагрева многослойной футеровки сталеразливочного ковша, являются сталеразливочный ковш 1, подвижная крышка 2 ковша 1, вращающаяся вокруг шарнира 3, управляемое многоствольное эжекторное горелочное устройство 4, влагоудаляющие многоствольные воздушные эжекторы 5 с заслонками 6. The main functionally interconnected nodes of the stand, which implements the inventive method of drying and heating the multilayer lining of a steel pouring ladle, are a
Сталеразливочный ковш 1 включает в себя собственно металлический кожух 7, арматурный (обычно из шамотного кирпича) слой 8, рабочий (может быть кислая футеровка, основная футеровка либо наливной бетон) слой 9 и шиберный затвор 10. Шиберный затвор 10 предназначен для слива расплава из ковша 1. The steel-pouring
Подвижная крышка 2 ковша 1, вращающаяся вокруг своей оси на шарнире 3, в свою очередь, включает в себя металлическое основание 11 и внутреннее теплозащитное покрытие 12. The
Управляемое многоствольное эжекторное горелочное устройство 4, жестко закрепленное на подвижной крышке 2 и утопленное во внутренний объем этого ковша на глубину H=(6-10)dг, где dг - диаметр выходного сечения ЭГУ, содержит многоствольный эжектирующий модуль 13 с форсунками 14, камеру смешения 15, кормовой диффузор 16, кольцевой блок принудительной подачи воздуха 17, стабилизатор пламени 18, воздухозаборник 19. Расход воздуха, втекающего в ЭГУ через воздухозаборник 19, контролируется с помощью малоразмерной трубки полного напора 20 (давление Po) и штуцера 21 для замера статического давления (давление P). Данные по этому расходу воздуха необходимы для настройки ЭГУ на требуемый режим его работы.A controlled multi-barrel ejector burner 4, rigidly mounted on a
К форсункам 14 предусмотрен комплект сменных сопловых насадков различного проходного диаметра, эти насадки позволяют при необходимости изменять расход природного газа, поступающего в многоствольный эжектирующий модуль 13; для доступа к форсункам 14 крепление многоствольного эжектирующего модуля 13 и камеры смешения 15 выполнено разъемным, например фланцевым. A set of interchangeable nozzle nozzles of various bore diameters is provided for the nozzles 14, these nozzles allow, if necessary, changing the flow rate of natural gas entering the multi-barrel ejecting module 13; for access to the nozzles 14, the mounting of the multi-barrel ejecting module 13 and the mixing chamber 15 is made detachable, for example flanged.
Определение параметра утопленности H= (6-10)dг многоствольного ЭГУ во внутренний объем сталеразливочного ковша было проведено на основе анализа различных экспериментально-расчетных факторов, основными среди которых, по мнению авторов заявляемого способа, являлись надежная работа ЭГУ в требуемом диапазоне регулирования по коэффициенту избытка окислителя αок= 1,05...5 и высокое значение коэффициента теплообмена α ≈ 210 Вт/(м2•K), характеризующего интенсивность теплообмена в области днища и на боковых поверхностях сталеразливочного ковша.The determination of the recession parameter H = (6-10) d g of a multi-barrel EGU into the internal volume of the steel pouring ladle was carried out on the basis of the analysis of various experimental and design factors, the main among which, according to the authors of the proposed method, were reliable operation of the EGU in the required regulation range by coefficient excess oxidizer α ok = 1.05 ... 5 and a high heat transfer coefficient α ≈ 210 W / (m 2 • K), which characterizes the heat transfer intensity in the bottom area and on the side surfaces of the steel pouring ladle.
Влагоудаляющие многоствольные воздушные эжекторы 5 с заслонками 6 по конструкции аналогичны многоствольному эжекторному голерочному устройству 4, однако блока принудительной подачи воздуха и стабилизатора пламени они не имеют. The dehumidifying
Работа стенда, в котором реализован заявляемый способ сушки и нагрева многослойной футеровки сталеразливочного ковша, совершается в соответствии с заданной циклограммой. The work of the stand, which implements the inventive method of drying and heating the multilayer lining of the steel pouring ladle, is performed in accordance with a given cyclogram.
