RU2520883C2 - Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов - Google Patents
Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520883C2 RU2520883C2 RU2012130899/02A RU2012130899A RU2520883C2 RU 2520883 C2 RU2520883 C2 RU 2520883C2 RU 2012130899/02 A RU2012130899/02 A RU 2012130899/02A RU 2012130899 A RU2012130899 A RU 2012130899A RU 2520883 C2 RU2520883 C2 RU 2520883C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- nozzle
- lance
- afterburning
- axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электроплавке металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах с дожиганием горючих газов над ванной вблизи зоны отсоса отходящих газов из агрегата. Дуговая сталеплавильная печь содержит корпус с ванной металла и шлака, свод, боковые стены и фурму для подачи потока кислорода на дожигание отходящих из ванны горючих газов в рабочем пространстве печи. Печь снабжена установленным в своде корпуса печи патрубком для отсоса отходящих из печи газов, а упомянутая фурма установлена внутри упомянутого патрубка с возможностью ее перемещения вдоль оси патрубка и относительно этой оси в пределах 30-60°, при этом упомянутая фурма на торце имеет сопло, на внутренней поверхности которого выполнена резьбовая нарезка для закручивания потока кислорода на выходе из сопла и взаимодействия его со встречном потоком отходящих из ванны горючих газов. Изобретение позволяет осуществлять дожигание горючих газов в ДСП с использованием тепла от дожигания на интенсификацию процессов плавки стали с достижением более высоких технико-экономических показателей производства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для дожигания горючих газов в дуговых сталеплавильных печах (ДСП), использующих непрерывную загрузку в ванну железорудных металлизованных окатышей (ЖМО).
Известна дуговая сталеплавильная печь [1], содержащая устройство в виде фурмы для продувки металла кислородом в ванне печи с дожиганием горючих газов встречными потоками кислорода в рабочем пространстве агрегата. В результате дожигания горючих газов (CO и H2) над шлаком выделяется большое количество тепла, использующееся для дополнительного нагрева металла в ДСП. Известны изобретения [2, 3], использующиеся в дуговых печах и других агрегатах фурмы для дожигания горючих газов в полости этих сталеплавильных печах. Суть этих изобретений [2, 3] заключается в организации процесса дожигания горючих газов [4] в рабочем пространстве дуговой печи (в ДСП или других агрегатах) в подсводовом пространстве с использованием фурм для дожигания горючих газов и применением этих в фурмах специальных устройств, позволяющих интенсифицировать процессы массообмена и дожигания газов.
Недостатком всех этих [1, 2] и других [3, 4] известных устройств для дожигания горючих газов в дуговой печи является то, что эти устройства имеют весьма сложное конструктивное исполнение, что не позволяет их эффективно использовать в практике производства, т.к. эти [5] устройства, использующиеся в ДСП, усложняют процессы дожигания газов и в целом эти устройства отличаются сложностью в эксплуатации. К недостатку всех перечисленных известных изобретений относится также то, что требуется в своде ДСП иметь специальное отверстие для установки этих устройств с целью обеспечения дожигания горючих газов в рабочем пространстве агрегата.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является дуговая сталеплавильная печь [6], использующая фурму для дожигания горючих компонентов в рабочем пространстве печи, причем корпус фурмы выполнен в виде цилиндрического стакана с дном в его верхней части и соплом для подачи кислорода с подведенными по касательной в горизонтальной плоскости цилиндрического стакана трубопроводами [7]. Недостатком известной дуговой сталеплавильной печи [6, 7] является недостаточная эффективность процесса дожигания выделяющихся в ванне дуговой печи горючих газов, а также сложное конструктивное исполнение фурмы для дожигания этих газов, что не обеспечивает требуемого смешения печной атмосферы со струями кислорода, а также не происходит возврата тепла к металлу в ванне печи, выделяющегося при дожигании горючих газов.
