RU2272976C2 - Low hood of an open ore regenerating electric furnace - Google Patents
Low hood of an open ore regenerating electric furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272976C2 RU2272976C2 RU2004115146/02A RU2004115146A RU2272976C2 RU 2272976 C2 RU2272976 C2 RU 2272976C2 RU 2004115146/02 A RU2004115146/02 A RU 2004115146/02A RU 2004115146 A RU2004115146 A RU 2004115146A RU 2272976 C2 RU2272976 C2 RU 2272976C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- umbrella
- furnace
- gases
- side walls
- intake
- Prior art date
Links
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 104
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 3
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 7
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству металлов и сплавов методом рудовосстановительной электроплавки, преимущественно к производству кристаллического кремния и ферросилиция.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of metals and alloys by the method of ore reduction smelting, mainly to the production of crystalline silicon and ferrosilicon.
Наибольшее распространение в конструкции открытых рудовосстановительных электропечей нашел низкий зонт, предназначенный для сбора выделяющихся технологических газов, но не препятствующий обработке колошника. Конструкция зонта предусматривает проход через его крышку токоподводов и труботечек, а также расположение на нем заборных окон для отвода технологических газов в газоходный тракт. Заборные окна газоходов имеют размеры, позволяющие создать разрежение в подзонтовом пространстве с тем, чтобы предотвратить выброс печных газов в цех.The greatest distribution in the design of open ore-reducing electric furnaces was found in a low umbrella, designed to collect the released process gases, but not preventing the treatment of the top. The design of the umbrella provides for the passage through its cover of current leads and tubules, as well as the location on it of intake windows for the removal of process gases into the gas duct. Flue gas intake windows are sized to create a vacuum in the sub-umbrella space in order to prevent the emission of furnace gases into the workshop.
Известен низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи [1], состоящий из крышки зонта, на которой расположены отверстия под токоподводы, труботечки и заборные окна газоходов, и боковых стен, зазор между которыми и фланцем кожуха печи перекрыт подъемными экранами. Газоходы от заборных окон выходят вертикально вверх, а затем резко изгибаются под прямым углом и далее идут горизонтально.Known low umbrella open ore recovery electric furnace [1], consisting of an umbrella cover, on which are openings for current leads, ducts and intake windows of gas ducts, and side walls, the gap between which and the furnace casing flange is covered by lifting screens. The flues from the intake windows exit vertically upward, and then sharply bend at a right angle and then go horizontally.
Известная конструкция низкого зонта позволяет реализовать удаление колошниковых газов из подзонтового пространства только за счет разрежения, создаваемого по газоходному тракту, без какой-либо организации движения газового потока в подзонтовом пространстве.The known design of the low umbrella allows you to implement the removal of blast furnace gases from the sub-umbrella space only due to the vacuum created through the gas duct, without any organization of the gas flow in the sub-umbrella space.
Недостатком известной конструкции низкого зонта являются чрезмерно большая площадь сечения заборных окон и объемность газоходов, затрудняющие обслуживание зонта и ухудшающие энергетические параметры печи. Характер движения и скорость газовых потоков под зонтом и в заборных окнах таковы, что для исключения выброса печных газов из-под зонта требуется создать разряжение, обеспечивающее не мене чем десятикратный, по сравнению с объемом собственно технологических газов, подсос воздуха. При этом скорости движения газов настолько низки, что практически вся увлеченная или выделившаяся при охлаждении газов пыль оседает на внутренних поверхностях газоходов, перекрывая сечение заборных окон газоходов и собственно газоходов.A disadvantage of the known design of the low umbrella is the excessively large cross-sectional area of the intake windows and the volume of the flues, which impede the maintenance of the umbrella and worsen the energy parameters of the furnace. The nature of the movement and the velocity of the gas flows under the umbrella and in the intake windows are such that in order to exclude the discharge of furnace gases from under the umbrella, it is necessary to create a vacuum that provides at least ten times, compared with the volume of the process gases proper, air intake. At the same time, the gas velocities are so low that almost all the dust entrained or released during cooling of the gases settles on the internal surfaces of the flues, blocking the cross-section of the intake windows of the flues and the flues proper.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является низкий зонт, предназначенный для рудовосстановительной печи производства кристаллического кремния [2]. Предложенный низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи состоит из крышки, боковых стен и подвижного экрана, перекрывающего зазор между боковыми стенами зонта и фланцем кожуха печи. На крышке зонта расположены отверстия под токоподводы и труботечки. В месте стыка крышки и боковых стен расположены заборные окна газоходов и патрубки подачи леточных газов.The closest in technical essence and the achieved results is a low umbrella designed for an ore reduction furnace for the production of crystalline silicon [2]. The proposed low umbrella open ore recovery furnace consists of a cover, side walls and a movable screen that overlaps the gap between the side walls of the umbrella and the flange of the furnace casing. On the umbrella cover there are holes for current leads and tubules. At the junction of the lid and the side walls, intake windows of the gas ducts and nozzles for supplying flying gases are located.