Вначале с помощью агрегата автоматики на входе в эжектирующий модуль 13 ЭГУ 4 оператор устанавливает требуемое давление (вернее перепад давления) природного газа. Для природного газа потребный перепад давления Pо/Pкр=1,83, где Pо - полное давление природного газа на входе в эжектирующий модуль 13 ЭГУ, Pкр - статическое давление природного газа в критическом сечении форсунок 14. При таком перепаде давления будет обеспечиваться истечение природного газа со скоростью звука из прямоструйных форсунок 14 в камеру смешения 15. Далее срабатывает газовая задвижка, природный газ начинает поступать в форсунки 14 и истекать из них со звуковой скоростью в камеру смешения 15. Во входном сечении камеры смешения 15 ЭГУ сразу же устанавливается статическое давление, которое всегда ниже полного давления окружающей среды - атмосферного воздуха перед воздухозаборником 19. Под действием этой разности давлений окислитель - атмосферный воздух - устремляется в воздухозаборник 19 заранее рассчитанного диаметра и далее поступает в камеру смешения 15, где перемешивается с высокоскоростными струями природного газа, образуя при этом однородную по составу, гомогенную стехиометрическую газовоздушную смесь, которая через кормовой диффузор 16, обтекая стабилизатор пламени 17, истекает во внутренний объем сталеразливочного ковша 1. Производится поджиг этой газовоздушной смеси с помощью, например, дежурного факела запальника. Для настройки многоствольного эжекторного горелочного устройства 4 на режим сушки ковша 1 в кольцевой блок принудительной подачи воздуха 17 ЭГУ подают дополнительный расход воздуха в количестве, равном (3...5)(Gв)стех, где (Gв)стех - массовый стехиометрический расход воздуха, эжектируемого через воздухозаборник 19 ЭГУ 4. По окончании этой операции многоствольное эжекторное горелочное устройство полностью настроено на режим сушки футеровки ковша при коэффициенте избытка окислителя α
Заметим, что коэффициентом избытка окислителя называется соотношение
где km = (Gв/Gг)g - действительное соотношение массового расхода окислителя - воздуха - к массовому расходу горючего - природного газа;
kmo = (Gв/Gг) стех - стехиометрическое соотношение массового расхода окислителя - воздуха - к массовому расходу горючего - природного газа.Note that the coefficient of excess oxidizer is the ratio
where km = (G in / G g ) g is the actual ratio of the mass flow rate of the oxidizing agent - air - to the mass flow rate of fuel - natural gas;
km o = (G in / G g ) stoich is the stoichiometric ratio of the mass flow rate of the oxidizing agent - air - to the mass flow rate of fuel - natural gas.
Для пары "природный газ+воздух" стехиометрическое соотношение kmo= (Gв/Gг)стех= 17,28; данное число означает, что для полного сгорания 1 кг природного газа (~ CH4) требуется подвести 17,28 кг воздуха.For a pair of "natural gas + air" the stoichiometric ratio km o = (G in / G g ) stoich = 17.28; this number means that for complete combustion of 1 kg of natural gas (~ CH 4 ), 17.28 kg of air is required.