Задача изобретения заключается в достижении такого технического эффекта, при котором повышается эффективность процесса дожигания горючих газов в дуговой сталеплавильной печи и интенсифицируется передача выделяющегося тепла к металлу, а также существенно упрощается конструктивное исполнение устройств для дожигания газов в ДСП, что позволяет снизить затраты на их эксплуатацию и в целом на технологический процесс выплавки стали.
Поставленная задача достигается тем, что дуговая сталеплавильная печь, содержащая корпус с ванной металла и шлака, свод, боковые стены и фурму для подачи потока кислорода на дожигание горючих газов в рабочем пространстве печи, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в своде корпуса печи патрубком для отсоса отходящих из печи газов, а упомянутая фурма установлена внутри упомянутого патрубка с возможностью ее перемещения вдоль оси патрубка и относительно этой оси в пределах 30-60°.
При этом упомянутая фурма на торце своего корпуса имеет сопло, на внутренней поверхности которого выполнена резьбовая нарезка, и выполнена с возможностью закручивания потока кислорода и размещения его во встречном потоке отходящих из ванны горючих газов в пространстве между сводом, стенами и ванной внутри корпуса печи.
Кроме того, фурма установлена в патрубке с возможностью образования зазора для отсоса потока отходящих из рабочего пространства печи горючих газов после их дожигания в закрученном потоке кислорода.
В частном случае патрубок в своде и фурма выполнены металлическими и водоохлаждаемыми, причем корпус патрубка имеет механизм перемещения фурмы вдоль оси патрубка и относительно этой оси.
В свою очередь, сопло фурмы выполнено в виде сопла Лаваля из жаропрочного сплава или металла.
Закрученный поток кислорода на выходе из сопла Лаваля встречается с потоком отходящих из ванны печи горючих газов в пространстве между сводом, стенами и ванной внутри корпуса печи. В результате массообменного взаимодействия горючих газов и газообразного кислорода образуется факел дожигания с выделением тепла от дожигания газов в сторону поверхности ванны агрегата, а образующиеся газы после дожигания отсасываются в патрубок через зазор между фурмой и внутренней поверхностью корпуса патрубка в своде дуговой печи.
На фиг.1 приведена конструкция ДСП (1), включающая ванну с металлом (2) и шлаком (3) и свод дуговой печи (4), в котором размещен патрубок (5) для отсоса газов после их дожигания в потоке кислорода. Причем поток кислорода поступает в ДСП через фурму (6) с соплом, в котором поток кислорода закручивается, а затем этот поток кислорода (8) взаимодействует с потоком отходящих из ванны потоком (7) горючих газов (CO и H2). После дожигания горючих газов (7) в результате взаимодействия с закрученным потоком кислорода (8) отходящие газы после дожигания отсасываются дымососом через патрубок (5) в атмосферу вне рабочего пространства дуговой печи.
Выделяющееся тепло от дожигания горючих газов передается излучением в пространство между сводом, стенами и поверхностью ванны, что интенсифицирует нагрев металла (2) и шлака (3). После процесса окончания плавки в ДСП (1) жидкий металл (2) и шлак (3) выпускают в ковш через отверстие печи (9) с помощью летки (10), а состав отходящих из патрубка (5) газов подвергается контролю (11) на содержание CO, H2, CO2, N2 с целью оптимизации подачи кислорода (12) на дожигание газов через фурму (6) в патрубке (7), а поток отходящих из патрубка газов отсасывается из печи (13) дымососом в дымовую трубу агрегата.
При использовании новой схемы устройства в ДСП (фиг.1) с размещением фурмы (6) в патрубке (5) свода (4) агрегата не требуется создание дополнительного отверстия в своде, как это имеет место во всех известных изобретениях, что упрощает конструктивное исполнение нового устройства (фиг.1) и при этом заметно снижаются затраты на его эксплуатацию.
Дуговая сталеплавильная печь (фиг.1, поз.1) имеет отличие в том, что между патрубком (5) и фурмой (6) образован зазор, в котором размещен при отсосе поток отходящих из печи газов (7), причем этот поток образован после дожигания горючих газов в потоке закрученного кислорода (8), который расположен перед фурмой (6) и патрубком (5).