Для удаления колошниковых газов предусмотрены два заборных окна, расположенных симметрично относительно плоскости, проходящей через ось печи. Диаметр и угол наклона заборных окон и газоходов подобраны таким образом, чтобы обеспечить достаточную скорость газового потока, препятствующую осаждению пыли на конструкциях зонта и газоходов.To remove flue gases, two intake windows are arranged symmetrically with respect to the plane passing through the axis of the furnace. The diameter and angle of inclination of the intake windows and gas ducts are selected in such a way as to ensure a sufficient gas flow rate that prevents the deposition of dust on the structures of the umbrella and gas ducts.
Уловленные над леткой газы собираются и через собственный вентилятор подаются на патрубки, рассредоточенные по периметру боковых стен. Расположение и угол наклона патрубков обеспечивают тангенциальную подачу леточных газов в подзонтовое пространство печи.The gases trapped above the tap hole are collected and fed through its own fan to the nozzles dispersed along the perimeter of the side walls. The location and angle of inclination of the nozzles provide a tangential flow of flowing gases into the sub-umbrella space of the furnace.
Известная конструкция позволяет снизить разубоживание технологических газов, отходящих от колошника, и не допустить оседания пыли на технологических конструкциях, а также вовлечь в общую газоходную систему леточные газы, которые в известных конструкциях зонта удаляются по самостоятельной газоходной системе.The known design allows to reduce the dilution of the process gases emanating from the top, and to prevent dust from settling on the technological structures, as well as to draw in the common gas duct system of the flue gases, which are removed in the well-known umbrella designs by an independent gas duct system.
Недостатком известной конструкции зонта, несмотря на упорядоченное и с достаточной скоростью движение газов по газоходному тракту, является хаотичное их движение в подзонтовом пространстве. Поэтому в целях предотвращения выбросов печных газов в атмосферу цеха требуется создание значительного разрежения в подзонтовом пространстве, ведущего к значительным подсосам воздуха и разубоживанию технологических газов.The disadvantage of the known design of the umbrella, despite the ordered and with sufficient speed the movement of gases along the gas duct, is their chaotic movement in the sub-umbrella space. Therefore, in order to prevent emissions of furnace gases into the atmosphere of the workshop, it is necessary to create significant rarefaction in the sub-umbrella space, leading to significant air leaks and dilution of process gases.
Целью настоящего изобретения является снижение объема отходящих колошниковых газов, уменьшение выбросов из-под зонта за счет организации направленного вихревого потока газов под зонтом.The aim of the present invention is to reduce the volume of waste top gases, reducing emissions from the umbrella by organizing a directed vortex gas flow under the umbrella.