По окончании настройки эжекторного горелочного устройства 4 запускают влагоудаляющие многоствольные воздушные эжекторы 5, высоконапорным газом для которых является воздух при давлении Pв=2 кгс/см2 из заводской сети низкого давления. Принцип работы многоствольных воздушных эжекторов 5 такой же, как и у ЭГУ 4. Смонтированы многоствольные воздушные эжектора 5 на подвижной крышке 2 ковша 1 неподвижно, равномерно и симметрично относительно ЭГУ 4 и друг относительно друга в количестве, например, 4 - 6 штук (см. фиг. 2). Назначение многоствольных воздушных эжекторов 5 - удалять влагу, выделяющуюся в процессе конвективной сушки многослойной футеровки сталеразливочного ковша 1, а также продукты сгорания (в их числе пары воды), образующиеся при горении газовоздушного факела во внутреннем объеме этого ковша. Заметим, что кристаллизационно связанная вода интенсивно испаряется из многослойной футеровки сталеразливочного ковша при температуре последней Tс≤500oC=773K. В случае отсутствия равномерного симметрично- принудительного удаления влаги (и продуктов сгорания) во внутреннем объеме сталеразливочного ковша может реализоваться процесс "запарки", т.е. периодическое чередование процессов "испарение-конденсация" влаги в ковше. Негативные последствия процесса "запарки" - существенное увеличение времени сушки многослойной футеровки ковша и большие дополнительные расходы дорогого энергоносителя - природного газа. Здесь можно отметить, что при сгорании 1 м3 природного газа образуется примерно 2 м3 паров воды. Процесс сушки сталеразливочного ковша емкостью 385 тонн, как показывают расчеты и накопленный производственный опыт, должен продолжаться по времени τc= 5-10 часов при массовом расходе природного газа через эжекторное горелочное устройство Gо эгу=(0,03-0,04) кг/с.By setting the ejection end of the burner 4 is started vlagoudalyayuschie multila
Здесь можно отметить, что суммарное количество тепла Q, которое необходимо подвести к слою огнеупорной массы футеровки в процессе сушки ее с помощью многоствольного ЭГУ, определяется толщиной футеровки δ и ее влагосодержанием β:
Q = ρδ[C(T
В этой приближенной формуле:
ρ - плотность огнеупорной массы футеровки;
δ - толщина футеровки;
C - теплоемкость огнеупорной массы футеровки;
Tв кип=100oC температура кипения воды;
Tо - начальная температура огнеупорной массы футеровки;
β - влагосодержание в огнеупорной массе футеровки;
H - удельная теплота испарения воды.It can be noted here that the total amount of heat Q, which must be brought to the layer of the refractory mass of the lining in the process of drying it using a multi-barrel EHU, is determined by the thickness of the lining δ and its moisture content β:
Q = ρδ [C (T
In this approximate formula:
ρ is the density of the refractory mass of the lining;
δ is the thickness of the lining;
C is the heat capacity of the refractory mass of the lining;
T in bale = 100 o C the boiling point of water;
T about - the initial temperature of the refractory mass of the lining;
β is the moisture content in the refractory mass of the lining;
H is the specific heat of evaporation of water.
Время сушки τc с помощью ЭГУ должно быть достаточно большим из-за низкой теплопроводности огнеупорной массы и ее значительной толщины. Проведенные расчеты показали, что при толщине футеровки δ = 200 мм величина τc оказывается на уровне 20-30 часов в зависимости от коэффициента температуропроводности огнеупорной массы. Зависимость времени сушки τc от толщины футеровки δ является квадратичной; так, уменьшение толщины футеровки от 250 мм до 150 мм приводит к уменьшению времени сушки τc примерно в 3 раза.The drying time τ c using an EHU should be sufficiently large due to the low thermal conductivity of the refractory mass and its significant thickness. The calculations showed that with the lining thickness δ = 200 mm, the value of τ c is at the level of 20-30 hours depending on the coefficient of thermal diffusivity of the refractory mass. The dependence of the drying time τ c on the thickness of the lining δ is quadratic; Thus, a decrease in the thickness of the lining from 250 mm to 150 mm leads to a decrease in the drying time τ c by approximately 3 times.
