CS272392B1 - Tandemová pec pro výrobu oceli - Google Patents

Abstract

Úkolem řešení je možnost podstatného překročení dosavadního mezního podílu tuhé vsázky při podstatně nižších nákladech na kovonosnou vsázku a etruskotvorné přísady a úspoře investičních nákladů. Za tím účelem je každá nístšj (11, 12) dále vybavena nejméně jedním kombinovaným hořákem (3) a nejméně dvěma dmyšnami (4). Dále je podstatou to, že vzdálenost čela každého kombinovaného hořáku (3) od klenby (5) je v rozmezí 100 až 1500 mm a že středové osy čela kombinovaných hořáků (3) jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 1000 až 3000 mm, přičemž od svislé roviny (10) jsou vzdáleny v rozmezí ± 1000 mm. Rovněž je podstatou to, že výstupní otvory dmyšen (4) jsou umístěny v rozmezí 100 až 1100 mm nad půdou (9) a jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 250 až 2750 mm a že podélné osy dmyšen (4) jsou jednak uspořádány k vodorovné rovině (7) v rozmezí od 30" směrem k půdě (9) do 15° směrem ke klenbě (5) a jednak ve vzdálenosti í 750 až i 1000 mm, ležící od svislé roviny (10), jsou rovnoběžné s touto rovinou (10), případně s ní svírají úhel 30° až 135° ve směru k protilehlé stěně a dmyšny (4) ležící mimo toto rozmezí svírají s ní úhel 45° až 105°.

Description

Vynález se týká dvounístějové ocelářské pece, zvané také tandemové, pro výrobu oceli a řeší možnost podstatného překročení dosavadního mezního podílu tuhé vsázky při podstatně nižších nákladech na kovonosnou vsázku a struskotvorné přísady a úspoře investičních nákladů.

Tandemová pec soudobé konstrukce se řadí k zařízením pro výrobu oceli, která pracují bez přívodu tepla palivy a sestává z předehřívací nístěje, ve které se ohřívá tuhá vsázka a je vybavena nejméně jednou dospalovací tryskou a ze zkujnovací nístěje, ve které se zkujňuje tekutý kov a je vybavena nejméně jednou zkujnovací tryskou, přičemž obě nístěje pracují současně. Každá nístěj má panelovou klenbu, stěny a půdu a v její přední stěně je sázecí otvor a v zadní stěně odpichový otvor. Přestože uspořádání dvou propojených nístějí umožňuje částečně využít fyzikálního a akčního tepla odpadních plynů, a to zplodin oxidace uhlíku taveniny v tzv. zkujňovací nístěji k předehřevu tuhé vsázky v předehřívací nístěji, nelze podíl ocelového oopadu ve vsázce prakticky výrazně zvýšit nad 35 % hmot. Také omezený příkon zkujňcvaeího kyslíku, obvykle kolem průměrné hodnoty měrné intenzity 1 m^J/min. na 1 tunu tekutého kovu a způsob šikmého dmýchání zkujnovací tryskou na lázeň shora neumožňuje, zejména v údobích slabě rozvinutého pochodu oduhličování taveniny kovu, dostatečně promíchávat spodní, od trysky vzdálenější částí taveniny. Proto, hlavně při zpracování větších podílů ocelového odpadu ve vsázce, vznikají teplotní a koncentrační nejstejnorodosti taveniny, které mohou zapříčinit výhozy kovu, strusky, popřípadě i poškození zejména panelových částí klenby pece, což se při výrobě oceli v těchto pecích již několikrát v praxi stalo.

Uvedené nevýhody odstraňuje tandemová pec pro výrobu oceli podle vynálezu, sestávající z předehřívací nístěje, vybavené nejméně jednou dospalovací tryskou a zkujňcvací nístěje, vybavené nejméně jednou zkujňovací tryskou, které jsou tvořeny panelovou klenbou, stěnami a půdou a mají v přední stěně sázecí otvor a v zadní stěně odpichový otvor, jehož podstata spočívá v tom, že každá nístěj je dále vybavena nejméně jedním kombinovaným hořákem a nejméně dvěma dmyšnami. Dále je podstatou to, že vzdálenost čela každého kombinovaného hořáku od pracovního povrchu klenby je v rozmezí 100 až 1 500 mm a že středové osy čela kombinovaných hořáků jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 1 000 až 3 000 mm, přičemž od svislé roviny procházející podélnou osou každé nístěje jsou vzdáleny v rozmezí í 1 000 mm.

