RU2037525C1

RU2037525C1 - Steel-smelting aggregate

Info

Publication number: RU2037525C1
Authority: RU
Inventors: М.П. Клюев; А.Ф. Вишкарев; А.Г. Клевцов; С.В. Казаков; Б.С. Чайкин
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: heating chamber is located outside the aggregate facing butt wall of one of vertical canals and is provided at least with one vacuum chamber and loading window and hearth of the chamber is formed by steel beams, that are located at level of dams and cover vertical canal. EFFECT: steel-smelting aggregate is used in ferrous metallurgy. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а конкретнее, к сталеплавильному производству. The invention relates to metallurgy, and more specifically, to steel production.

Известен сталеплавильный комплекс, содержащий дуговую сталеплавильную печь и установку для предварительного подогрева лома, соединенную с печью патрубком для отвода газов. Known steelmaking complex containing an arc steelmaking furnace and installation for preheating scrap connected to the furnace pipe for exhaust gases.

Недостатком этого технического решения является то, что после подогрева корзины с ломом на установке ее необходимо транспортировать по цеху для загрузки в электропечь, в результате чего снижается температура нагретого лома, ухудшается экологическая обстановка в цехе как в результате тепловых воздействий, так и в результате повышения запыленности атмосферы цеха. The disadvantage of this technical solution is that after heating the basket with scrap in the installation, it must be transported in the workshop for loading into an electric furnace, as a result of which the temperature of heated scrap decreases, the environmental situation in the workshop deteriorates as a result of thermal influences and as a result of increased dust atmosphere of the workshop.

Известен сталеплавильный агрегат, содержащий плавильно-рафинировочный реактор и расположенный над ним подогреватель лома. Known steelmaking unit containing a smelting and refining reactor and a scrap heater located above it.

Такой агрегат позволяет загружать подогретый лом непосредственно в плавильно-рафинировочный реактор, однако недостатками его являются большая высота всего комплекса, делающая невозможный установку его в реконструируемых мартеновских цехах без существенных капитальных затрат на реконструкцию, сложность самой установки, низкий КПД использования тепла отходящих газов. Such a unit allows loading heated scrap directly into the melting and refining reactor, however, its drawbacks are the high height of the entire complex, which makes it impossible to install it in reconstructed open-hearth shops without significant capital costs for reconstruction, the complexity of the installation itself, and low efficiency of using the heat of the exhaust gases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является мартеновская печь сталеплавильный агрегат, содержащий два продольных, передний и задний, два поперечных откоса и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, выполненное в заднем продольном откосе на уровне подины, переднюю стенку с выполненными в ней рабочими окнами, заднюю и торцовую стенки, а также свод, образующие рабочее пространство, вертикальные каналы, перевалы, отделяющие ванну от вертикальных каналов, горелки и фурмы. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is the open-hearth furnace steelmaking unit containing two longitudinal, front and rear, two transverse slopes and a hearth forming a bath, a steel outlet made in the rear longitudinal slope at the level of the hearth, the front wall with the working windows made in it, the rear and end walls, as well as the arch forming the working space, vertical channels, passes that separate the bath from vertical channels, burned ki and tuyeres.

В этом агрегате нагрев лома осуществляется непосредственно в самой ванне, в результате чего такой показатель процесса как производительность является низким, а удельные расходы чугуна, топлива и огнеупоров высокими. In this unit, the scrap is heated directly in the bath itself, as a result of which the process indicator such as productivity is low, and the specific consumption of cast iron, fuel and refractories is high.

В основу изобретения положена задача создания высокопроизводительного и экономичного сталеплавильного агрегата на базе мартеновской печи. The basis of the invention is the creation of a high-performance and economical steelmaking unit based on an open-hearth furnace.