По окончании процесса сушки многоствольные воздушные эжекторы 5 отключают, их выходные сечения закрывают заслонками 6, а эжекторное горелочное устройство 4 переводят на работу в номинальный режим - режим нагрева футеровки ковша при коэффициенте избытка окислителя α
По окончании режима нагрева эжекторное горелочное устройство переводят в последний - форсированный режим нагрева сталеразливочного ковша с такими же коэффициентом избытка окислителя и температурой факела, как и при номинальном режиме, по увеличенным массовым расходом газа через эжекторное горелочное устройство Gн эгу=0,07 кг/с и временем работы τф≤ 2-3 часа, после чего нагретый ковш подают под слив расплава из конвертера.At the end of the heating mode, the ejector burner is transferred to the last - forced heating mode of the steel pouring ladle with the same oxidizer excess coefficient and torch temperature as in the nominal mode, by the increased gas mass flow through the ejector burner G n egu = 0.07 kg / with and operating time τ f ≤ 2-3 hours, after which the heated ladle is fed under the melt drain from the converter.
В настоящее время предлагаемый способ сушки и нагрева многослойной футеровки сталеразливочного ковша проходит опытную проверку в конвертерном производстве ОАО "Северсталь", г. Череповец. (см. фиг. 3 и 4). Currently, the proposed method of drying and heating the multilayer lining of the steel pouring ladle is undergoing pilot testing in the converter production of Severstal OJSC, Cherepovets. (see Figs. 3 and 4).
Источники информации, использованные при составлении материалов заявки:
1. Сапрыгин А.Н., Леонтьева Т.С., Конюхов В.В. и др. Совершенствование технологии подготовки сталеразливочных ковшей. Журнал "Сталь", 1996, N 2, стр. 16 - 18.Sources of information used in compiling the application materials:
1. Saprygin A.N., Leontiev T.S., Konyukhov V.V. and others. Improving the technology of preparation of steel pouring ladles. The Steel magazine, 1996,
2. Черновол В.Н., Леонтьева Т.С., Конюхов В.В. и др. Совершенствование оборудования и технологии сушки и разогрева футеровки сталеразливочных ковшей. Журнал "Металлург", 1995, N 1, стр. 29 - 30. 2. Chernovol VN, Leontiev TS, Konyukhov VV and others. Improving equipment and technology for drying and heating the lining of steel pouring ladles. The journal "Metallurg", 1995,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98101681A RU2138365C1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98101681A RU2138365C1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98101681A RU98101681A (en) | 1999-09-20 |
| RU2138365C1 true RU2138365C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20201752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98101681A RU2138365C1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2138365C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218240C2 (en) * | 2001-12-24 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Installation for heating lining of ladles |
| CN102218526A (en) * | 2011-05-25 | 2011-10-19 | 浙江大学 | High-efficiency and energy-saving roasting device for steel ladles |
| CN103551554A (en) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 慈溪市汇丽机电有限公司 | Device for roasting molten iron pouring ladle |
| RU2663447C2 (en) * | 2016-06-21 | 2018-08-06 | Открытое акционерное общество "Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования" (ОАО "СКБ Сибэлектротерм") | Method for drying and heating steel casting ladle lining |
| RU2779267C1 (en) * | 2022-02-01 | 2022-09-05 | Акционерное общество "Сибирское Специальное Конструкторское Бюро Электротермического Оборудования" | Method for drying and heating of steel-posing ladder lining and device for its implementation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB449739A (en) * | 1934-11-22 | 1936-07-02 | Gutehoffnungshuette Oberhausen | An improved drying and burning arrangement for the linings of ladles and the like used in steel works |
| US4462698A (en) * | 1982-04-21 | 1984-07-31 | Bloom Engineering Company, Inc. | Noncontact temperature sensing method and apparatus for ladle preheating |
| SU1592116A1 (en) * | 1988-06-27 | 1990-09-15 | Magnitogorsk Metallurg | Method of drying the linings of metallurgical containers |
