PL193740B1 - Piec szybowy - Google Patents
Piec szybowyInfo
- Publication number
- PL193740B1 PL193740B1 PL99346054A PL34605499A PL193740B1 PL 193740 B1 PL193740 B1 PL 193740B1 PL 99346054 A PL99346054 A PL 99346054A PL 34605499 A PL34605499 A PL 34605499A PL 193740 B1 PL193740 B1 PL 193740B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- shaft furnace
- furnace
- gas
- separating
- gas supply
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/02—Internal forms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
1. Piec szybowy, w szczególno sci piec szybowy do redukcji bezpo sredniej, z zasypem materia lu w kawa lkach, w szczególno sci materia lu zawieraj a- cego tlenek zelaza i/lub zelgrud e, który jest ladowa- ny od góry do pieca, oraz z rozmieszczonymi na jednym poziomie wieloma otworami wlotowymi gazu redukuj acego w strefie obejmuj acej doln a jedn a trze- ci a czesc wysoko sci pieca, przy czym piec jest opa- sany zewn atrz komor a okr ezn a, która jest polaczona w dó l przez kana ly doprowadzaj ace gaz z otworami wlotowymi gazu, znamienny tym, ze znajduj aca si e w obszarze otworów wlotowych gazu (3) strefa (7) powi ekszonej srednicy konturu szybu i scianka pieca szybowego (1) s a ukszta ltowane tak, ze mi edzy otworami wlotowymi gazu (3) rozmieszczonymi w strefie (7) powi ekszonej srednicy oraz zasypem (2) jest ukszta ltowana pier scieniowa wn eka (8), przy czym strefa (7) powi ekszonej srednicy kszta ltuje powierzchnie p laszcza w postaci sto zka sci etego, którego tworz aca jest ustawiona do poziomu pod katem mniejszym ni z k at zsypu materia lu znajduj a- cego si e w piecu szybowym. PL PL PL PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest piec szybowy, w szczególności piec szybowy do redukcji bezpośredniej, z zasypem materiału w kawałkach, w szczególności materiału zawierającego tlenek żelaza i/lub żelgrudę, który jest ładowany z góry do pieca, oraz z rozmieszczonymi na jednym poziomie wieloma otworami wlotowymi gazu redukującego w strefie obejmującej dolną jedną trzecią część wysokości pieca, przy czym piec szybowy jest opasany zewnątrz komorą okrężną, która jest połączona w dół przez kanały doprowadzające gaz z otworami wlotowymi gazu.
Ze stanu techniki znany jest szereg pieców szybowych, w szczególności pieców do redukcji bezpośredniej określonego wyżej rodzaju. Taki piec szybowy ukształtowany zasadniczo w postaci wydrążonego korpusu cylindrycznego mieści materiał w kawałkach zawierający na przykład zasyp z tlenku żelaza i/lub żelgrudy, przy czym materiał zawierający tlenek żelaza jest ładowany do górnej części pieca. Przez wiele rozmieszczonych na obwodzie pieca otworów wlotowych gazu w strefie obejmującej dolną jedną trzecią część wysokości pieca jest wdmuchiwany do pieca i do zasypu fazy stałej gaz redukujący pochodzący na przykład z reaktora stapiająco-zgazowującego. Gorący zapylony gaz redukujący przepływa w górę przez zasyp fazy stałej i redukuje przy tym całkowicie lub częściowo w ż elgrudę tlenek ż elaza zasypu.
Całkowicie lub częściowo zredukowany tlenek żelaza jest wyprowadzany z pieca za pomocą urządzeń wyładowczych umieszczonych między trzonem pieca i strefą otworów wlotowych gazu, przy czym znajdujące się w piecu stosy zasypowe opadają w dół pod własnym ciężarem.
Piec szybowy musi mieć konstrukcję, która zapewnia równomierny, możliwie pełny przebieg reakcji, a także równomierne osiadanie zasypu.
AT PS 387 037 ujawnia piec szybowy do termicznej obróbki materiałów wsadowych za pomocą czynników gazowych. Przy tym do doprowadzania gazu redukującego przewidziano otwory wlotowe gazu, które są osłonięte pierścieniowym fartuchem przed wprowadzonymi do pieca materiałami wsadowymi. Między tym fartuchem i pierścieniowym rozszerzeniem płaszcza pieca szybowego jest przewidziany pierścieniowy kanał, tak że gaz redukujący może być doprowadzany do materiałów wsadowych na całym obwodzie pieca szybowego.