Сущность изобретения заключается в том, что сталеплавильный агрегат, содержащий два продольных, передний и задний, два поперечных откоса и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, выполненное в заднем продольном откосе на уровне подины, переднюю стенку с выполненными в ней рабочими окнами, заднюю и торцовую стенки, а также свод, образующие рабочее пространство, вертикальные каналы, перевалы, отделяющие ванну от вертикальных каналов, горелки и фурмы, согласно изобретению дополнительно оборудован нагревательной камерой, примыкающей снаружи к агрегату со стороны, противоположной торцовой стенке, и снабженной как минимум одной вакуум-камерой, эксгаустером, загрузочным окном с заслонкой и толкателем, причем стены и свод нагревательной камеры выполнены из огнеупорных материалов, а под образован стальными балками, расположенными на уровне перевалов и перекрывающими ближайший вертикальный канал. The essence of the invention lies in the fact that the steelmaking unit containing two longitudinal, front and rear, two transverse slopes and a hearth forming a bath, a steel outlet made in the rear longitudinal slope at the level of the hearth, the front wall with working windows made in it, the back and the end walls, as well as the arch forming the working space, vertical channels, passes separating the bath from the vertical channels, burners and lances, according to the invention is additionally equipped with a heating chamber, adjacent external to the unit from the side opposite the end wall and equipped with at least one vacuum chamber, an exhauster, a loading window with a shutter and a pusher, moreover, the walls and the arch of the heating chamber are made of refractory materials, and underneath are formed by steel beams located at the level of the passes and overlapping the nearest vertical channel.

Кроме того, под нагревательной камеры выполнен с наклоном в сторону ванны под углом 0-15^о.In addition, under the heating chamber is made with an inclination towards the bath at an angle of 0-15 ^about .

Кроме этого, в заднем продольном откосе выполнено второе сталевыпускное отверстие, расположенное выше первого. In addition, a second steel outlet located above the first is made in the rear longitudinal slope.

Кроме того, в подине со стороны нагревательной камеры выполнено углубление, оборудованное дополнительным сталевыпускным отверстием. In addition, in the hearth from the side of the heating chamber there is a recess equipped with an additional steel outlet.

Ширина и высота нагревательной камеры определяются габаритами перерабатываемого лома, а длина емкостью ванны. The width and height of the heating chamber are determined by the dimensions of the scrap being processed, and the length by the capacity of the bath.

Указанная совокупность существенных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, в других технических решениях не найдена, следовательно, предлагаемое техническое решение отвечает критерию "Изобретательский уровень". The specified set of essential features, leading to the solution of the problem, is not found in other technical solutions, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "Inventive step".

На фиг. 1 представлен предлагаемый агрегат в разрезе (вид спереди); на фиг.2 то же, в разрезе (вид сверху). In FIG. 1 shows the proposed unit in the context (front view); figure 2 is the same, in section (top view).

Предлагаемый агрегат содержит передний продольный откос 1, задний продольный откос 2, поперечные откосы 3, подину 4, ванну 5, сталевыпускное отверстие 6, переднюю стенку 7, рабочие окна 8, заднюю стенку 9, торцовую стенку 10, свод 11, вертикальные каналы 12, перевалы 13, горелки 14, фурмы 15, нагревательную камеру 16, вакуум-камеру 17, эксгаустер 18, загрузочное окно 19, заслонку 20, толкатель 21, стены 22 нагревательной камеры, свод 23 нагревательной камеры, под 24 нагревательной камеры, верхнее сталевыпускное отверстие 25, углубление 26, нижнее сталевыпускное отверстие 27. The proposed unit contains a front longitudinal slope 1, a rear longitudinal slope 2, a transverse slope 3, a bottom 4, a bath 5, a steel outlet 6, a front wall 7, working windows 8, a rear wall 9, an end wall 10, a vault 11, vertical channels 12, passes 13, burners 14, tuyeres 15, a heating chamber 16, a vacuum chamber 17, an exhauster 18, a loading window 19, a shutter 20, a pusher 21, walls 22 of the heating chamber, a roof 23 of the heating chamber, under 24 heating chambers, an upper steel outlet 25 , recess 26, lower steel outlet tiye 27.