| SU1650345A1 (en) * | 1989-01-18 | 1991-05-23 | Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности | Method of heating steel teeming ladle lining |
| RU2095191C1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for drying lining of steel casting ladles |
-
1998
- 1998-01-29 RU RU98101681A patent/RU2138365C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB449739A (en) * | 1934-11-22 | 1936-07-02 | Gutehoffnungshuette Oberhausen | An improved drying and burning arrangement for the linings of ladles and the like used in steel works |
| US4462698A (en) * | 1982-04-21 | 1984-07-31 | Bloom Engineering Company, Inc. | Noncontact temperature sensing method and apparatus for ladle preheating |
| SU1592116A1 (en) * | 1988-06-27 | 1990-09-15 | Magnitogorsk Metallurg | Method of drying the linings of metallurgical containers |
| SU1650345A1 (en) * | 1989-01-18 | 1991-05-23 | Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности | Method of heating steel teeming ladle lining |
| RU2095191C1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for drying lining of steel casting ladles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сапрыкин А.Н. и др. Совершенствование технологии подготовки сталеразливочных ковшей. Ж. "Сталь", 1996, N 2, с.16-18. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218240C2 (en) * | 2001-12-24 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Installation for heating lining of ladles |
| CN102218526A (en) * | 2011-05-25 | 2011-10-19 | 浙江大学 | High-efficiency and energy-saving roasting device for steel ladles |
| CN102218526B (en) * | 2011-05-25 | 2014-03-12 | 浙江大学 | High-efficiency and energy-saving roasting device for steel ladles |
| CN103551554A (en) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 慈溪市汇丽机电有限公司 | Device for roasting molten iron pouring ladle |
| RU2663447C2 (en) * | 2016-06-21 | 2018-08-06 | Открытое акционерное общество "Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования" (ОАО "СКБ Сибэлектротерм") | Method for drying and heating steel casting ladle lining |
| RU2779267C1 (en) * | 2022-02-01 | 2022-09-05 | Акционерное общество "Сибирское Специальное Конструкторское Бюро Электротермического Оборудования" | Method for drying and heating of steel-posing ladder lining and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4931013A (en) | High-temperature burner | |
| EP0018405A1 (en) | Unit for combustion of process exhaust gas and production of hot air | |
| RU2138365C1 (en) | Method for drying and heating of steel-teeming ladle multilayer lining | |
| CN219656067U (en) | Gas oxygen burning gun | |
| RU2498949C2 (en) | Method of making mineral cotton | |
| Nikolaiev | Construction of a cupola information profile for further modeling for the purpose of controlling melting processes | |
| US8607717B2 (en) | Batch waste gasification process | |
| CN106270470B (en) | Baking method of ladle baking device | |
| US4168968A (en) | Steelmaking process | |
| CN107941030B (en) | A primary air injection structure and process for treating rotary kiln exhaust gas | |
| EP0079264B1 (en) | Process for the agglomeration of iron ores on a sintering grate, and installation | |
| LAZIÆ | O COMBUSTION CHARACTERISTICS IN A ALUMINIUM MELTING URNACE | |
| RU2087569C1 (en) | Installation for zinc oxide production | |
| RU2052726C1 (en) | Waste gas afterburning device | |
| US1335222A (en) | Core-drying means | |
| CN219735615U (en) | Yellow phosphorus tail gas burning hot air production device | |
| SU1364639A1 (en) | Method of heating open-hearth furnace | |
| CN215032357U (en) | Continuous casting and rolling flame impact concurrent heating furnace | |
| US4474554A (en) | Process and an apparatus for evening out the temperatures within the preheating zone of a kiln | |
| US11293635B2 (en) | Reactor for a process of advanced combustion for burning biomass and waste | |
| DE19613570C2 (en) | Furnace for burning out furnace gases in shaft melting furnaces | |
| CN108194917A (en) | Dissipate coal bed top surface igniting hot blast stove for flue-cured tobacco | |
| SU634075A1 (en) | Melting furnace | |
| RU98101681A (en) | METHOD OF DRYING AND HEATING OF MULTILAYER LAYING OF STEEL FILLING BUCKET | |
| RU2280829C1 (en) | Aluminum melting furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140130 |