Takie wykonanie systemu doprowadzania gazu ma duże wady. Wewnętrzne ścianki pieców szybowych są zwykle wymurowane materiałem ogniotrwałym, na przykład szamotem. Jednak nie można wykonać takiego pierścieniowego fartucha z pojedynczych cegieł szamotowych, gdyż jest połączony tylko na górnym obrzeżu z płaszczem pieca szybowego. Tego rodzaju system doprowadzania gazu może być w zasadzie wykonany jako monolityczny, czyli jednoczęściowy. W związku z tym poszczególne segmenty płaszcza pieca szybowego wraz z zawieszoną na nich częścią fartucha pierścieniowego musiałyby być wykonane z jednego kawałka materiału ogniotrwałego. Jest to jednak trudne do wykonania ze względu na wielkość segmentów oraz ich skomplikowaną geometrię.
Ponadto wykonany w ten sposób pierścieniowy fartuch uległby rozbiciu przy pierwszym ładowaniu pieca szybowego. Występują znaczne siły boczne z zasypów, na przykład ze względu na uwarunkowane technologicznie zwiększenie objętości, a więc doszłoby natychmiast do wyłamania na zewnątrz pierścieniowego fartucha.
DE PS 34 22 185 ujawnia układ złożony z reaktora zgazowującego i pieca szybowego do redukcji bezpośredniej. Ten ostatni posiada rozmieszczone gwiaździście na jego trzonie przenośniki ślimakowe, które transportują materiał w kawałkach z pieca szybowego. Wewnętrzne końce tych przenośników są osadzone stożkowo na środku pieca. Taki stożkowy układ jest połączony w dół z reaktorem stapiająco-zgazowującym, tak że gaz redukujący z tego reaktora może płynąć przez ten układ stożkowy do pieca szybowego. Gaz ten jest doprowadzany dalej do pieca przez co najmniej jeden otwór wlotowy, który uchodzi do kanału pierścieniowego utworzonego przez fartuch pierścieniowy i płaszcz pieca szybowego. Do tego fartucha odnosi się to samo co do fartucha opisanego w AT PS 387 037, to znaczy został by on natychmiast wył amany w bok i/lub uległ by zeszlifowaniu pod działaniem sił ścierających pochodzących od przemieszczającego się zasypu. Występuje to tym wyraźniej, gdy znajdujący się na tej samej wysokości co fartuch pierścieniowy układ stożkowy zmniejsza przekrój swobodnego przemieszczania się zasypu w piecu. W związku z tym również siły boczne działające z zasypu w strefie układu stożkowego i fartucha pierścieniowego są znacznie większe niż w innych częściach pieca szybowego. Ponadto zmniejszony przekrój sprzyja powstawaniu spieków i mostków zasypu, co utrudnia równomierne osiadanie zasypanego materiału.
PL 193 740 B1
Ze stanu techniki, na przykład z US PS 3 816 101 lub US PS 4 046 557, znane są piece szybowe, w których gaz redukujący jest wprowadzany najpierw do opasującej pierścieniowo piec szybowy wnęki, z której uchodzi wiele kanałów doprowadzających gaz do mającego kształt stożka ściętego poszerzenia płaszcza pieca szybowego. W przekroju poprzecznym ta pierścieniowa wnęka ma prostokątną powierzchnię, przy czym od spodu i/lub od wewnętrznej ścianki tej wnęki odchodzą kanały doprowadzające gaz do pieca szybowego.
Taki układ doprowadzania gazu jest nieprzydatny, gdy gaz redukujący ma być doprowadzany równomiernie na całym obwodzie pieca szybowego. Materiał zasypowy przylega bezpośrednio do każdego otworu wlotowego gazu, a więc liczba miejsc wlotu gazu do pieca szybowego, a więc i do zasypu, jest równa w każdym przypadku liczbie otworów wlotowych gazu.
W przypadku wykorzystywania zapylonego gazu redukującego pył moż e osiadać przy ujś ciu kanałów doprowadzających gaz do pieca szybowego, co zmniejsza przepuszczalność zasypu dla gazu, a więc pył osadza się coraz bardziej i wreszcie zatyka kanały doprowadzające gaz. Pył może też osiadać na spodzie kanału pierścieniowego. W skrajnym przypadku z zasypu może dostać się do tego kanału nawet materiał w kawałkach. Nie można usunąć osadów z układu doprowadzania gazu bez unieruchomienia i opróżnienia pieca szybowego. Zakłócenia w przepływie gazu przez zasyp, spowodowane zatkaniem kanałów doprowadzających gaz, powodują nierównomierną redukcję materiału zasypu i obniżenie jakości produktu.
