Шахтная печь

Шахтная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4

ЬЭ

М

CO

lQ©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3770825/22-02 (22) 12.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. ¹ 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова (72) Б.А.Боковиков, Я.M.Ãoðäoí, В.В.Червоткин, M.3.Бланк, В.С.Швыдкий, Ю.Г.Ярошенко и В.С.Шаврин (53) 669.421,183(088.8) (56) Князев В.Ф. и др. Бескоксовая металлургия железа. M.: Металлургия, 1972, с. 64-75.

Патент СССР № 931111, кл. С 21 В 13/02, 1973. (54)(57) 1. ШАХТНАЯ ПЕЧЬ, содержащая вертикальную шахту, устройства загрузки и выгрузки материала, подвода и отвода газов, о т л и ч а ю щ а„,SUÄÄ 1211298 A я с я тем, что, с целью увеличения производительности путем улучшения равномерности газораспределения в слое, печь в зоне подвода газов выполнена с пережимом, имеющим в продольном сечении форму треугольника, верхняя и нижняя стороны которого расположены соответственно под углом больше и меньше естественного откоса обрабатываемого материала, при этом соотношение диаметра пережима и диаметра шахты составляет (0,70,9): 1.

2. Печь по и. 1, отличающ а я с я тем, что она снабжена конусом-рассекателем, вершина которого с углом 100-120 расположена в области пережима, причем площадь основания конуса-рассекателя составляет 0,15-0,35 площади поперечного сечения шахты.

1211298

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для прямого получения железа и обжига кусковых материалов.

Целью изобретения является увеличение производительности путем улучшения равномерности газораспределения в слое.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема шахтной печи; на фнг. 2узел ввода восстановительного газа и расположения конуса-рассекателя.

Шахтная печь 1..состоит иэ одной или нескольких зон, включая зону 2 восстановления и охлаждения 3 устройства загрузки материала с трубами 4 и выгрузки металлиэованного ( продукта 5, устройства б для ввода охлаждающего газа и для отвода этого газа из печи 7. Для ввода восстановительного газа в зону 2 восстановления.служит фурменная система 8 с газовыми окнами, из которых восста" новительный газ поступает в полость

9, образованную углом естественного откоса материала и стенками шахты.

По оси печи расположен конус-рассекатель 10, который крепится в печи по ее оси с помощью водоохлаждаемых и футерованных балок 11. Отработанный восстановительный газ отводится через газоотвод 12.

Шахтная печь работает следующим образом.

Холодный материал по трубам 4 опускается в шахтную печь, образуя плотный слой, который движется вниз под действием гравитационных сил, последовательно проходит все зоны обработки технологическими" газами и выгружается из печи разгрузочным устройством. Восстановительный газ через фурменную систему 8 вводится в полость 9, фильтруется через слой материала и выводится иэ печи через газоотвод 12. Вследствие того, что конус-рассекатель 10 разрыхляет центральные слои материала и увеличивает порозность слоя по центру, восстановительному газу облегчается доступ к центральным частям печи и улучшается интенсивность обработки материала. Это важно для крупных шахтных печей со значительным поперечным сечением шахты.

Соотношение высот сопряженных конусов опредечяется отношением

tg d (фиг. 2). Угол Р устрой45

5

40 ства ввода дутья не может быть меньше угла естественного откоса о материала (для окатышей. 30 ), поскольку его дальнейшее уменьшение. приводит к ухудшению схода материала и способствует образованию зависаний материала. С другой стороны, увеличение угла Р свыше 50 приводит к ухудшению газораспределения, связанному с эффектом использования наклонных фурм (их аналогом является образующая угла и образующая угла естественного откоса материала ф ), которые имеют оптимальный угол наклона, близкий к 45 .

Угол с должен всегда быть меньше угла естественного откоса материала.

Причем он должен быть таким, чтобы образовать полость между материалом и стенками печи в области ввода о дутья; Уменьшение угла о(ниже 20 ограничивается конструктивными соображениями, обеспечивающими прочность узла ввода газа в печь, Отношение диаметра пережима к диаметру верхней шахты определяется из условий необходимости создания равномерного газораспределения путем приближения места ввода дутья к центру печи. Экспериментальные исследования показали, что величина е (фиг. 2) имеет оптимальное, с точки зрения равномерности газораспределения, значение, равное 0,15 диаметра шахты. Кроме того, увеличение расхода кинетической энергии дутья способствует образованию струйного течения и влечет за собой необходимость уменьшения е. Уменьшение е до величины меньше 0,05 диаметра шахты нецелесообразно, поскольку приводит к периферийному ходу газового потока.

Угол при вершине и площадь основания конуса-рассекателя должны быть выбраны иэ условия достаточного его воздействия на слой материала. При этом должны быть обеспечены условия схода материала. В связи с этим угол при.вершине не должен превьппать

120, поскольку угол, образованный образующей конуса и его основанием, должен быть больше угла естественного откоса материала (30 ) . С другой стороны, этот угол не следует уменьшать меньше 100, поскольку в этом случае он будет острым и не будет выполнять своих функций, как раэрыхлитель.

121

1О

Заказ 611/31

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 552

Отношение площади основания конуса-разрыхлителя к площаднживого сечения верхней шахты печи выбрано из этих же соображений. Нижний предел отношения 0,15 определяется из . I условия разрыхляющего воздействия конуса на слой. Уменьшение площади основания меньше этого соотношения приводит практически к независимости газораспределения от наличия конуса.

Увеличение отношения площади основания конуса к площади шахты выше 0 35 приводит к нарушению схода материала и ухудшению стабильности работы печи.

Использование пережима шахты в области ввода восстановительного газа, образующего совместно с поверхностью материала в полости 9 непрерывный пояс наклонных фурм, также

1298 4 способствует улучшению равномерности обработки материала как в центральных и периферийных частях печи, так и в угловом (по окружности) направ" ленин.

Более высокий уровень равномерности газораспределения в объеме шахтной печи, создаваемый несложными устройствами, позволяет использовать предложение на сушествующих печах с увеличением производительности до

15-20%, а также создать шахтную печь для металлизации железорудных материалов диаметром до 10 м. При этом снижаются эксплуатационные расходы капитальные затраты на строительство, а также уменьшается удельный расход тепла. филиал ППП "Патент"

r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4