Také je podstatou to, že středové osy výstupních otvorů dmyšen jsou jednak umístěny v rozmezí 100 až 1 100 mm nad půdou každé nístěje a jednak jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 250 až 2 750 mm a že podélné osy dmyšen jsou uspořádány k vodorovné rovině, rovnoběžné s půdou každé nístěje, v rozmezí od 30° směrem k půdě do 15° směrem ke klenbě. Podstatou je i to, že podélné osy dmyšen ležící cd svislé roviny, procházející osou sázecího otvoru, ve vzdálenosti - 750 až - 1 000 mm jsou rovnoběžné s touto rovinou, popřípadě s ní svírají úhel 30° až 135° ve směru k protilehlé stěně a dmyšny ležící mimo toto rozmezí svírají s ní úhel 45° až 105°.

Výhodou tandemové pece podle vynálezu je, že vhodným umístěním kombinovaného hořáku, jehož čelo je od pracovního povrchu klenby vzdálené v rozmezí 100 až 1 500 mm a v případě použití více jak jednoho kombinovaného hořáku, jejichž čela jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 1 000 až 3’. 000 mm a od svislé roviny procházející podélnou osou každé nístěje jsou vzdáleny v rozmezí í 1 000 mm, se dosáhne zejména vytvo

CS 272 392 Bl ření potenciální možnosti pružné reakce na potřeby zpracování ocelového odpadu, protože její konstrukční řešení umožňuje podstatně překročit dosavadní 35 % mezní podíl tuhé vsázky při podstatně nižších nákladech na kovonosnou vsázku a struskotvorné přísady. Tím je možno zpracovávat 50 % ocelového odpadu ve vsázce a v případě potřeby zpi*acovávat až 100 % tuhé vsázky, a to vše bez nároků na výstavbu nových tavících zařízení pro zpracování' přebytků ocelového odpadu v jednotlivých národních hospodářstvích a při využití dostupných zdrojů tuhých paliv, čímž dochází k značné úspoře investičních nákladů, k využití druhotných surovin pro snížení nároků na primární surovinu, a to na železnou rudu a také k energetickým úsporám spojených se snížením výroby tekutého tuhého železa. Další výhodou je, že použitím dmyšen, které jsou uspořádány podle 4 až 6 podružného bodu definice a umožňují dmýchání kyslíku do taveniny, popřípadě inertního plynu nebo paliva, se zajistí zvýšení intenzity promíchávání taveniny, a tím vyloučení výhozu kovu a etrusky, vnášení paliva, neuhličení, zintenzivnění oxidace uhlíku a příměsí a že je také umožněna oxidace uhlíku tuhého paliva v předehřívací nístěji použitého do vsázky.

Tím jsou vytvořeny předpoklady, že dmyšky plní funkci doplňkového zkujňování ve zkujňovací nístěji a funkci přívodu spalovacího média pro spalování tuhého paliva ve vsázce v předehřívací nístěji.

Na připojeném výkresu je příkladně schematicky znázorněna tandemová pec podle vynálezu, kde na obr. 1 je její podélný řez a na obr. 2 je příčný řez zkujňovací nístějí.