Dlatego istnieje zapotrzebowanie na opracowanie pieca szybowego, w szczególności pieca do bezpośredniej redukcji, którego układ doprowadzania gazu jest ukształtowany tak, że unika się wad rozwiązań znanych ze stanu techniki.
W szczególności powinna istnieć moż liwość łatwego wykonania takiego układu doprowadzania gazu z tradycyjnego materiału ogniotrwałego i taki układ musi mieć dostateczną wytrzymałość mechaniczną na działające z zasypu siły boczne. Zapylony gaz redukujący powinien rozkładać się równomiernie na obwodzie pieca szybowego i dalej także na zasypie oraz powinna istnieć możliwość uniknięcia zatykania kanałów doprowadzających gaz.
Istota wynalazku polega na tym, że piec szybowy, w szczególności piec szybowy do redukcji bezpośredniej, z zasypem materiału w kawałkach, w szczególności materiału zawierającego tlenek żelaza i/lub żelgrudę, który jest ładowany od góry do pieca, oraz z rozmieszczonymi na jednym poziomie wieloma otworami wlotowymi gazu redukującego w strefie obejmującej dolną jedną trzecią część wysokości pieca, przy czym piec jest opasany zewnątrz komorą okrężną, która jest połączona w dół przez kanały doprowadzające gaz z otworami wlotowymi gazu, charakteryzuje się tym, ż e znajdująca się w obszarze otworów wlotowych gazu strefa powiększonej średnicy konturu szybu i ścianka pieca szybowego są ukształtowane tak, że między otworami wlotowymi gazu rozmieszczonymi w strefie powiększonej średnicy oraz zasypem jest ukształtowana pierścieniowa wnęka, przy czym strefa powiększonej średnicy kształtuje powierzchnię płaszcza w postaci stożka ściętego, którego tworząca jest ustawiona do poziomu pod kątem mniejszym niż kąt zsypu materiału znajdującego się w piecu szybowym.
Zrealizowany zgodnie z wynalazkiem układ doprowadzania gazu umożliwia po raz pierwszy równomierne doprowadzanie gazu na obwodzie pieca szybowego bez konieczności stosowania niestabilnego mechanicznie fartucha pierścieniowego, trudnego do wykonania z tradycyjnych cegieł ogniotrwałych.
Korzystnie w strefie powiększonej średnicy jest umieszczona i zamocowana na lub w ścianie pieca pewna liczba środków do rozdzielenia wnęki na oddzielone od siebie sekcje.
Ze środków służących do rozdzielenia wnęki pierścieniowej w strefie powiększonej średnicy umieszczono w równych w przybliżeniu odstępach od siebie na przykład 2 do 16, jednak korzystnie 4 do 8 środków, tak że wnęka pierścieniowa dzieli się na tyle samo sekcji.
Korzystnie środki do rozdzielenia wnęki są utworzone przez umieszczone prostopadle blachy i/lub płyty, które są zwymiarowane tak, że każdy z tych środków pokrywa co najmniej cały przekrój poprzeczny wnęki.
Według następnej korzystnej odmiany realizacji, oprócz środków do rozdzielenia wnęki pierścieniowej umieszczone są w komorze okrężnej dalsze środki do podzielenia tej komory na oddzielne przedziały, przy czym do każdego z oddzielonych od siebie przedziałów jest doprowadzany niezależnie od siebie gaz z zewnątrz pieca szybowego.
Podział wnęki pierścieniowej na oddzielone od siebie sekcje wraz z podziałem komory okrężnej na oddzielone od siebie przedziały okazał się korzystny, gdyż eliminuje to lub zmniejsza niebezpie4
PL 193 740 B1 czeństwo polegające na tym, że gaz redukujący - w przypadku tymczasowych zakłóceń w przepływie gazu przez zasyp - wybierze drogę najmniejszego oporu i w związku z tym przez pewne strefy zasypu będzie wzmożony przepływ gazu redukującego a w innych strefach wystąpi „niedobór tego gazu.