Поставленная цель достигается тем, что низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи, состоящий из крышки, боковых стен и подвижного экрана и содержащий на крышке отверстия под токоподводы и труботечки, а на боковых стенах заборные окна газоходов и патрубки подачи леточных газов с перекрытием зазора между фланцем печи и боковыми стенами зонта подвижным экраном имеет вид ступенчатой пирамиды с боковыми стенами меньшего диаметра и подвижным экраном большего диаметра, а заборные окна газоходов прямоугольного сечения располагаются тангенциально и повернуты друг относительно друга на 180°, причем верхняя кромка заборного окна находится на одном уровне с крышкой зонта. Патрубки подачи леточных газов располагаются вдоль оси заборного окна газоходов, причем ось патрубка подачи леточных газов совпадает по высоте с осью заборного окна, а по горизонтали находится со смещением к внешней стороне заборного окна. Низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи имеет следующие соотношения размеров:This goal is achieved by the fact that a low umbrella of an open ore-recovery electric furnace, consisting of a cover, side walls and a movable screen and containing holes for current leads and tubes on the cover, and intake walls of gas ducts and branch pipes for supplying gas with closing the gap between the furnace flange and the side walls of the umbrella with a movable screen look like a stepped pyramid with side walls of a smaller diameter and a movable screen of a larger diameter, and I have the intake windows of rectangular ducts They are tangential and rotated 180 ° relative to each other, with the top edge of the intake window being flush with the umbrella cover. The nozzles for the supply of summer gases are located along the axis of the intake window of the gas ducts, and the axis of the nozzle for the supply of summer gases coincides in height with the axis of the intake window, and is horizontally offset to the outside of the intake window. The low umbrella of an open ore recovery furnace has the following aspect ratios:
- диаметр боковых стен составляет 0,7...0,9 диаметра подвижных экранов;- the diameter of the side walls is 0.7 ... 0.9 of the diameter of the movable screens;
- высота заборного окна газохода составляет 0,3...0,7 от его ширины;- the height of the intake window of the duct is 0.3 ... 0.7 of its width;
- высота заборного окна газохода составляет 0,2...0,4 его превышения над фланцем кожуха печи;- the height of the intake window of the duct is 0.2 ... 0.4 of its excess over the flange of the furnace casing;
- площадь заборного окна газохода составляет 0,02...0,04 площади активного сечения подзонтового пространства.- the area of the intake window of the gas duct is 0.02 ... 0.04 of the active section area of the sub-umbrella space.
Предложенное конструктивное решение низкого зонта позволяет обеспечить организацию вихревого движения газового потока в подзонтовом пространстве на уровне от колошника печи до заборных окон газоходов. Создаваемое вихревое движение газового потока аналогично смерчу. В этом случае в наружной зоне вихря газовый поток движется вверх по спиралеобразной траектории вокруг вертикальной оси, а в центре вихря происходит нисходящее движение. Вследствие высоких скоростей движения внутри вихря создается область разряжения при образовании области высокого давления на его периферии. Наличие в центральной части вихря области с пониженным давлением приводит к возникновению газового потока, поднимающегося ему навстречу от колошника, суживающегося кверху и соединяющегося с ядром. Внутри ядра развивается нисходящее движение, а снаружи, в его оболочке, - восходящий газовый поток.The proposed constructive solution of the low umbrella allows for the organization of the vortex motion of the gas stream in the sub-umbrella space at a level from the furnace top to the intake windows of the gas ducts. The created vortex motion of the gas stream is similar to a tornado. In this case, in the outer zone of the vortex, the gas flow moves upward along a spiral trajectory around the vertical axis, and in the center of the vortex, a downward movement occurs. Due to the high speeds of movement inside the vortex, a rarefaction region is created when a high-pressure region is formed at its periphery. The presence in the central part of the vortex of a region with a reduced pressure leads to the appearance of a gas stream rising up towards it from the top, tapering upward and connecting to the core. A downward movement develops inside the core, and an upward gas flow develops outside, in its shell.
Сочетание разрежения внутри ядра с избыточным давлением на периферии создает эффективное препятствие для выброса печных газов из подзонтового пространства при достаточно малом объеме удаляемых из подзонтового пространства газов, что позволяет снизить степень разубоживания колошниковых газов.The combination of rarefaction inside the core with excess pressure at the periphery creates an effective obstacle to the release of furnace gases from the sub-umbrella space with a sufficiently small volume of gases removed from the sub-umbrella space, which reduces the degree of dilution of flue gases.
Форма зонта в виде ступенчатой пирамиды, когда выход газов из подзонтового пространства находится в его верхней узкой части, позволяет организовать закрученное движение газового потока. Такое закрученное движение газов создает разрежение в центральной части подзонтового пространства, поэтому, когда происходит отрыв газового потока на уступе между боковыми стенами и подвижным экраном, газы приобретают центростремительное ускорение, а образующийся вихревой поток создает пережимаемую в средней части воронку, перекрывающую своим широким основанием поверхность колошника печи.The shape of the umbrella in the form of a step pyramid, when the gas exit from the sub-umbrella space is in its upper narrow part, allows you to organize a swirling movement of the gas stream. Such a swirling movement of gases creates a rarefaction in the central part of the sub-umbrella space, therefore, when the gas stream breaks off on a ledge between the side walls and the movable screen, the gases acquire centripetal acceleration, and the resulting vortex stream creates a funnel that is compressed in the middle part and overlaps the top surface with its wide base ovens.