Кроме того, дуговая сталеплавильная печь отличается тем, что патрубок (5) в своде (4) и фурма (6) выполнены металлическими и водоохлаждаемыми, причем корпус патрубка (5) имеет механизм перемещения фурмы (6) как вдоль оси, так и относительно оси патрубка.
Предлагаемая печь (1), отличается также тем, что ось фурмы (6) с соплом размешена на оси патрубка (5) с возможностью наклона оси фурмы к поверхности ванны с металлом (2) и шлаком (3).
При этом дуговая сталеплавильная печь отличается еще тем, что сопло фурмы (5) с резьбовой нарезкой выполнено в виде сопла Лаваля из жаропрочного сплава или метала.
Кроме того, организация процесса дожигания горючих газов в объеме закрученного топливного потока (8) интенсифицирует теплообмен излучением в сторону поверхности ванны с металлом и шлаком, что достигается удачным выбором режима дожигания горючих газов вблизи их концентрации в объеме перед входом в патрубок (6).
При взаимодействии горючих газов с закрученным потоком кислорода интенсифицируется массообмен и дожигание газов концентрируется в объеме ДСП с образованием факела дожигания, т.е. процесс дожигания газов кислородом является более эффективным с точки зрения повышения производительности процесса дожигания и интенсификации теплообмена в системе факел дожигания, ванна, стены и свод дуговой печи.
Внедрение в практику производства электростали в ДСП с применением такого устройства для дожигания горючих газов в потоке закрученного кислорода обеспечивает сокращение [1, 4] длительности плавки на 10-15%, снижение расхода электроэнергии на 5-10% и увеличение производительности на 3-5%.
Список литературы
1. Меркер Э.Э. и др. Дуговая печь для выплавки стали. // Патент РФ №2374582 от 27.11.2009. Бюл. №33.
2. Арутюнов В.А. и др. Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов.// Патент РФ №2084541 от 20.07.1997 г.
3. Арутюнов В.А. и др. Фурма для дожигания горючих газов в полости металлургических агрегатов.// Патент РФ №2130082 от 10.05.1999 г.
4. Нейгебауэр О.Г. и др. Состав газовой фазы в рабочем пространстве дуговой печи.// Сталь №5, 1987 г, с.38-42.
5. Арутюнов В.А. и др. Способ дожигания горючих газов в ДСП и устройство для его осуществления.//Патент РФ №2081180 от 10.06.1997. БИ:01/2009.
6. Арутюнов В.А. и др. Дуговая сталеплавильная печь. // Патент Рф №2084542 от 20.07.1997. БИ:12/2005.
7. Арутюнов В.А. и др. Фурма для дожигания газов в дуговой печи. Патент РФ №2025496, кл. С21В 13/00, С21С 5/48, 1994 г.
Claims (4)
1. Дуговая сталеплавильная печь, содержащая корпус с ванной металла и шлака, свод, боковые стены и фурму для подачи потока кислорода на дожигание отходящих из ванны горючих газов в рабочем пространстве печи, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в своде корпуса печи патрубком для отсоса отходящих из печи газов, а упомянутая фурма установлена внутри упомянутого патрубка с возможностью ее перемещения вдоль оси патрубка и относительно этой оси в пределах 30-60°, при этом упомянутая фурма на торце имеет сопло, на внутренней поверхности которого выполнена резьбовая нарезка для закручивания потока кислорода на выходе из сопла и взаимодействия его со встречным потоком отходящих из ванны горючих газов.
2. Дуговая сталеплавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что фурма установлена в патрубке с возможностью образования зазора для отсоса потока отходящих из рабочего пространства печи горючих газов после их дожигания в закрученном потоке кислорода.
3. Дуговая сталеплавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что патрубок в своде и фурма выполнены металлическими и водоохлаждаемыми, причем корпус патрубка имеет механизм перемещения фурмы вдоль оси патрубка и относительно этой оси.
