RU2792995C1

RU2792995C1 - Cooling complex for blast furnace discharge and transport chutes

Info

Publication number: RU2792995C1
Application number: RU2022100781A
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Баранов; Дмитрий Михайлович Хлопунов; Константин Владимирович Миронов; Николай Юрьевич Гулаков; Александр Анатольевич Куртуков; Юрий Васильевич Яковлев
Original assignee: Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2023-03-28

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy.

SUBSTANCE: ferrous metallurgy, in particular cooling of the outlet and transport troughs of a blast furnace. In the complex for cooling the blast furnace chutes, there are cooling overhead channels located outside the metal casing of each of the chutes, a forced cooling system for the outlet chute, consisting of at least one cooling sector: a slag belt or a cast-iron belt or the bottom part of the chute, and/or a forced cooling system transport chutes of cast iron and slag, consisting of at least one cooling sector: side walls or the bottom of the chutes.

EFFECT: invention provides increase of resistance of refractory lining of chutes and wear resistance of casing due to formation of a protective layer of the skull in form of a slag-metal formation on the surface of the lining.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к охлаждению выпускного и транспортных желобов доменной печи.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to the cooling of the outlet and transport chutes of a blast furnace.

Известно устройство выпускных и транспортных желобов, которое получило широкое применение на доменных печах различных металлургических комбинатов, содержащее воздушное охлаждение кожуха желобов конвективным способом.A known device is the exhaust and transport chutes, which is widely used in blast furnaces of various metallurgical plants, containing air cooling of the casing of the chutes by a convective method.

Недостатком данного способа охлаждение является низкая эффективность естественного воздушного охлаждения и недостаточное снятие тепла с кожуха желобов от жидких продуктов плавки, передаваемого через футеровку, что способствует преждевременному разгару, а также отсутствие возможности регулирования интенсивности охлаждения в необходимых секторах, что не позволяет повысить стойкость огнеупорной футеровки желобов.The disadvantage of this method of cooling is the low efficiency of natural air cooling and insufficient removal of heat from the casing of the troughs from the liquid products of the smelting transmitted through the lining, which contributes to premature heat, as well as the inability to control the intensity of cooling in the necessary sectors, which does not improve the durability of the refractory lining of the troughs. .

Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам является изобретение [1] (патент SU №1813098 «Желоб для выпуска чугуна» МПК B22D11/00, опубл. 30.04.1993, бюл. № 16), при котором желоб для выпуска чугуна из доменной печи, содержит рабочую футеровку, расположенную снаружи нее постоянную футеровку и внешнюю футеровку, имеющую высокую теплопроводность и покрывающее днище и боковые стенки, а также систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, по крайней мере, одна из стенок внешней футеровки снабжена по крайней мере, одним изолирующим слоем, а другая или другие стенки имеют возможность отвода тепла системой охлаждения. The closest in terms of technical solution and achieved results is the invention [1] (patent SU No. 1813098 "Chute for the release of pig iron" IPC B22D11 / 00, publ. , contains a working lining, a permanent lining located outside it and an outer lining having high thermal conductivity and covering the bottom and side walls, as well as a cooling system, characterized in that, in order to increase the service life, at least one of the walls of the outer lining is equipped with at least one insulating layer, and the other or other walls have the possibility of heat removal by the cooling system.

Недостатком указанного изобретения является многослойное устройство футеровки желоба, что приводит к усложнению его конструкции, удорожанию стоимости и затруднению обслуживания и ремонта желобов. The disadvantage of this invention is a multi-layer device for lining the gutter, which leads to the complexity of its design, higher cost and difficulty in maintaining and repairing the gutter.

Кроме того, в указанном изобретении охлаждение принудительным способом выполняется только на стальной нижней плите, что снижает эффективность применения. А также, изобретение касается только конструкции выпускных желобов и не направлено на повышение стойкости транспортных желобов чугуна и шлака.In addition, in the above invention, forced cooling is performed only on the steel bottom plate, which reduces the application efficiency. Also, the invention relates only to the design of the discharge chutes and is not aimed at increasing the durability of the iron and slag transport chutes.

Техническим результатом настоящего изобретения является: повышение стойкости огнеупорной футеровки желобов, повышение износоустойчивости кожуха, образование защитного слоя гарнисажа в виде шлакометаллического образования на поверхности футеровки.The technical result of the present invention is: increasing the resistance of the refractory lining of the gutters, increasing the wear resistance of the casing, the formation of a protective layer of the skull in the form of a slag-metal formation on the surface of the lining.