Тангенциальное расположение заборных окон газоходов на боковых стенах зонта, когда два заборных окна развернуты друг относительно друга на угол в 180°, обеспечивает возможность организации направленного движения газов под зонтом печи по касательной к боковым стенам зонта, позволяющий создать закрученный газовый поток в подзонтовом пространстве.The tangential location of the intake windows of the flues on the side walls of the umbrella, when the two intake windows are rotated relative to each other at an angle of 180 °, makes it possible to organize the directed movement of gases under the furnace umbrella tangentially to the side walls of the umbrella, which allows creating a swirling gas flow in the sub-umbrella space.
Прямоугольная форма заборных окон позволяет организовать ламинарный газовый поток вдоль боковых стен зонта, обеспечивающий в конечном счете создание вихревого потока в подзонтовом пространстве.The rectangular shape of the intake windows allows you to organize a laminar gas flow along the side walls of the umbrella, ultimately creating a vortex flow in the sub-umbrella space.
Установка патрубков подачи леточных газов вдоль оси заборного окна газоходов позволяет организовать дополнительное разрежение на входе в заборное окно газохода за счет эжекционного эффекта, что ведет к увеличению скоростей газового потока и, следовательно, к усилению вихревого эффекта в подзонтовом пространстве.The installation of nozzles for the supply of flowing gases along the axis of the intake window of the gas ducts allows you to organize additional rarefaction at the entrance to the intake window of the duct due to the ejection effect, which leads to an increase in gas flow rates and, therefore, to enhance the vortex effect in the sub-umbrella space.
Предложенные соотношения основных размеров конструктивных элементов зонта определяются из следующих предположений:The proposed ratio of the main dimensions of the structural elements of the umbrella are determined from the following assumptions:
- соотношение диаметров боковых стен и подвижного экрана обеспечивает достаточно устойчивый отрыв вихревого потока от боковых стен зонта- the ratio of the diameters of the side walls and the movable screen provides a fairly stable separation of the vortex flow from the side walls of the umbrella
- при соотношении менее 0,7 конструктивно сужается крышка зонта, ведущее к затруднениям при размещении на ней токоподводов и труботечек;- with a ratio of less than 0.7, the umbrella cover structurally narrows, leading to difficulties when placing current leads and ducts on it;
- при соотношении более 0,9 невозможно обеспечить устойчивый отрыв газового потока;- with a ratio of more than 0.9, it is impossible to ensure a stable separation of the gas stream;
- соотношение высоты заборного окна газохода и его ширины определяет создание направленного вихревого потока газа из подзонтового пространства- the ratio of the height of the intake window of the gas duct and its width determines the creation of a directed vortex gas flow from the sub-umbrella space
- при соотношении менее 0,3 площадь заборного окна становится настолько малой, что не позволяет обеспечить газовый поток требуемой скорости;- when the ratio is less than 0.3, the area of the intake window becomes so small that it does not allow to provide a gas flow of the required speed;
- при соотношении более 0,7 возникают затруднения с формированием газового потока требуемой конфигурации;- with a ratio of more than 0.7, difficulties arise with the formation of a gas stream of the desired configuration;
- соотношение высоты заборного окна газохода и его превышения над фланцем кожуха обуславливает создание устойчивой воронки при лимитированной высоте зонта- the ratio of the height of the intake window of the flue and its excess over the flange of the casing causes the creation of a stable funnel with a limited height of the umbrella
- при соотношении более 0,4 образующаяся газовая воронка неустойчива при избыточном возрастании общей высоты зонта;- with a ratio of more than 0.4, the resulting gas funnel is unstable with an excessive increase in the total height of the umbrella;
- при соотношении менее 0,2 диаметр образующейся воронки очень мал и не перекрывает всей площади колошника;- with a ratio of less than 0.2, the diameter of the formed funnel is very small and does not cover the entire area of the top;
- соотношение площади заборного окна газохода и площади активного сечения подзонтового пространства определяет геометрию и скорости газового потока- the ratio of the area of the intake window of the gas duct and the area of the active section of the sub-umbrella space determines the geometry and velocity of the gas stream
- при соотношении менее 0,02 объем удаляемых газов настолько мал, что не позволяет организовать вихревой поток и сформировать воронку;- when the ratio is less than 0.02, the volume of exhaust gases is so small that it does not allow to organize a vortex flow and form a funnel;
- при соотношении более 0,04 объем удаляемых газов становится настолько большим, что не достигается поставленная в изобретении цель.- with a ratio of more than 0.04, the volume of exhaust gases becomes so large that the goal of the invention is not achieved.
