Устройство для отбора проб из фурменной зоны доменной печи

Устройство для отбора проб из фурменной зоны доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ из ФУРМЕННОЙ ЗОНЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи водал, отличающе. ее я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности получаемой информации, в raaooteopHOM канале выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводимого в печь конца корпуса. (Л К)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUW

РЕСПУБЛИК. 691 (И) щп С 21 В 7/24.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3490872/22-02 (22) 17.09.82 (46) 23.12,83. Бюл. Ю 47 (72) С.Л. Ярошевский, Г.E. Горяйнов, A.È. Камардин А.Т. Анисимов, С.Я. Фролов, В.И. Мачикин, A.B. Ди-. девич, В.Н. Муравьев и Н.Й. Ефанова (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669.162.264(088.8) (56) 1. Brandy I.L. Amanda and BeEEefonte, answers toiron maning.— Meta2s, 1964 r., 16, 9 8, я.631643.

2. Ярошевский С.Л., Гайворонский Я.С. и Попов Н.С. Контроль теплового состояния горна доменной печи.

Киев. Техника, 1968, с. 32 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OTSOPA ПРОБ

ИЗ ФУРМЕННОЙ ЗОНЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи вода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения надежности и достоверности получаемой информации, в гаэоотборном канале выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводияого в печь конца корпуса.

1062Я6В

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в устройствах для отбора проб газа, чугуна, шлака и других материалов из фурменной эоны при выплавке чугуна в доменных печах, работающих в частности с вдуванием в горн пылеугольного топлива.

Анализ теоретических и расчетных данных показывает, что максимальная достигнутая на практике доля замены кокса пыпеугольным топливом составляет 10-ЗОВ против 30-60%, возможных теоретически. Это объясняется, в частности, неполным сгоранием пылеугольного топлива в фурменных эо- 15 нах доменной печи, что способствует ухудшению вязкости шлака, загромождению горна и другим отклонениям хода печи.

Известен способ оценки полноты сгорания пыпеугольного топлива с использованием специальных малогабаритных киноаппаратов, которые вводятся в фурменную зону во внутренний канал водоохлаждаемой исследовательс-25 кой трубы: отснятые в различных тачках фурменной эоны кадры дают возмож. ность оценить ход сгорания пыли. В .частности, сгорание пылеугольного топлива завершается на расстоянии

250-300 мм от носка фурмы (1,).

Однако это устройство не обеспечивает получения количественных данных о полноте сгорания пылеугольного топлива и является черезвычайно сложным, 35

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для отбора проб нз фурменной зоны доменной печи, содержащее водоохлаж 40 денный корпус с центральным гаэоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи воды f2 ).

Недостатком известного устройства является значительная погрешность 45 определения фактической концентрации, определяемая частичным догоранием пылеугольного топлива в канале водоохлаждаемой трубы по время отбора.

Высокие температура и содержание кислорода в горновом газе на входе в охлаждаемую трубу обусловливают возможность догорания частиц пылеугольного топлива в газообразном канале исследовательской трубы, что подтверждается обгоранием шомпола в канале трубы на расстоянии до 200300 мм.

В результате горения пылеугольного топлива газа по исследовательс- 60

1 кой трубке идет крайне неравномерно, что вносит дополнительную погрешность и требует непрерывной шуровки канала шомполом, снижает безопасность труда. 65

Кроме того, при отборе проб газа ввиду высокой температуры и наличия кислорода. в некоторых точках фурменной зоны в газоотборном канале происходит изменение состава газа, При отборе проб материала иэ фурмен-. ной зоны также происходит изменение химического состава.

Таким образом, использование известного устройства не обеспечивает получение достоверной информации о процессах, происходящих в фурменной зоне горна доменной печи.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности получаемой информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб из фурменной эоны доменной печи, содержащем водоохлаждаемый корпус с центральным газоотборным каналом и кольцевой полостью для подачи воды, в газоотборном канале, выполнены боковые отверстия, соединяющие полость канала с полостью для подачи воды и расположенные на расстоянии 2-10 диаметров канала от вводимого в печь конца корпуса.

Предлагаемое устройство в начале пробоотборяого канала водй обеспечивает охлаждение потока газа и твердых материалов до 20-30 С в течение долей секунды, что практически полностью исключает возможность догорания части пылеугольного топлива, окисления газа н чугуна.

Кроме того, регулируя расход и давление воды, можно обеспечить по лучение в пробоотборном канале оптимальной концентрации твердого материала в водно-газовой эмульсии, которая равномерно поступает в газосборник, обеспечивая чистоту канала исследовательской трубы. Указанное обстоятельство определяет возможность надежного измерения расхода горнового газа, что способствует повышению точности определения полноты сгорания.