Przy tym korzystnie środki do rozdzielenia komory okrężnej, a także środki do rozdzielenia wnęki pierścieniowej są rozmieszczone tak, że do każdego z przedziałów komory okrężnej jest przyporządkowana pewna liczba sekcji wnęki pierścieniowej, dzięki czemu gaz może być doprowadzany przez dany przedział do odpowiadającej(-cych) mu sekcji.
Szczególnie korzystnie jest przy tym, gdy liczba środków do rozdzielenia komory okrężnej jest równa liczbie środków do rozdzielenia wnęki pierścieniowej i jeden przedział jest przyporządkowany każdorazowo do jednej sekcji.
Dzięki podzieleniu komory okrężnej i wnęki za pomocą odpowiednich środków, ewentualnie materiału ogniotrwałego, blach, i tak dalej, powstają zamknięte strefy, które można oddzielnie i celowo zasilać odpowiednią ilością gazu. Na przykład można wprowadzać do każdej strefy zasypu tę samą ilość gazu, mimo zróżnicowanej miejscowo przepuszczalności zasypu. Ale można też doprowadzać świadomie różną ilość gazu do różnych miejsc zasypu, gdy wymaga tego przebieg procesu.
W nastę pnym korzystnym ukszta ł towaniu pieca szybowego według wynalazku pionowy przekrój każdego z przedziałów komory okrężnej zwęża się w kierunku obwodowym od miejsca doprowadzenia gazu do końców danego przedziału.
Wskutek tego prędkość zapylonego gazu od miejsca doprowadzenia do końca przedziału nie zmniejsza się lub też nie zmniejsza się tak bardzo, jak to byłoby przy niezmiennym w kierunku obwodowym przekroju komory okrężnej. Dzięki temu prędkość gazu we wszystkich miejscach komory okrężnej jest dostatecznie wysoka, żeby nie tworzyły się w tej komorze złogi pyłu.
W nastę pnej korzystnej odmianie realizacji do pewnej liczby kanał ów doprowadzają cych gaz jest każdorazowo przyporządkowane obsługiwane z zewnątrz pieca urządzenie czyszczące, za pomocą którego można usuwać spieki z kanałów doprowadzających gaz lub też z poprzedzającej te kanały w kierunku przepływu gazu komory okrężnej.
Zakłócenia w przebiegu procesu mogą też spowodować utworzenie osadów/spieków w komorze okrężnej lub kanałach doprowadzających gaz. Można usunąć te złogi za pomocą urządzeń(-nia) czyszczących(-ego). Szczególnie korzystnie jest, że wnęka utworzona przez strefę powiększonej średnicy ma dostateczną objętość, żeby pomieścić usuwany przy czyszczeniu materiał, gdyż w przeciwnym razie doszło by do zatkania kanałów doprowadzających gaz. Unika się więc pracochłonnego opróżniania szybu lub też wybierania materiału na zewnątrz.
W najprostszym przypadku urządzenie czyszczące jest ukształtowane celowo jako pogrzebacz, przy czym przechodzi on przez zewnętrzną ściankę komory okrężnej w zasadzie na przedłużeniu odpowiedniego kanału doprowadzającego gaz.
Według korzystnej odmiany realizacji strefa powiększonej średnicy kształtuje powierzchnię płaszcza w postaci stożka ściętego, którego tworząca jest ustawiona do poziomu pod kątem mniejszym niż kąt zsypu materiału znajdującego się w piecu szybowym.
W efekcie powstaje pierś cieniowa wnęka ograniczona powierzchnią płaszcza w kształ cie stożka ściętego, częścią pionowej ścianki wewnętrznej pieca szybowego i zasypem, w której to wnęce może rozprzestrzeniać się równomiernie gaz doprowadzany przez otwory wlotowe. Przy tym kąt zsypu należy tu rozumieć jako naturalny kąt usypowy zawarty między tworzącą stożka usypowego i linią poziomą.
Korzystnie kąt między tworzącą powierzchni bocznej i linią poziomą wynosi od 0 do 25°, przy czym strefa powiększonej średnicy powiększa się od góry do dołu. Kąt zsypu żelgrudy w kawałkach, granulek lub grudek rudy żelaznej wynosi około 35° do 40°. Tak więc różnica tych kątów jest dostatecznie duża, żeby powstała wnęka pierścieniowa, w której może rozdzielać się optymalnie gaz redukujący.