На фиг.1 и 2 представлен общий вид предложенного низкого зонта открытой рудовосстановительной электропечи, там же показаны основные размеры конструктивных элементов зонта.Figure 1 and 2 presents a General view of the proposed low umbrella open ore recovery electric furnace, it also shows the main dimensions of the structural elements of the umbrella.
Низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи представляет собой полый кожух с конфигурацией в виде ступенчатой пирамиды. Сверху зонт перекрывается крышкой зонта 1, в которой выполнены отверстия для прохода токоподводов 2 и труботечек 3.The low umbrella of an open ore reduction furnace is a hollow casing with a configuration in the form of a step pyramid. From above, the umbrella is covered by the cover of the
Из токоподводов 2 в подзонтовом пространстве непосредственно над колошником выходят электроды 9, опускающие в объем колошника печи. Места проходов токоподводов 2 и труботечек 3 снабжены уплотнениями 10 для предотвращения выброса колошниковых газов из-под зонта.From the current leads 2 in the sub-umbrella space directly above the top come the electrodes 9, lowering into the volume of the top of the furnace. The passageways of current leads 2 and
Крышка зонта 1 соединяется с боковой стеной 4, в которой имеются отверстия для пристыковки заподлицо заборных окон газохода 5 и для прохода патрубков подачи леточных газов 7.The cover of the
Снизу на боковую стену 4 подвешивается подвижный экран зонта 6, перекрывающий просвет между боковой стеной зонта 4 и фланцем кожуха печи 8. На боковой стене зонта 4 установлен привод 11, приводящий в круговое вращение подвижный экран 6.From below, on the side wall 4, the movable screen of the umbrella 6 is suspended, covering the gap between the side wall of the umbrella 4 and the flange of the furnace 8. The
Для улавливания леточных газов при сливе продуктов плавки на боковой стороне кожуха печи над леткой 12 установлен газосборник леточных газов 13, соединенный газоходом через вентилятор с патрубками подачи леточных газов 7.To capture the summer gases during the discharge of smelting products on the side of the casing of the furnace above the tap hole 12, a gas collector for the gas of summer gases 13 is installed, connected by a duct through the fan to the nozzles for supplying the gas of the
Патрубок подачи леточных 7 газов расположен таким образом, чтобы плоскость обреза патрубка находилась на уровне начала внешнего края заборного окна газохода 5 при смещении его оси от оси заборного окна в горизонтальной плоскости на 1/6 ширины заборного окна.The supply pipe for the
На фиг.1 и 2 приведены следующие обозначения основных размеров зонта:Figure 1 and 2 shows the following designations of the main dimensions of the umbrella:
Dб - диаметр боковых стен;D b - the diameter of the side walls;
Dэ - диаметр подвижного экрана;D e - the diameter of the movable screen;
hг -высота заборного окна газохода;h g - the height of the intake window of the flue;
bг -ширина заборного окна газохода;b g is the width of the intake window of the flue;
Нг - превышение газохода над фланцем кожуха печи;N g - the excess of the duct over the flange of the casing of the furnace;
dт - диаметр токоподвода;d t - current lead diameter;
Sг - площадь заборного окна газохода [Sг=hг·bг];S g - the area of the intake window of the flue [S g = h g · b g ];
Sa - площадь активного сечения подзонтового пространства [Sa=π/4·(Dб 2-3dт 2)].S a - the active cross-sectional area of the sub-umbrella space [S a = π / 4 · (D b 2 -3d t 2 )].
Низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи работает следующим образом.Low umbrella open ore recovery furnace works as follows.
При создании разрежения по газоходному тракту в заборные окна газоходов начинает втягиваться газовая фаза из подзонтового пространства. Вследствие тангенциального расположения заборных окон к поверхности боковой стены зонта движение газовой фазы идет по окружности параллельно стенам. За счет сил трения в газовый поток увлекаются окружающие массы газовой фазы. В результате образуется закрученное движение газового потока. При отрыве газового потока от боковой стены на переходе из узкого участка боковых стен к более широкому участку подвижного экрана образуется ядро вихря, опускающееся на колошник печи.When creating a vacuum along the gas duct, the gas phase from the sub-umbrella space begins to be drawn into the intake windows of the gas ducts. Due to the tangential location of the intake windows to the surface of the side wall of the umbrella, the gas phase moves in a circle parallel to the walls. Due to friction forces, the surrounding masses of the gas phase are carried away into the gas stream. The result is a swirling movement of the gas stream. When the gas stream is separated from the side wall at the transition from a narrow section of the side walls to a wider section of the movable screen, a vortex core is formed that descends to the furnace top.