Tandemová pec pro výrobu oceli podle příkladného provedení sestává z předehřívací a zkujňovací nístěje 11 a 12. které jsou tvořeny panelovou klenbou 2, stěnami a půdou 9, a mají v přední stěně sázecí otvor 6 a v zadní stěně odpichový otvor 13. Každá nístěj je vybavena zkujňovací tryskou £, šikmě zasouvatelnou otvorem v čelní stěně, jejíž dolní konec vyúsťuje na hladinu 8 kovové lázně a dospalovací tryskou 2_, zabudovanou v okrajovém panelu klenby £, jejíž podélná osa je kolmá na hladinu 8 kovové lázně. Dále je každá nístěj vybavena jednak kombinovaným hořákem 2> zabudovaným šikmo v druhém okrajovém panelu klenby £, jehož vzdálenost čela od pracovního povrchu klenby £ je 200 mm a jednak dmyšnami 4, zabudovanými v zadní stěně, jejichž středové osy výstupních otvorů jsou umístěny 600 mm nad půdou 2 ^a í^sou sebe vzájemně vzdáleny 2 100 mm, přičemž jejich podélné osy jsou uspořádány ve vodorovné rovině £ a jsou vzájemně rovnoběžné.

Při použití dvou kombinovaných hořáků £ na jedné nistěji jsou středové osy jejich čel od sebe vzájemně vzdáleny 1 100 mm, přičemž jejich podélné osy jsou v půdorysu souběžné s podélnou osou každé nístěje.

Výroba oceli v tandemové peci podle vynálezu se provádí tak, že ve zkujňovací nístěji 12 se dmýchá kyslík do kovové lázně jednak zkujňovací tryskou 1 a jednak dmyšnami 4,. V údobí asi od 30 do 90 % z celkové doby zkujňování se do této nístěje dmýchá i spalovací kyslík dospalovací tryskou £.

V předehřívací nístěji 11, ve které je přehřívána tuhá vsázka se od počátku zkujňování asi do 30 % z celkové doby zkujňování předehřívá ocelový odpad kombinovaným hořákem 2, do kterého se přivádí palivo a oxidační médium. Po uplynutí této doby se zastavuje přívod paliva a až do konce zkujňování ve vedlejší nístěji se do kombinovaného hořáku 2 přivádí pouze oxidační médium pro spalování oxidu uhelnatého v přeCS 272 392 Bl dehřívací nístěji 11. přičemž oxidační vání tuhých paliv, které byly nasazeny médium se také přivádí dmyšnami £ pro spalomezi kovonosnou vsázku.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Tandemová pec pro výrobu oceli, sestávající z předehřívací nístěje, vybavené nejméně Jednou dospalovací tryskou a zkujňovací nístěje, vybavené nejméně jednou zkujňovací tryskou, které jsou tvořeny panelovou klenbou, stěnami a půdou a mají v přední stěně sázecí otvor a v zadní stěně odpichový otvor, vyznačující se tím, že každá nístěj (11, 12) je dále vybavena nejméně jedním kombinovaným hořákem (3) a nejméně dvěma dmyšnami (4).
2. 2- Tandemová pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že vzdálenost čela každého kombinovaného hořáku (3) cd pracovního povrchu klenby (5) je v rozmezí 100 až 1 500 mm.
3. 3. Tandemová pec podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že střední osy čela 'kombinovaných hořáků (3) jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 1 000 až 3 000 mm, přičemž od svislé roviny (10) procházející podélnou osou každé nístěje jsou vzdáleny v rozmezí i 1 000 mm.
4. 4. Tandemová pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že středové osy výstupních otvorů dmyšen (4) jsou jednak umístěny v rozmezí 100 až 1 000 mm nad půdou (9) každé nístěje a jednak jsou od sebe vzájemně vzdáleny v rozmezí 250 až 2 750 mm.
5. 5. Tandemová pec podle bodů 1 a 4, vyznačující se tím, že podélné osy dmyěen (4) jsou uspořádány-k vodorovné rovině (7), rovnoběžné s půdou (9) každé nístěje, v rozmezí od 30° směrem k půdě (9) do 15° směrem ke klenbě (5).
6. 6. Tandemová pec podle bodů 1, 4 a 5, vyznačující se tím, že podélné osy dmyšen (4) ležící od svislé roviny (10), procházející osou sázecího otvoru (6), ve vzdálenosti í 750 až í 1 000 mm jsou rovnoběžné s rovinou (10), popřípadě s ní svírají úhel 30° až 135° ve směru protilehlé stěny a dmyšny (4) ležící mimo toto rozmezí ' svírají s ní úhel 45° až 105°.