56 Установки подогрева шихты

Электроплавка чугуна и стали – наиболее энергоемкая стадия производства отливок. Среди различных способов сокращения удельных энергозатрат особый интерес для действующего производства представляет подогрев металлической шихты перед подачей ее в плавильную печь.

Переход на ведение электроплавки на горячей шихте (Tср.=500-600 0С) обеспечивает:

- снижение на 20-25% удельных затрат электроэнергии при дуговой и индукционной плавке стали и чугуна, что позволяет снизить себестоимости отливок (в среднем на 15-20 евро за 1 т);

- сокращение времени плавки (повышение производительности печей) на 20-25%,

- увеличение срока службы футеровки печи;

- сокращение угара металла и повышение его качества;

- снижение количества вредных выбросов пыли и газов, за счет использования эффективной системы очистки от локального источника в процессе предварительного нагрева шихты;

- повышение безопасности плавки и улучшение экологической обстановки в цехе.

УП «Технолит» предлагает технологию одноступенчатого высокотемпературного газового подогрева шихты непосредственно в завалочных бадьях.

Технические решения, разработанные УП «Технолит» совместно с кафедрой МиЛП «ГГТУ», не имеют аналогов в мировой практике, обеспечивают возможность высокотемпературного нагрева шихты в нефутерованных бадьях (используется бадья-термос), позволяют освоить технологию без значительных капиталовложений, производственных площадей и изменений в технологии плавки. Эффективность процесса обеспечивается высоким КПД установки, который составляет 75-80%.

Технические характеристики установок высокотемпературного газового подогрева шихты:

Удельный расход газа, м3/т

12-15

Температура нагрева шихты, (средняя) °С

500-550

Емкость завалочной бадьи (единовременно нагреваемая порция шихты)*, т

от 1 до 60

Производительность**, т/ч

от 2 до 100

Габариты установки, м

от 1,5 х 1,5 х 3 до 6 х 6 х 7,5

Срок окупаемости***, месяцев

5-12

* Определяется емкостью печи и принятой схемой завалки шихты.

** Определяется техзаданием и зависит от количества единовременно нагреваемой шихты и мощности установленных горелок;

*** Определяется количеством металла, выплавляемого на горячей шихте.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к плавке маталла в электросталеплавильных печах.

Известно устройство для предварительного подогрева шихты перед ее загрузкой в электросталеплавильные печи, содержащее футерованную емкость с горелками и днищем, которое выполнено выдвижным (1).

Недостатки известного устройства— его низкая производительность, отсутствие герметизации ввода газовых горе-. лок, неплотность гаэоотводящего тракта, что приводит к попаданию дымовых газов в атмосферу цеха и ухудшает условия труда и обслуживания укаэанного устройства.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для предварительного подогрева шихты, включающая два стенда с колпаками, перемещающиеся с одного стенда на другой футерованные бадьи с раск2 рывающимися днищами и устройства для подвода и отвода горячих и отработанных газов f2). Укаэанная установка имеет ряд существенных недостатков.

Для подачи горячих газов используется несколько горелок, что усложняет обслуживание установки, так как после нагрева очередной бадьи горящие горелки нуино выключатель и отводить от бадьи>

10 а затем при подходе очередной бадьи требуется разжигать горелки снова. Ввод в отверстия бадьи шарнирно закрепленных горелок не обеспечивает требуемой герметичности, так как бадья находится

15 под избыточным давлением газов, равным сумме сопротивлений столба шихты в двух бадьях. Отсутствие герметичности приводит к потере нагретых газов, 20 что снижает экономичность работы установки и представляет опасность для обслуживающего персонала, так как отходящие газы имеют достаточно высокую J температуру, а также содержат вредные727966

4 для дыхания газы. Отсутствие герметичности на участке разрежения газового . тракта на втором стенде вызывает подсос воздуха, что приводит к значительным потерям телла. Установку можно эксплуатировать только на газовом виде топлива.

Белью изобретения является снижение энергозатрат при подогреве шихты и повышение техники безопасности процесса.

Бель достигается тем, что устройся во для подачи нагретых газов расположено .на одном из стендов, а устройство для отвода отработанных. газов — на другом и соединены с помощью гидрозатворов с колпаками бадей, имеющих в нижней части патрубки с фланцами, к кото- рым посредством прижимов герметично прижаты газопроводы, сообщающие полости бадей.