Szczególnie korzystnie kąt zawarty między tworzącą powierzchni bocznej i linią poziomą wynosi 0°. Wówczas odstęp między zasypem i powierzchnią boczną, lub też umieszczonymi na tej powierzchni otworami doprowadzającymi gaz jest tak duży, że zminimalizowane jest niebezpieczeństwo dostania się pylistego lub materiału w kawałkach z zasypu do jednego z kanałów doprowadzających gaz.
Układ doprowadzania gazu ma też doskonałą stabilność mechaniczną, ponieważ wymiary kanałów przechodzących przez ściankę pieca szybowego mogą być tak małe, że otwory wlotowe gazu lub też układ doprowadzania gazu utworzony z kanałów doprowadzających gaz i otaczającego te kanały materiału ogniotrwałego mogą wytrzymać działanie sił bocznych ze strony zasypu.
Układ doprowadzania gazu można też stworzyć łatwo z tradycyjnego materiału ogniotrwałego, na przykład z cegieł szamotowych, ponieważ każda część tego układu wspiera się na położonych pod
PL 193 740 B1 nią częściach. Nie przewidziano żadnych urządzeń, jak na przykład fartuchy pierścieniowe, które byłyby połączone ze ścianką pieca tylko na górnym obrzeżu.
Według korzystnego ukształtowania kanały doprowadzające gaz mają w zasadzie prostokątny przekrój i zwężają się od dołu do góry, przy czym wewnętrzne krawędzie tych kanałów są zaokrąglone. Dzięki temu kanały, w których spiętrza się materiał mimo utworzonej we wnętrzu pieca wolnej wnęki pierścieniowej, oczyszczają się samoczynnie w miarę osiadania materiału w piecu szybowym.
W następnym korzystnym ukszta łtowaniu przejście między komorą okrężną, opasując ą piec pierścieniowo zewnątrz, i kanałami doprowadzającymi gaz jest wykonane ze skośnym nachyleniem w dół . Wskutek tego materiał pylisty z gazu redukują cego nie moż e zbierać się w komorze okrężnej, a także nie może tam zalegać materiał zasypu, który w wyniku zakłóceń w procesie dostaje się do komory okrężnej. Materiał taki pod własnym ciężarem schodzi z powrotem do pieca przez rozszerzające się w dół otwory wlotowe gazu.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia cały piec szybowy, fig. 2 - strefę powiększonej średnicy pieca szybowego z kanałem doprowadzającym gaz i komorą okrężną, fig. 3 - piec w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 1, fig. 4 - piec w przekroju wzdł u ż linii B-B z fig. 2, fig. 5 - piec w przekroju wzdł u ż linii C-C z fig. 2.
Figura 1 ukazuje zgodny z wynalazkiem piec szybowy 1 z zasypem 2 materiału w kawałkach, który może być ładowany do pieca 1 z góry (na rysunku nie przedstawiono dozownika). W strefie obejmującej dolną jedną trzecią część wysokości pieca 1 umieszczono na jednym poziomie wiele otworów wlotowych gazu 3, przez które gaz redukujący jest wdmuchiwany do zasypu 2. Na trzonie pieca 1 są umieszczone przenośniki ślimakowe 4, za pomocą których materiał w kawałkach jest wyprowadzany z pieca szybowego 1.
Na figurze 2 przedstawiono jeden z otworów wlotowych gazu 3 z komorą okrężną 5 opasującą piec 1 na zewnątrz i jednym z kanałów doprowadzających 6 gaz, które łączą otwory wlotowe gazu z komorą okrężn ą 5. Strefa 7 powiększonej ś rednicy obrysu pieca stanowi poziome odsadzenie w pł aszczu pieca 1 tak, ż e mię dzy otworami wlotowymi gazu 3 i zasypem 2 jest ukszta ł towana pierścieniowa wnęka 8. W tej wnęce 8 może rozchodzić się optymalnie gaz redukujący doprowadzany przez kanały 6 i otwory wlotowe 3 gazu. Na figurze 2 zaznaczono ponadto linią punktową środek 11 do rozdzielenia wnęki oraz środek 12 do rozdzielenia komory okrężnej 5, tu ukształtowane każdorazowo w postaci umieszczonej prostopadle blachy. Przez zewnętrzny płaszcz komory okrężnej 5 przechodzi otwór czyszczący 13 w taki sposób, że oś otworu czyszczącego 13 zbiega się z osią kanału doprowadzającego 6 gaz. Otwór czyszczący 13 jest wykonany z możliwością szczelnego zamknięcia z zewnątrz. W razie potrzeby można na przykład za pomocą drążka 14 (prosty lub zagięty) oczyścić z osadów kanał 6 i część komory okrężnej 5.