Указанный технический результат достигается тем, что в комплексе охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи предусмотрены охлаждающие накладные каналы, размещенные в виде накладных коробов снаружи металлического кожуха желобов, содержащие систему принудительного охлаждения: для выпускного желоба, состоящую из одного или нескольких секторов охлаждения: шлакового пояса, чугунного пояса, донной части желоба, а для транспортных желобов чугуна и шлака, состоящую из одного или нескольких секторов охлаждения: боковых стен, донной части желобов.The specified technical result is achieved by the fact that in the complex for cooling the outlet and transport chutes of the blast furnace, cooling overhead channels are provided, placed in the form of overhead boxes outside the metal casing of the chutes, containing a forced cooling system: for the outlet chute, consisting of one or more cooling sectors: slag belt , cast iron belt, the bottom of the chute, and for transport chute iron and slag, consisting of one or more cooling sectors: side walls, the bottom of the chute.

Кроме этого, в предложенном комплексе в зависимости от сектора применения, каналы охлаждения в качестве охлаждающей среды используют или воду, или азот или воздух.In addition, in the proposed complex, depending on the sector of application, the cooling channels use either water, or nitrogen or air as a cooling medium.

Кроме того, в предложенном комплексе регулирование интенсивности охлаждения выпускного и транспортных желобов доменной печи производят в автоматическом или ручном режимах, посредством управления расходом охлаждающих сред. Также интенсивностью охлаждения управляют за счет распределения применимости сред по степени фактора влияния и помещения охлаждающих сред в один из указанных секторов. Комплекс охлаждения имеет систему контроля расхода охлаждающих сред и размещения термопар с сигнализацией превышения допустимых значений температур, с возможностью автоматического регулирования интенсивности охлаждения в зависимости от температуры кожуха.In addition, in the proposed complex, the regulation of the intensity of cooling of the outlet and transport chutes of the blast furnace is carried out in automatic or manual modes, by controlling the flow of cooling media. Also, the intensity of cooling is controlled by distributing the applicability of the media according to the degree of the influence factor and placing the cooling media in one of the indicated sectors. The cooling complex has a system for monitoring the flow of cooling media and placing thermocouples with an alarm for exceeding permissible temperatures, with the ability to automatically control the intensity of cooling depending on the temperature of the casing.

Наличие накладных каналов, состоящих из секторов с использованием в качестве охлаждающей среды, как единолично воды, или воздуха или азота, так и в комплексе, позволяют наиболее эффективно снимать тепло с кожухов желобов от жидких продуктов плавки, передаваемого через футеровку.The presence of overhead channels, consisting of sectors using water alone, or air or nitrogen, as a cooling medium, or in combination, allow the most efficient removal of heat from the casings of the troughs from the liquid melting products transmitted through the lining.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which show:

ФИГ.1 Схема устройства охлаждающих каналов выпускного желоба;FIG.1 Scheme of the device of the cooling channels of the outlet chute;

ФИГ.2 Схема устройства охлаждающих каналов выпускного желоба (вид сбоку);FIG.2 Scheme of the device of the cooling channels of the outlet chute (side view);

ФИГ.3 Схема устройства охлаждающих каналов транспортного желоба.FIG.3 Scheme of the arrangement of the cooling channels of the transport chute.

Описание ссылочных позиционных номеров:Description of reference position numbers:

1. Выпускной желоб доменной печи;1. Blast furnace outlet chute;

2. Футеровка желобов;2. Lining of gutters;

3. Кожух желобов;3. Gutter cover;

4. Охлаждающие каналы шлакового пояса выпускного желоба;4. Cooling channels of the slag belt of the discharge chute;

5. Охлаждающие каналы чугунного пояса выпускного желоба5. Cooling channels cast iron belt discharge chute

6. Охлаждающие каналы донной части выпускного желоба;6. Cooling channels at the bottom of the outlet chute;

7. Транспортный желоб доменной печи;7. Blast furnace transport chute;

8. Охлаждающие каналы боковых стен транспортных желобов;8. Cooling channels of the side walls of the transport troughs;

9. Охлаждающие каналы донной части транспортных желобов.9. Cooling channels at the bottom of the transport troughs.

Система охлаждения выпускных желобов доменной печи содержит (ФИГ.1 и ФИГ.2): выпускной желоб 1 с футеровкой 2 и металлическим кожухом 3, охлаждающие каналы шлакового пояса 4, охлаждающие каналы чугунного пояса 5, охлаждающие каналы донной части 6.The cooling system for the outlet chutes of a blast furnace contains (FIG.1 and FIG.2): an outlet chute 1 with a lining 2 and a metal casing 3, cooling channels of the slag belt 4, cooling channels of the cast-iron belt 5, cooling channels of the bottom part 6.

