(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГгеВА ШИХТЫ(54) DEVICE FOR POGGGEVA CHARGE
Изобреггение относ тс к черной металлургии , конкретнее к устройству вспомогательного оборудовани до подогрева шихты перед ее переплавом в дугсеых электропечах. Известна установка дн подогрева ших ты, состо ща из камеры нагрева, виброконвейера н газовых горелок, згстановпен ых на крышке камеры ll Однако установка сложна по конструкдаш и занимает большие производственные/площади . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достаггаемому результату вл етс устройство дл подо грева шихты, состо щее из камеры сгорани , футерованной легковесным кирпичом , горелки в днище и боковых горелок бадьи, дымоотводов, тележки, рольганга, с сте;мы очистки уход щих дымовых газов и системы загрузки шихты в ба,- дью 2 . Недостатками устройства вл ютс нерациональный верхний подвод продуктов сгорани в слой шихты, в св зи с чем найподаетс неравномерный прогрев щихты (в верхшасх сло х 6ОО С, в нижних 25ОС), наличие большой по объему камеры сжигани , что приводит к значительным бесполезным потер м тепла на нагрев стенок этой камеры, снижение температуры шихты 1ФИ транспоро ровке бадьи у плавильной печ , необходимость применешас дымососов. Целью изобретени вл етс обеспечение равномерного нагрева, ппооты по сечению и высоте. Поставленна цель доствгаетс тем, что в усггройстве дл подогрева шихты, включающем футерованную шахту с и горелкой, газовые горелки, механизм загрузки шихты и систему очистки л-ход пшх газов, нижн часть шахты в попнена в виде усеченного расшир ющегос книзу конуса с установл«шыми на его боковой хюверхностн газовыми гореп ками , при этом в шахте соосно с ней горелкой днища установлена перфосиро3 ,9 ванна труба, диаметр каналов в которой равномерно уменьшаетс сверху вниз. На фиг. 1 представлено устройство дл подогрева цшхты, поперечный j aapea; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - индукционна тигельна печь, доперечный разрез. Устройство состоит из футерованной шахты 1, закрьтаемой снизу поворотным -днищем 2. Нижн часть шахты вьшолнена в виде усече шого расшир ющегос книзу конуса, на боковой поверхности которого усгановлены газовые горелки 3. Соосно с шахтой устройства установлена перфорированна труба 4, служаща дл подачи продуктов сгорани из горелки 5, смонтировавшей на дшпце 2, в шихту. Каналы 6 на перфорированной трубе равномерно распределены по всей ее высо- те, а их Д1таметр nocTeneimo уменьшаетс сверху вниз. Труба 4 в верхней части заглушена и закрехшена к кожуху шахты т галш 7. В трубе шахты установлен рекулератор 8, служаЪщй дл нагрева воздуха, идущего дл снсигани газа в го релках 3 и 5. Устройство снабжено системой 9 очистки газов. Дл допошщтельного отсзплени рекуператора в шахте смонтирована газова горелка 10. 3aipy3 ка осуществл етс ашастинчатым конвейером 11 через загрузочное окно 12, Сж11гание газа осуществл етс пгри коэффициенте расхода воздуха 0,4-О,7 в сочеташш с подогревом воздуха до 400600 С, обеспеч1шаюших получение в шахте малоокислите ьной печной атмосферы . Устройство работает следующим образом . Устройство предварительно разогреваетс газовыми rqpejiKaMU 3 и 5 до температуры футеровки шахты 500 600 С. Затем при закрытом дндще шахты пластинчатьп«1 конвейером 11 через загрузочное окно 12 в шахту загружаетс шихта до верхнего торца перфорированной трубы 4. Продукты сгорани , выход щие из горепочных туннелей горелок 3, пронизывают слой шихты и нагревают ее. Продукты сгорани , выход шие из горегош 5, установленной на днище, поступают сначала в перфорирован ную трубу, а из нее, по каналам 6 в прилегающие к труде внутренние слои шихты . Отход щие газы, выйд из опо шихты постулают в трубу шахты, смешиваютс с продуктами сгорани из дополнительной 3 горелки 10 и нагревают рекуператор 8. Далее газы поступают в систему очистки и после нее выбрасываютс , в атмосферу . После нагрева шихты до необходимой температуры газовые горелки отключаютс , поворотное днище 2 открываетс и нагрета шихта разгружаетс непосредственно в индукшюигую печь 13, установленную под устройством дл подогрева шзссгы. После выгрузки шихты днище вновь закрываетс , горелки включаютс к цикл повтор етс . Устройство обеспечивает рав1юмерный нагрев шихты по высоте, при этом вы- полнение нижней части шихты в виде расшир ющегос книзу усеченного конуса обеспечивает равномерное распределение продутсгов сгорани по сечению шахты. Так как газовые гюрелки установ- г лены на боковой поверхности усеченногр конуса, то продукты сгорани , выход щие из горелоч1Ш1х туннелей, сначала распредел ютс в конусной части, а затем вход т в цилиндрическую часть шахты и за счет ев меньшего сечени по отношению к среднему сечению усеченного конуса сужаютс , равномерно распредел сь по сечению. Этому способствует также увеличение скорости продукта сгорани при входе в цилиндрическую часть. ш:ахты, что позвол ет им пронизьшать даже очешз, плотные участки сло шихты. Более равномерное распределение продуктов сгораки по сечению шихты и увеличение иХ скорости способствует улучшению устошй теплообмена, так как коэффшщент теплопередачи согласно законам тёплообменных процессов при этом увеличиваетс . Одновременно с улучше1Шем условий теплообмена увеличиваетс равномерность прогрева столба шихты по сравнению с известным устройством. Благодар тому, что устройство снабжено перфорЕфованной трубой, расположенной соосно с шахтой, и газовой го .