Подача воды в газоотборный канал контролируется и измеряется с помощью расходомера и крана, что опре-. деляет воэможность оптимизации режима забора пробы, полностью исключая возможность поступления воды в горн доменной печи.

Указанные устройства позволяют полностью отключить подачу воды в канал в периоды до поступления трубы в заданную для исследования точку горна, а также после завершения опыта

Отверстия в газоотборном канале располагаются на расстоянии 2-10 диаметров газоотборного отверстия от вводимого в печь конца корпуса.

При расположении отверстий ближе двух диаметров к торцу вода в значи1062268

Составитель Б. Раковский

Редактор Г. Беэвершенко Техред М.Кузьма Корректор Л. Патай

М

Заказ 10160/28

Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г-.

Ужгород, ул. Проектная, 4 тельных количествах поступает в горн.

При расположении отверстий далее

10 диаметров от торца шомпола наблюдается дожигание пылеугольного топлива в газоотборном канале трубки.

На чертеже представлено устрой-- 5 ство, поперечный разрез.

Устройство для отбора проб состоит иэ водоохлаждаемого корпуса 1, в котором расположены центральный гаэоотборный канал 2 и кольцевая 30 полость 3 для подачи воды.

Внутри центрального гаэоотборного канала 2 расположен шомпол 4 для шуровки канала. В. гаэоотборном канале 2 выполнены боковые отверстия 5, соединяющие полость канала 2 с кольцевой полостью 3. Отверстия расположены на расстоянии, равном 3 диаметрам газоотборного канала от торца устройства, введенного в фурменную зону. Для подачи воды в кольцевую полость 3 имеется .труба 6 с краном

7, для подачи воды а устройство и ее отвода имеются патрубки 8 и 9. B тыльной части устройства расположен патрубок 10 для отвода пульпы. С целью уплотнения и предотвращения выбросов газа через газоотборный канал 2 устройство снабжено сальником 11. Для отбора проб материалов в шомполе 4 выполнены гнеэдл 12. 30

Предлагаемое устройство используется следующим образом.

Отбор проб проводится в течение

40-60 мин после окончания выпуска.

Устройство для отбора проб вводят 35 в горн доменной печи через фурменный прибор. После достижения устройством отметки 0,5-1,0 м до первой исследуемой точки открывают кран 7 н вода через отверстия 5 поступает в полость газоотборного канала 2. Водогаэовая смесь через канал 2 и патрубок 10 попадает в сборную емкость, в которой осаждаются твердые частицы. В воде, находящейся в емкости, пол ностью растворяются щелочи, цианиды, улавливаются смола и другие компоненты, содержащиеся в горновом газе.

После этого очищенные горновые газы поступают в ротаметр с целью определения расхода, затем в прибор отбора средней пробы и, наконец, на сброс. После перехода к следующей точке производится отбор пробы после сброса.водогаэовой смеси в атмосферу в течение 2-3 мия с целью удаления из трубы остатков материалов из предыдущей точки. Таким образом, при обычной продолжительности отбора пробы 2 — 5 мин обеспечивается получение представительной и усредненной проб газа, порошкообразного материала, содержащего как правило и пылеугольное топливо, и наконец, пробы воды, содержащей щелочи, цианиды, смолы и другие уловленные иэ . горнового газа материалы.

После завершения опыта пробу весом до 20 кг отстаивают с целью удаления воды, а оставшуюся пульпу высушивают. Полученный порошок подвергают химическому и макроструктур ному анализам. Полученные результаты используют для подсчета фактической концентрации пылеугольного топлива в горновом газе в исследуемой точке горна, а. также для определения состава горнового газа н содержания в нем щелочей, цианидов и других составляющих.

Для отбора проб материала шомпол

4 выводят за торец устройства в фурменную зону и одновременно через отверстия 5 подают воду в газоотборный канал 2. После набора материала шомпол возвращают в исходное положение. При этом происходит интенсивное охлаждение материала. Затем пробу извлекают иэ устройства и отправляют на анализ.

Эксперименты по определению полноты сгорания пыпеугольного топлива, состава газа, твердых материалов производятся в период освоения технологии и нового технологического оборудования ежедневно и, в конечном счете, способствуют подбору наиболее рационального устройства для ввода пылеугольного топлива и оптимизации технологииеского режима плавки,обеспечивающего максимальное сгорание топлива.

Успешное использование предлагаемого устройства и совершенствование на основе полученных данных способа ввода пылеугольного топлива в доменную печь может обеспечить повышение полноты его сгорания на 10-20%,что приводит к повыаению коэффициента замены кокса пылеугольным топливом.