Система охлаждения транспортных желобов доменной печи содержит (ФИГ.3): транспортный желоб 7 с футеровкой 2 и металлическим кожухом 3, охлаждающие каналы боковых стен 8 и охлаждающие каналы донной части 9.The cooling system of the transport chutes of the blast furnace contains (FIG. 3): a transport chute 7 with a lining 2 and a metal casing 3, cooling channels of the side walls 8 and cooling channels of the bottom part 9.

Принцип работы комплекса охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи основан на использовании охлаждающих каналов, размещенных снаружи металлического кожуха, что позволяет эффективно отводить тепло от футеровки выпускного и транспортных желобов.The principle of operation of the complex for cooling the outlet and transport chutes of a blast furnace is based on the use of cooling channels located outside the metal casing, which makes it possible to effectively remove heat from the lining of the outlet and transport chutes.

Комплекс охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи работает следующим образом.Complex cooling outlet and transport chutes of the blast furnace operates as follows.

В процессе эксплуатации доменной печи жидкие продукты плавки накапливаются в горне доменной печи. При вскрытии чугунной летки и выпуске продуктов плавки через выпускной 1 и транспортные желоба 7 происходит нагревание футеровки желобов 2 и металлического кожуха 3. Для охлаждения кожуха 3 выпускного 1 и транспортных желобов 7 доменной печи подают охлаждающую среду в сектора. Проходя по охлаждающим каналам шлакового пояса 4, чугунного пояса 5 и донной части 6 выпускного желоба 1, а также боковых стен 8 и донной части 9 транспортных желобов 7, охлаждающая среда отбирает тепло от футеровки 2 выпускного 1 и транспортных желобов 7 доменной печи, создавая благоприятные условия для ее работы.During the operation of a blast furnace, liquid smelting products accumulate in the hearth of a blast furnace. When the cast-iron taphole is opened and the melting products are released through the outlet 1 and transport chutes 7, the lining of the chutes 2 and the metal casing 3 are heated. To cool the casing 3 of the outlet 1 and transport chutes 7 of the blast furnace, a cooling medium is supplied to the sectors. Passing through the cooling channels of the slag belt 4, the cast iron belt 5 and the bottom part 6 of the outlet chute 1, as well as the side walls 8 and the bottom part 9 of the transport troughs 7, the cooling medium removes heat from the lining 2 of the outlet 1 and transport troughs 7 of the blast furnace, creating favorable conditions for her work.

Применение изобретения при эксплуатации автоматического регулирования охлаждения выпускного и транспортных желобов охлаждающей средой по охлаждающим каналам 4, 5, 6, 8, 9 позволяет не испытывать кожуху 3 выпускного 1 и транспортных 7 желобов циклические температурные нагрузки, что повышает его износоустойчивость.The application of the invention in the operation of automatic control of the cooling of the outlet and transport chutes by a cooling medium through the cooling channels 4, 5, 6, 8, 9 allows you not to experience the casing 3 of the outlet 1 and transport 7 chutes cyclic temperature loads, which increases its wear resistance.

В период простоев выпускного 1 и транспортных 7 желобов, связанные с ремонтом футеровки футеровки 2 или заменой металлоконструкций, охлаждающие среды могут быть отключены.During the idle period of the outlet 1 and transport 7 chutes associated with the repair of the lining of the lining 2 or the replacement of metal structures, the cooling media can be turned off.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения.The analysis of the prior art, including the search for patents and scientific and technical information and the identification of sources containing information about the analogues of the claimed technical solution, made it possible to establish that the applicant did not find sources characterized by features identical to all essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Источники информацииInformation sources

[1] (патент SU №1813098 «Желоб для выпуска чугуна» МПК B22D11/00, опубл. 30.04.1993, бюл. № 16).[1] (patent SU No. 1813098 "Chute for the release of cast iron" IPC B22D11 / 00, publ. 30.04.1993, bull. No. 16).

Claims

1. A complex for cooling the outlet and transport chutes of a blast furnace, characterized in that it contains overhead cooling channels located outside the metal casing of each of the chutes, a forced cooling system for the outlet chute, consisting of at least one cooling sector: a slag belt, or a cast iron belt , or the bottom part of the chute, and/or a forced cooling system for transport chute iron and slag, consisting of at least one cooling sector: side walls or the bottom part of the chute.

2. The complex according to claim. 1, characterized in that it is designed to be used as a cooling medium in overhead channels of water, or nitrogen, or air.

3. The complex according to claim. 1, characterized in that it is made with the ability to control the intensity of cooling automatically depending on the temperature of the casing or in manual mode with shutoff valves.