Вследствие наличия в центральной части вихря устойчивой области с пониженным давлением навстречу ему от колошника поднимается газовый поток, суживающийся кверху и соединяющийся с ядром. Образовавшийся вихревой газовый поток, отрываясь от боковых стенок зонта, образует перевернутую воронку, опирающуюся своим основанием на колошник печи. Внутри ядра развивается нисходящее движение, а снаружи, в его оболочке, - восходящий газовый поток.Due to the presence in the central part of the vortex of a stable region with reduced pressure, a gas flow rises towards it from the top, tapering upward and connecting to the core. The resulting vortex gas flow, breaking away from the side walls of the umbrella, forms an inverted funnel, resting its base on the furnace top. A downward movement develops inside the core, and an upward gas flow develops outside, in its shell.
Ускорение газового потока при его заходе в заборное окно газохода достигается за счет эжекционного эффекта при подаче с достаточно большой скоростью леточных газов через патрубок.The acceleration of the gas stream when it enters the intake window of the gas duct is achieved due to the ejection effect when flowing gas is supplied at a sufficiently high speed through the nozzle.
Характер движения газовых потоков при их вихревом движении в подзонтовом пространстве показан на фиг.3.The nature of the movement of gas flows during their vortex movement in the sub-umbrella space is shown in Fig.3.
Созданная внутри вихревого потока зона разрежения препятствует выбросам колошниковых газов из-под зонта, при этом обеспечивая существенно меньшее их разубоживание за счет внешних подсосов по сравнению с существующими конструкциями низких зонтов.The rarefaction zone created inside the vortex flow prevents the ejection of flue gases from under the umbrella, while providing much less dilution due to external suction compared to existing designs of low umbrellas.
Пример конкретного использования низкого зонта открытой рудовосстановительной электропечи. Представленный на фиг.1 и 2 низкий зонт предназначен для открытой рудовосстановительной печи для производства кристаллического кремния.An example of a specific use of a low umbrella open ore recovery furnace. Presented in figures 1 and 2, a low umbrella is designed for an open ore reduction furnace for the production of crystalline silicon.
На основании расчетов были получены следующие значения скоростей газовых потоковBased on the calculations, the following gas flow rates were obtained
- скорость движения газов через заборные окна газоходов - не менее 25 м/сек;- the velocity of gases through the intake windows of the flues is at least 25 m / s;
- скорость кругового движения газового потока под зонтом - не менее 15 м/сек;- the speed of circular motion of the gas stream under the umbrella is not less than 15 m / s;
- скорость движения леточных газов на выходе из патрубка - не более 40 м/сек.- the speed of movement of the flow of gases at the outlet of the nozzle is not more than 40 m / s.
В этом случае выделение технологических газов из колошника печи составит 15 тыс.м3/час, а подача в подзонтовое пространство леточных газов - 40 тыс.м3/час. Расчетное снижение объема удаляемых из-под зонта газов по сравнению с известными конструкциями зонта составит с 400 до 200 тыс.м3/час.In this case, the release of process gases from the furnace top will be 15 thousand m 3 / hour, and the flow of submerged gases into the sub-umbrella space will be 40 thousand m 3 / hour. The estimated reduction in the volume of gases removed from under the umbrella in comparison with the known designs of the umbrella will be from 400 to 200 thousand m 3 / h.
Таким образом, обеспечивается достижение поставленной цели снижения объема отходящих колошниковых газов в два раза, уменьшения выбросов из-под зонта за счет организации направленного вихревого потока газов под зонтом.This ensures the achievement of the goal of reducing the volume of top flue gases by half, reducing emissions from under the umbrella by organizing a directed vortex gas flow under the umbrella.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Жучков В.И., Розенберг В.Л., Елкин К.С. и др. Энергетические параметры и конструкции рудовосстановительных электропечей. - Челябинск, Металл, 1994, - 192 с.1. Zhuchkov V.I., Rosenberg V.L., Elkin K.S. et al. Energy parameters and design of ore-reducing electric furnaces. - Chelyabinsk, Metal, 1994, - 192 p.