релкой, смонтированной на днище шахты, равномерность распределени газов по сечению столба шнэсгы еще более увеличиваетс . Продукты сгорани , выход щие из гqpeлки днища, поступают в перфррированную трубу и далее через многочисленные отверсти в корпусе трубы вход т в центральные зоны столба шихтовых материалов. В результате того, что диаметр каналов в перфорированной трубе увеличиваетс снизу вверх (уменьшаетс сверхуThe isobreggation refers to ferrous metallurgy, more specifically, to the installation of auxiliary equipment before heating the charge before remelting it in arc furnaces. The installation of the day of heating of yours is known, consisting of a heating chamber, a vibroconveyor and gas burners mounted on the lid of the chamber. However, the installation is complicated in construction and takes up large production areas. The closest to the invention to the technical essence and reachable result is a device for heating the charge, consisting of a combustion chamber lined with lightweight bricks, a burner in the bottom and side burners of the bucket, chimneys, trolleys, roll tables from the front; gases and the system of loading the mixture in the ba - Dew 2. The drawbacks of the device are inefficient upper supply of combustion products to the charge layer, and therefore uneven heating (in the upper 6OOC layers, in the lower 25 ° C), the presence of a large combustion chamber, resulting in significant useless heat loss for heating the walls of this chamber, reducing the temperature of the charge of 1FI for transporting the tub at the smelting furnace, the need for using smoke exhausters. The aim of the invention is to ensure uniform heating, with respect to the cross section and height. The goal is achieved in that in the device for heating the charge, including a lined shaft with a burner, gas burners, a charge loading mechanism and a system for cleaning pshh gasses, the lower part of the shaft replenishes as a truncated cone that extends downwards. On its lateral hyuternity with gas pockets, while in the mine a perforated gas bath is installed coaxially with the burner of the bottom, 9, the bath tube, the diameter of the channels in which decreases evenly from top to bottom. FIG. 1 shows a device for heating zshkhty, transverse j aapea; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - induction crucible furnace, transverse incision. The device consists of a lined shaft 1, which is closed by a rotary bottom 2 below. The lower part of the shaft is made in the form of a truncated conical downward cone, on the side surface of which gas burners 3 are mounted. The perforated pipe 4 is installed coaxially with the device shaft, serving to feed combustion from the burner 5, mounted on the ball 2, into the mixture. The channels 6 on the perforated pipe are evenly distributed over its entire height, and their D1 diameter nocTeneimo decreases from top to bottom. The pipe 4 in the upper part is plugged and closed to the casing of the shaft with a tack 7. A recuperator 8 is installed in the pipe of the mine, serving to heat the air going to remove gas in coppers 3 and 5. The device is equipped with a gas cleaning system 9. A gas burner 10 is mounted in the mine for upstream recovery of the heat exchanger 10. 3aipy3 is carried out by the ashtash conveyor 11 through the charging port 12, gas is compressed using a flow coefficient of 0.4-O, 7 in combination with heated air to 400600 ° C, providing mine low oxidation furnace atmosphere. The device works as follows. The device is preheated by gas rqpejiKaMU 3 and 5 to a mine lining temperature of 500–600 C. Then, when the shaft is closed, the plate plate 1 with conveyor 11 is loaded into the shaft through the charging port 12 to the upper end of the perforated pipe 4. Combustion products leaving the burner tunnels 3, permeate the charge layer and heat it. Combustion products emerging from the mount 5, installed on the bottom, enter first into the perforated pipe, and from there, through channels 6, into the inner layers of the charge adjacent to the labor. Exhaust gases, leaving the batch, postulate into the shaft of the shaft, mix with the combustion products from an additional 3 burners 10 and heat the heat exchanger 8. Next, the gases enter the purification system and after it are released into the atmosphere. After