4. Дуговая сталеплавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что сопло фурмы выполнено в виде сопла Лаваля из жаропрочного сплава или металла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130899/02A RU2520883C2 (ru) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130899/02A RU2520883C2 (ru) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012130899A RU2012130899A (ru) | 2014-02-10 |
RU2520883C2 true RU2520883C2 (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=50031680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130899/02A RU2520883C2 (ru) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520883C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645858C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-02-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Электросталеплавильный агрегат ковш-печь (ЭСА-КП) |
RU2649476C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-04-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ выплавки стали в агрегате печь-ковш |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3621323A1 (de) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Asea Ab | Verfahren zur herstellung von stahl in einem lichtbogenofen |
RU2025496C1 (ru) * | 1988-02-12 | 1994-12-30 | Клекнер Кра Патент ГмбХ | Способ дожигания активных горючих газов и устройство для его осуществления |
RU2084542C1 (ru) * | 1995-07-06 | 1997-07-20 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Дуговая сталеплавильная печь |
RU2374582C2 (ru) * | 2005-09-07 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Дуговая печь для выплавки стали с использованием металлизованных окатышей |
-
2012
- 2012-07-20 RU RU2012130899/02A patent/RU2520883C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3621323A1 (de) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Asea Ab | Verfahren zur herstellung von stahl in einem lichtbogenofen |
RU2025496C1 (ru) * | 1988-02-12 | 1994-12-30 | Клекнер Кра Патент ГмбХ | Способ дожигания активных горючих газов и устройство для его осуществления |
RU2084542C1 (ru) * | 1995-07-06 | 1997-07-20 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Дуговая сталеплавильная печь |
RU2374582C2 (ru) * | 2005-09-07 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Дуговая печь для выплавки стали с использованием металлизованных окатышей |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645858C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-02-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Электросталеплавильный агрегат ковш-печь (ЭСА-КП) |
RU2649476C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-04-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ выплавки стали в агрегате печь-ковш |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012130899A (ru) | 2014-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2573846C2 (ru) | Система и способ анодного рафинирования меди | |
JP6018321B2 (ja) | 固定型電気炉及び溶鋼の製造方法 | |
RU2261922C2 (ru) | Способ получения металлов и металлических сплавов | |
CZ280147B6 (cs) | Způsob zvýšeného vnášení energie k úspoře elektrické energie v elektrických obloukových pecích pro výrobu oceli | |
RU2010133224A (ru) | Комбинированное устройство из горелки и фурмы для электродуговых печей | |
CN209227012U (zh) | 一种连续预热废钢的炼钢装置 | |
RU2344179C2 (ru) | Способ непрерывной переработки содержащих оксиды железа материалов и агрегат для его осуществления | |
RU2520883C2 (ru) | Дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов | |
RU2600290C2 (ru) | Способ прямого плавления сырья с высоким содержанием серы | |
CN106119459A (zh) | 氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法 | |
CN208308897U (zh) | 一种高强度氧煤闪速炼铁装置 | |
RU2645858C2 (ru) | Электросталеплавильный агрегат ковш-печь (ЭСА-КП) | |
RU2295574C2 (ru) | Способ получения металла и установка для его осуществления | |
CN103014231A (zh) | 电弧炉冶炼渣钢渣铁的供氧方法 | |
CN106957983A (zh) | 冶炼含铁物料的装置和方法 | |
EP3325672A1 (en) | Method of utilizing furnace off-gas for reduction of iron oxide pellets | |
CA2801785C (en) | Method and system of removing accretion buildup in a furnace | |
RU2639396C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды | |
RU2649476C2 (ru) | Способ выплавки стали в агрегате печь-ковш | |
RU2013135258A (ru) | Способ пирометаллургической обработки металлов, металлических расплавов и/или шлаков | |
RU2548871C2 (ru) | Способ прямого получения металла из содержащих оксиды железа материалов (варианты) и устройство для его осуществления | |
RU2520925C2 (ru) | Способ дожигания горючих газов в дуговой печи | |
RU2760199C1 (ru) | Агрегат непрерывного получения стали | |
EA032892B1 (ru) | Плазменная и газокислородная печь | |
RU2644866C2 (ru) | Способ получения чугуна |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180721 |