2. Your success with SAF technology. SMS DEMAG Aktiengesellschaft. H 4/301 E. - Dusseldorf, 2002.2. Your success with SAF technology. SMS DEMAG Aktiengesellschaft. H 4/301 E. - Dusseldorf, 2002.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115146/02A RU2272976C2 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Low hood of an open ore regenerating electric furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115146/02A RU2272976C2 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Low hood of an open ore regenerating electric furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2272976C2 true RU2272976C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=36389059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115146/02A RU2272976C2 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Low hood of an open ore regenerating electric furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272976C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541264C1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Hood of open ore-thermal furnace |
| RU2738324C1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-11 | Ваккер Хеми Аг | Cap used at discharge of molten silicon metal from furnace, and method of producing silicon using such cap |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1229539A1 (en) * | 1984-02-10 | 1986-05-07 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Ore-smelting furnace for melting high-silicon alloys |
| SU1666902A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Ore-smelting electric-arc furnace |
| RU2068008C1 (en) * | 1994-04-11 | 1996-10-20 | Братский алюминиевый завод | Method of highly siliceous ferrosilicium and technical silicon heat |
-
2004
- 2004-05-19 RU RU2004115146/02A patent/RU2272976C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1229539A1 (en) * | 1984-02-10 | 1986-05-07 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Ore-smelting furnace for melting high-silicon alloys |
| SU1666902A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Ore-smelting electric-arc furnace |
| RU2068008C1 (en) * | 1994-04-11 | 1996-10-20 | Братский алюминиевый завод | Method of highly siliceous ferrosilicium and technical silicon heat |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ГАСИК М.И. и др. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. М.: СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ, 1999, с.153-154. * |
| ДУРРЕР Р. и др. Металлургия ферросплавов. М.: Металлургия, 1976, с.355-365. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541264C1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Hood of open ore-thermal furnace |
| RU2738324C1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-11 | Ваккер Хеми Аг | Cap used at discharge of molten silicon metal from furnace, and method of producing silicon using such cap |
| US11874064B2 (en) | 2018-02-22 | 2024-01-16 | Wacker Chemie Ag | Hood for Si-metal tapping |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010044137A1 (en) | Coke dry quenching equipment | |
| RU2272976C2 (en) | Low hood of an open ore regenerating electric furnace | |
| US4081269A (en) | Gas cleaning system for metallurgical apparatus | |
| CN105671241B (en) | Positive displacement fume trap cover for the secondary flue gas dust pelletizing system of converter | |
| RU2541264C1 (en) | Hood of open ore-thermal furnace | |
| JP3493687B2 (en) | Dust collector around taphole of blast furnace | |
| CN105233573B (en) | A kind of cleaner | |
| US6175584B1 (en) | Aspiration system to reduce the losses of fine materials and powders from an electric arc furnace | |
| JP2017082316A (en) | Dust collector of tap hole surroundings of blast furnace | |
| CN206385244U (en) | A kind of eight squares of large-scale tin smelts fuming furnace | |
| JP4137676B2 (en) | Coke dry fire extinguishing equipment gas outlet flue structure | |
| CN104328234B (en) | A kind of thick collection device of blast furnace gas dust and method | |
| JP4882449B2 (en) | Dust removal method and apparatus for converter exhaust gas treatment facility | |
| JP3500578B2 (en) | Converter exhaust gas dust separation equipment | |
| US4655647A (en) | Method and apparatus for the acceleration of solid particles entrained in a carrier gas | |
| CN1196654C (en) | Glass bead continuous manufacturing device and application thereof | |
| CN210341019U (en) | Furnace gas cyclone cooling dust remover for smelting high-carbon ferrochrome alloy | |
| JPH0811807B2 (en) | Oxygen blowing lance | |
| CN205398667U (en) | A positive displacement collecting cover that is used for secondary flue gas dust removal system of converter | |
| CN205368415U (en) | Dedusting cover for tap hole of blast furnace | |
| CN204447585U (en) | Bag-type dust collector | |
| CN217948184U (en) | Air curtain dust sealing device for ladle argon blowing station | |
| CN217520230U (en) | Environment-friendly submerged arc furnace sealed by high-pressure gas | |
| US704556A (en) | Furnace-top down-comer and explosion-pipe. | |
| CN223596518U (en) | Siphon slag discharging device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080520 |