Предлагаемый агрегат работает следующим образом. После разогрева ванны и рабочего пространства агрегата путем сжигания топлива, подаваемого горелками 14, перед толкателем устанавливают пакеты металлолома и последовательно загружают их в нагревательную камеру 16 через загрузочное окно 19 при открытой заслонке 20. После загрузки камеры заслонку 20 опускают, включают эксгаустер 18. В результате в вакуум-камере 17 создается разрежение, благодаря чему горячие газы, образующиеся в рабочем пространстве агрегата, поступают в нагревательную камеру и просасываются через пакеты и под 24, образованный рельсами. Одновременно с этими операциями со стороны передней стенки 7 через рабочие окна 8 осуществляют загрузку в ванну 5 негабаритного лома и шлакообразующих материалов, после их разогрева в ванну заливают жидкий чугун. После заливки чугуна его продувают кислородом, подаваемым через фурмы 15. После получения в расплаве заданного содержания углерода и заданной температуры, что определяется маркой выплавляемой стали и условиями разливки, поднимают заслонку 20 загрузочного окна 19 и с помощью толкателя сталкивают нагретый лом в ванну 5, а нагревательную камеру снова заполняют пакетами. После расплавления пакетов, загруженных в ванну, цикл повторяют до тех пор, пока уровень расплава в ванне не поднимается до уровня порогов рабочих окон 8. После этого разделывают сталевыпускное отверстие 6 и выпускают расплав в ковш, при этом происходит полное опорожнение агрегата, необходимое для заправки подины и откосов, а также для ремонта агрегата. The proposed unit operates as follows. After heating the bath and the working space of the unit by burning the fuel supplied by the burners 14, scrap packages are installed in front of the pusher and sequentially loaded into the heating chamber 16 through the loading window 19 with the shutter 20 open. After the shutter is loaded, the shutter 20 is lowered, the exhauster 18 is turned on. As a result, a vacuum is created in the vacuum chamber 17, due to which the hot gases generated in the working space of the unit enter the heating chamber and are sucked through packets and under 24 formed elsami. Simultaneously with these operations, from the front wall 7 side, through the working windows 8, oversized scrap and slag-forming materials are loaded into the bathtub 5, after they are heated, molten iron is poured into the bathtub. After casting iron, it is purged with oxygen supplied through tuyeres 15. After receiving a predetermined carbon content and a predetermined temperature in the melt, which is determined by the grade of steel being smelted and the casting conditions, the shutter 20 of the loading window 19 is lifted and the heated scrap is pushed into the bath 5 using a pusher, and the heating chamber is again filled with bags. After melting the packages loaded into the bath, the cycle is repeated until the melt level in the bath rises to the threshold level of the working windows 8. After that, the steel outlet 6 is cut and the melt is discharged into the bucket, and the unit is completely emptied, necessary for refueling heights and slopes, as well as for repair of the unit.

Верхнее сталевыпускное отверстие 25 выполнено для того, чтобы при выпуске через него часть расплава осталась в ванне. Это позволяет быстрее начать процесс выплавки стали, исключив из него операции завалки и прогрева негабаритного лома и шлакообразующих, заливки чугуна, обезуглероживания и нагрева расплава. The upper steel outlet 25 is made so that when released through it, part of the melt remains in the bath. This allows you to quickly start the process of steelmaking, eliminating from it the operations of filling and heating of oversized scrap and slag-forming, cast iron, decarburization and heating of the melt.

Наклон пода нагревательной камеры в сторону ванны позволяет уменьшить усилия, необходимые для перемещения пакетов через нагревательную камеру. При угле наклона пода больше 15^о возникают опасность самопроизвольного соскальзывания пакетов в ванну.The inclination of the hearth of the heating chamber towards the bath reduces the effort required to move the packages through the heating chamber. At an angle of inclination 15 ^of the hearth longer arise the danger of spontaneous slipping packages into the bath.

Наличие в ванне углубления 26 позволяет загружать последующие порции лома, не дожидаясь полного расплавления крупногабаритных кусков лома, запрессованных в пакеты. В этом случае для полного опорожнения агрегата разделывают сталевыпускное отверстие 27. The presence in the bath of the recess 26 allows you to download subsequent portions of scrap, without waiting for the complete melting of large pieces of scrap pressed into packages. In this case, to completely empty the unit, a steel outlet 27 is cut.

При переработке пакетов, габариты которых составляют 2000х1500х850 мм, ширина камеры подогрева составляет 2500 мм, высота 950 мм; при переработке пакета 1500х1000х500 мм ширина камеры составляет 2000, а высота 600 мм. При емкости ванны 900 т длина камеры составляет 15 м, при емкости ванны 300 т 10 м. When processing bags with dimensions of 2000x1500x850 mm, the width of the heating chamber is 2500 mm, and the height is 950 mm; when processing the package 1500x1000x500 mm, the width of the chamber is 2000, and the height is 600 mm. With a bath capacity of 900 tons, the chamber length is 15 m, with a bath capacity of 300 tons 10 m.