Для исключения интенсивного парообразования в гидрозатворе его внутренняя стенка отделена от нагретой стенки колпака воздушным зазором, сообщающимся с наружной средой, На фиг. 1 показана предлагаемая установка; на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1.

Установка состоит из стендов 1 и 2 окончательного и предварительного нагрева шихты, бадей Э с патрубками 4, механизма 5 их передвижения, устройств 6 и 7 для подачи и отвода газов, гидрозатворов 8 с закрепленными на них колпаками 9, двух механизмов 10 прижима колпаков к бадьям Э, двух газопроводов 11, двух прижимов 12 газопроводов. Гидрозатвор 8 состоит из неподвижной верхней части 13, в ко- . торую вмонтирована труба 14 для подвода охлаждаю1цей жидкости, и подвижной нижней части 15, в которой имеется переливное отверстие 16. Нижняя часть гидрозатвора выполнена так, что между устройством 6 для подачи нагретого газа и емкостью с жидкостью образуется воздушный зазор 17, который сообщается с окружающей средой.

Установка работает следующим образом.

Механизмом 5 бадьи 3 последовательно продвигаются на позицию стендов 2 и 1. На каждом стенде прижимом 10 колпак 9, соединенный с нижней частью 15 гидрозатвора, опускается на фланец бадьи, в котором уложена асбестовая прокладка, и плотно соединяет бадью с устройством для подачи нагретого газа.

Прижимами 12 газопроводы 11 прижимаются к патрубкам 4 бадьи. Во фланцах газопровода уложены прокладки, с помощью которых бадьи на стейдах 1 и 2 герметично соединяются друг с другом. При этом подаваемый через уст10 ройство 6 нагретый газ поступает в бадью стенда 1, проходит через находящую1 ся на ней шихту, нагревает ее и, проходя между двойными стенками бадьи, поступает в два патрубка 4, оттуда по двум

15 газопроводам 11 направляется B бадью стенда 2 и, проходя сквозь шихту, поднимается, отдавая оставшееся тепло, а через колпак 9, т идрозатвор 8 и устройство 7 для отвода отработанного гаг0 за поступает в вентилятор, откуда выбрасывается в атмосферу или направляется на повторное использование в нагревательное устройство.

После окончания цикла нагрева прек25 ращается подача нагретого газа, колпаки 9, прижатые к бадьям, поднимаются, газопроводы 11 отводятся и бадьи перемещаются последовательно: с позиции загрузки на стенд 2 предварительного

30 нагрева, со стенда 2 на стенд 1 окончательного нагрева, а со стенда 1 на позицию транспортировки к плавильным печам.

С обенностью гидроэатвора является 35 то, что он отделен воздушным зазором от устройства для подачи нагретого газа и что охлаждающая жидкость поступает постоянно в наиболее нагретую

часть гидрозатвора. Таким образом, 40 предотвращая интенсивное испарение воды иэ гидрозатвора и попадание паров в нагреваемую шихту.

Использование указанной установки для подогрева шихты обеспечивает повы45 шение техники безопасности, улучшение условий труда обслуживающего персонала, а также снижение энергозатрат на подогрев шихты. Кроме того, применение предварительно подогретой шихты

Ы снижает себестоимость выплавляемой электростали и увеличивает производительность плавильного агрегата, а все это вместе взятое дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Установка для подогрева шихты, содержащая два стенда с колпаками и

727966 две бадьи, размещенные на механизме перемещения, топочные горелки и устройства для подачи и отвода горячих и отработанных газов, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при подогреве шихты и повышения техники безопасности процесса, устройство для подачи нагретых газов расположено на одном из стендов, а устройство для отвода отработанных газов - на другом и соединены с помощью гидрозатворов с колпаками бадей, имеющих в нижней части патрубки с фланцами, к которым посредством прижимов герметично прижаты газопроводы, сообщающие полости бадей.

2. Установка по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью исключения интенсивного паросбразования в гидроэатворе, его внутренняя стенка отстоит от нагретой стенки колпака, образуя воздушный зазор, сообщающийся с наружной средой.