подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи средней и малой мощности посредством дымовых газов

Формула изобретения

1. Подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи посредством дымовых газов, содержащий бункер с крышкой и разгрузочным клапаном, подсоединенный к газоходу для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере, отличающийся тем, что бункер выполнен с наклонным дном и установлен на опоре, наклоняющей бункер из позиции загрузки в позицию разгрузки при отведенном своде печи, разгрузочный клапан выполнен с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для пропуска дымовых газов через скрап и расположен в торце бункера со стороны печи, при этом угол наклона дна бункера к горизонтали в положении разгрузки превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

2. Подогреватель скрапа по п.1, отличающийся тем, что крышка бункера выполнена с возможностью перемещения по каткам посредством двух реек и шестерен на одном валу от электродвигателя с редуктором через цепную передачу.

3. Подогреватель скрапа по п.1, отличающийся тем, что отводящий газоход расположен с боковой стороны бункера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для повышения производительности и уменьшения удельного потребления электроэнергии электродуговых сталеплавильных печей средней и малой мощности.

Из уровня техники известны устройства для предварительного нагрева скрапа и фракционных материалов в электродуговых печах, содержащих камеры нагрева, в которых на период нагрева размещают емкости для скрапа и сыпучих, однако подогрев в них происходит различными способами.

Известна установка для предварительного подогрева шихты, в которой предварительный нагрев осуществляют в бадье, содержащей кольцевой дымоход с соплами, а дымовые газы подают из специальной камеры сжигания природного газа. После нагрева бадью краном подают на печь для завалки подогретого скрапа. (SU 368464, F 27 D 17/00, 26.01.1973). Устройство имеет серьезные недостатки:

- требуется дополнительный расход природного газа;

- требуются дополнительные операции загрузочным краном для подачи бадьи с шихтой сначала на установку для нагрева, затем на печь для завалки, что уменьшает производительность печи.

Известны устройство для утилизации тепла конвертерных газов, содержащее поворотную площадку (решетку) для скрапа, врезанную в вертикальный газоход (SU 1447869, С 21 С 5/38, 30.12.1988), и устройство нагрева металлолома для конверторной плавки, содержащее в отходящем газопроводе поворотный цилиндрический контейнер для скрапа с трубой для пропуска кислородной фурмы в положение "продувка" (SU 1296593, С 21 С 5/42, 15.03.1987). Указанные устройства не могут применяться на электродуговых печах средней и малой мощности, поскольку конвертер - сталеплавильный агрегат большой мощности, поворотный вокруг горизонтальной оси, имеет вертикальные газоходы, вертикальную шахту для пропуска кислородной фурмы, при этом загрузка ведется в наклонном положении. Электродуговые печи обычно имеют вертикальное стационарное положение, поворотный свод с вертикальными электродами и боковой отвод дымовых газов. Для решения проблемы подогрева скрапа дымовыми газами требуются другие конструктивные подходы, а именно для печей средней и малой мощности устройство для подогрева скрапа должно быть компактным, невысокой стоимости, не требующее серьезных конструктивных изменений печи.

Известна электродуговая плавильная печь, в которой описано устройство подогрева скрапа дымовыми газами для электродуговых печей большой мощности, разработанное немецкой фирмой "ФУКС ТЕХНОЛОГИ АГ", содержащее бункер для скрапа с крышкой и разгрузочным клапаном, отводящий газоход и дымосос для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере (SU 1838737 A3, F 27 B 3/18, 30.08.1993) - прототип. Данная конструкция громоздка и дорогостоящая и применяется только на печах большой мощности (100 т и более).

В то же время вопрос энергосбережения и увеличения производительности печей средней и малой мощности столь же актуален, как и для мощных печей. В особенности это актуально для реконструкции действующих печей, т.к. предлагаемое устройство при небольших затратах позволит увеличить производительность и уменьшить удельный расход электроэнергии до 20% и более.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является уменьшении удельного потребления энергии на выплавку стали, а также увеличение производительности электродуговых печей средней и малой мощности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи посредством дымовых газов, содержащий бункер с крышкой и разгрузочным клапаном, подсоединенный к газоходу для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере, отличается тем, что бункер выполнен с наклонным дном и установлен на опоре, наклоняющей бункер из позиции загрузки в позицию разгрузки при отведенном своде печи, разгрузочный клапан выполнен с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для пропуска дымовых газов через скрап и расположен в торце бункера со стороны печи, при этом угол наклона дна бункера к горизонтали в положении разгрузки превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

Крышка бункера выполнена с возможностью перемещения по каткам посредством двух реек и шестерен на одном валу от электродвигателя с редуктором через цепную передачу.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Подогреватель скрапа состоит из бункера 3 с наклонным дном, который установлен на наклоняющей опоре 8 с гидроприводом 12, имеющей возможность перемещения при отведенном своде печи из позиции "загрузка и нагрев скрапа" в позицию "саморазгрузка в печь", разгрузочный клапан 7 в торце бункера со стороны печи с отверстием и с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для впуска в бункер дымовых газов через газоход свода печи 2, газоход 4, отводящий дымовые газы, соединен с противоположным торцом бункера и с дымососом 5, крышку бункера 6 с рейками 18 по концам, перемещаемую на катках 16 по конструкции 17 двумя звездочками на одном валу 19, на который воздействует цепь 20, вращаемая двигателем 22 через редуктор 21. Углы наклона опоры, на которой установлен бункер, ограничивают упоры 9 и 10. Скрап в бункер загружают краном с помощью корзины 15 с раскрывающимся дном, при этом сумма углов наклона дна бункера к горизонтали и наклона бункера от горизонтали превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

Подогреватель скрапа работает следующим образом.

После того как предыдущая порция скрапа проплавилась в печи, поднимают электроды, отводят свод, понижают частоту вращения дымососа, отрывают крышку и бункер гидроприводом наклоняют над печью. Открывают гидроприводом разгрузочный клапан, и скрап из бункера выгружают в печь под действием своего веса. Далее закрывают клапан, бункер возвращают в исходное положение и загружают новой порцией скрапа из корзины, подведенной краном заранее, закрывают крышку. Одновременно надвигается свод печи в рабочее положение и автоматически увеличивают частоту вращения дымососа. Опускают электроды и начинают плавку загруженной в печь порции скрапа, а также подогрев уходящими из печи газами загруженной в бункер очередной порции скрапа.

Принцип работы подогревателя таков, что не требуется дополнительных затрат времени на загрузку печи и операций, выполняемых загрузочным краном, т.к. предварительная работа всех механизмов подогревателя идет одновременно с работой механизмов печи. Наклон бункера происходит при отведенном своде печи, при этом понижается частота вращения дымососа и это дает дополнительную экономию энергии. В толщине скрапа оседает пыль и дожигается окись углерода, содержащаяся в дымовых газах печи, соединяясь с воздухом, подсасываемым через зазор между отводящим газоходом свода печи и впускным отверстием в разгрузочном клапане, повышая температуру нагрева скрапа и улучшая экологию. В соответствии с пооперационным графиком ведения плавки в бункер можно засыпать сыпучие фракционные материалы для подогрева совместно со скрапом.