Наличие камеры подогрева, соединенной непосредственно с рабочим пространством агрегата на уровне перевалов, позволяет производить загрузку нагретого лома в металлический расплав, чем обеспечивается самый эффективный с точки зрения производительности агрегата способ плавления лома плавление в жидкой ванне. Расположение нагревательной камеры на уровне перевалов позволяет исключить использование кранового оборудования для загрузки камеры пакетами, что позволяет существенно снизить затраты на реконструкцию мартеновских цехов. Наличие вакуум-камеры, расположенной под подом нагревательной камеры, позволяет осуществлять нагрев пакетов в оптимальном теплотехническом режиме, обеспечивающем наиболее полную утилизацию физического тепла отходящих газов, снизить расход топлива на выплавку стали. Наконец наличие верхнего сталевыпускного отверстия позволяет постепенно сохранять в ванне определенное количество жидкого металла, чем обеспечивается как высокая скорость плавления лома, так и снижение расхода чугуна на выплавку стали, вплоть до его полного исключения из процесса. Углубление в ванне позволяет перерабатывать крупногабаритные куски лома без снижения производительности агрегата. The presence of a heating chamber connected directly to the working space of the unit at the level of the passes allows loading heated scrap into the metal melt, which ensures the most efficient method of melting scrap scrap in a liquid bath from the point of view of unit productivity. The location of the heating chamber at the level of the passes eliminates the use of crane equipment for loading the chamber with packages, which can significantly reduce the cost of reconstruction of open-hearth shops. The presence of a vacuum chamber located under the hearth of the heating chamber allows the packages to be heated in the optimal heat engineering mode, which ensures the most complete utilization of the physical heat of the exhaust gases, and reduces fuel consumption for steelmaking. Finally, the presence of the upper steel outlet allows you to gradually save a certain amount of liquid metal in the bath, which ensures both a high melting rate of the scrap and a decrease in the consumption of cast iron for steel smelting, up to its complete exclusion from the process. Deepening in the bath allows you to process large pieces of scrap without reducing the performance of the unit.

Предлагаемый агрегат целесообразно использовать при реконструкции мартеновских цехов, т.к. он хорошо вписывается в схему снабжения мартеновских печей шихтовыми материалами, что обеспечивает низкие капитальные вложения в реконструкцию и существенно повышает основные технико-экономические показатели сталеплавильного производства. The proposed unit is advisable to use in the reconstruction of open-hearth shops, because it fits well into the scheme of supplying open-hearth furnaces with charge materials, which ensures low capital investments in reconstruction and significantly increases the main technical and economic indicators of steelmaking.

Claims

1. СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий откосы и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, стенки, в одной из которых выполнены рабочие окна, свод с горелками и фурмами, вертикальные каналы, отделенные от ванны перевалами по меньшей мере одной нагревательной камерой, толкатель, отличающийся тем, что нагревательная камера расположена снаружи агрегата со стороны торцевой стенки одного из вертикальных каналов и снабжена по меньшей мере одной вакуум-камерой и загрузочным окном, причем под камеры образован стальными балками, расположенными на уровне перевалов и перекрывающими вертикальный канал. 1. A STEEL-MILLING UNIT containing a slope and a hearth forming a bath, a steel outlet, walls, in one of which working windows are made, a vault with burners and tuyeres, vertical channels separated from the bathtub by the passes of at least one heating chamber, a pusher, characterized in that the heating chamber is located outside the unit from the side of the end wall of one of the vertical channels and is equipped with at least one vacuum chamber and a loading window, and under the chambers it is formed by steel beams, located ennymi level passes and overlapping vertical channel.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что под нагревательной камеры выполнен с наклоном в сторону ванны под углом 0-15^o.2. The unit according to claim 1, characterized in that under the heating chamber is made with an inclination towards the bath at an angle of 0-15 ^o .

3. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно оборудован вторым сталеплавильным отверстием, расположенным выше первого. 3. The unit according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a second steel hole located above the first.

4. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что в подине со стороны нагревательной камеры выполнено углубление, оборудованное дополнительным сталевыпускным отверстием. 4. The unit according to claim 1, characterized in that in the hearth from the side of the heating chamber there is a recess equipped with an additional steel outlet.