the charge is heated to the required temperature, the gas burners are turned off, the rotary bottom 2 is opened, and the heated charge is discharged directly into the induction furnace 13, which is installed under the heating device. After discharge of the charge, the bottom closes again, the burners are turned on and the cycle repeats. The device ensures uniform heating of the charge in height, while the lower part of the charge in the form of a truncated cone expanding downwards ensures an even distribution of the combustion flow over the mine section. Since the gas gurelles are installed on the side surface of a truncated cone, the combustion products leaving the burned through 1H tunnels are first distributed in the conical part and then enter the cylindrical part of the shaft due to a smaller cross section relative to the average section the truncated cone is narrowed, evenly distributed over the cross section. This also contributes to the increase in the speed of the combustion product at the entrance to the cylindrical part. w: ahts, which allows them to penetrate even oches, dense areas of the charge. A more uniform distribution of the products of combustion over the cross section of the charge and an increase in their speed promotes an improvement in the heat transfer ratio, since the heat transfer rate increases according to the laws of heat exchange processes. Simultaneously with the improvement of the heat exchange conditions, the uniform heating of the charge column is increased in comparison with the known device. Due to the fact that the device is equipped with a perforated pipe, located coaxially with the shaft, and a gas rifle mounted on the bottom of the shaft, the uniform distribution of gases over the cross section of the shneesgy column is further increased. Combustion products leaving the bottom lining of the bottom enter the perforated pipe and then through the numerous holes in the pipe body enter the central zones of the charge material column. As a result of the fact that the diameter of the channels in the perforated pipe increases from bottom to top (decreases from above
Бинз), больша часть газов из горелки 5 поступает в верхние слои шихты, причем температура этих газов немного больше, чем температура газов.поступаюнопс в верхние слои из горелок 3 и уже отдавших свое тепло нижним сло м шихты . Благодар этому верхние спои шихты нагреваютс до той же температуры, что и нижние. Расчетами по известной методике нетрудно определить диаметр И количество каналов, необходимых дл равномерного нагрева столба шихты по высоте.Binz), most of the gases from the burner 5 enters the upper layers of the charge, and the temperature of these gases is slightly higher than the temperature of the gases. The flow into the upper layers of the burners 3 and the lower layers of the charge that have already given off their heat. Due to this, the upper charges of the charge are heated to the same temperature as the lower ones. Calculations by the known method make it easy to determine the diameter and the number of channels necessary for uniform heating of the charge column in height.
Таким образом, устройство обеспечивает равномерный нагрев столба шихты как по сечению, так и по высоте. В устройстве исключены бесполезные потери тепла в камере сжигани , так как послед н отсутствует, а сжигание газа прои водитс в горелочных туннел х: лзаквщщровано снижение температуры шихты во нрем транспортировки в индукционную печь, так как шихта после нагрева разгружаетс непосредственно в печь, мину какие-либо промежуточные перегрузки. Предлагаемое устройтсво не требует использовани дьп юсосов, так как удаление газов легко осуществл етс через трубу шахты естественной т гой. В хфедлагаемом устройстве окисление шихты намного ниже, чем в известном, так как нагрев осуществл етс при неполномThus, the device provides uniform heating of the charge column both in cross section and in height. The device eliminates useless heat loss in the combustion chamber, since the latter is absent, and gas combustion is carried out in burner tunnels: the temperature of the charge is reduced during transport to the induction furnace, since after heating the furnace is discharged directly into the furnace, some min or intermediate overload. The proposed device does not require the use of dypasos, since the removal of gases is easily carried out through the shaft tube by natural draft. In a chemistable device, the oxidation of the charge is much lower than in the known, since heating is carried out with incomplete
сжигании газа с коэффициентом расхода воздуха 0,4-О,7, который обеспечивает менее окислительную печную атмосферу и соответственно незначительный угар металла.gas combustion with an air flow rate of 0.4-O, 7, which provides a less oxidizing furnace atmosphere and, accordingly, a slight metal waste.