Figura 3 przedstawia piec w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 1, przy czym kierunek obserwacji wybrano prostopadle z dołu ku jednemu z kanałów doprowadzających 6 gaz. Wewnętrzne krawędzie 9 kanałów 6 są zaokrąglone i kanały te zwężają się ku górze. Dzięki temu pył z gazu redukującego nie osiada w kanałach 6 lub też kanały te w razie spiętrzenia materiału oczyszczają się samoczynnie przy ruchu materiału w kawałkach w dół.
Figura 4 ukazuje piec w przekroju wzdłuż linii B-B z fig. 2, oglądany od strony wnętrza pieca. Kanały doprowadzające 6 gaz rozszerzają się od góry do dołu a przejścia 10 od komory okrężnej 5 do kanałów 6 schodzą skośnie w dół. Również to ma zapobiegać osiadaniu pylistego materiału z gazu redukującego w komorze okrężnej 5, i pył wraz z gazem redukującym trafia do pieca szybowego 1.
Figura 5 ukazuje piec w przekroju wzdłuż linii C-C z fig. 2, przy czym przedstawiona jest komora okrężna 5 o przekroju zmniejszającym się w kierunku obwodowym od miejsca doprowadzenia 15 gazu do końców przedziału 12.
Wynalazek nie ogranicza się do przykładu realizacji przedstawionego na fig. 1 do 5, lecz obejmuje także inne znane specjaliście środki, które mogą być zastosowane do realizacji wynalazku.
Na przykład blachy lub płyty mogą mieć kształt i wielkość nie tylko takie jak na fig. 2, lecz w zależności od potrzeb materiałowych i technologicznych mogą mieć także kontur na przykład zbliżony do prostokąta lub wycinka koła oraz mogą mieć mniejsze rozmiary, a więc nie wchodzą w zasyp tak daleko jak to widać na fig. 2.
Komora okrężna, jak to przedstawiono na przykładach realizacji, może być połączona konstrukcyjnie z szybem, ale może być też tak, że komorę tę tworzy rura pierścieniowa, która opasuje koncentrycznie szyb w pewnym odstępie. Wówczas połączenie między rurą pierścieniową i kanałami doprowadzającymi gaz stanowią nachylone w dół, rozszerzające się przewody spustowe. Przynosi to dalsze
PL 193 740 B1 korzyści w zakresie konstrukcji redukującego pieca szybowego, w szczególności konstrukcji ogniotrwałej, a także ułatwia dostęp do komory okrężnej celem jej oczyszczenia.
Ponadto zmniejszenie przekroju przedziałów komory okrężnej może być wykonane nie tylko jako zmniejszenie średnicy poziomej - jak to ukazano na fig. 5 - lecz także, alternatywnie lub dodatkowo, jako zmniejszenie pionowej średnicy komory okrężnej albo - w przypadku rury pierścieniowej - jako stożkowe przewężenie.
Claims (14)
- Zastrzeżenia patentowe1. Piec szybowy, w szczególności piec szybowy do redukcji bezpośredniej, z zasypem materiału w kawałkach, w szczególności materiału zawierającego tlenek żelaza i/lub ż elgrudę , który jest ładowany od góry do pieca, oraz z rozmieszczonymi na jednym poziomie wieloma otworami wlotowymi gazu redukującego w strefie obejmującej dolną jedną trzecią część wysokości pieca, przy czym piec jest opasany zewnątrz komorą okrężną, która jest połączona w dół przez kanały doprowadzające gaz z otworami wlotowymi gazu, znamienny tym, że znajdująca się w obszarze otworów wlotowych gazu (3) strefa (7) powiększonej średnicy konturu szybu i ścianka pieca szybowego (1) są ukształtowane tak, że między otworami wlotowymi gazu (3) rozmieszczonymi w strefie (7) powiększonej średnicy oraz zasypem (2) jest ukształtowana pierścieniowa wnęka (8), przy czym strefa (7) powiększonej średnicy kształtuje powierzchnię płaszcza w postaci stożka ściętego, którego tworząca jest ustawiona do poziomu pod kątem mniejszym niż kąt zsypu materiału znajdującego się w piecu szybowym.
- 2. Piec szybowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w strefie (7) powiększonej średnicy jest umieszczona i zamocowana na lub w ścianie pieca (1) pewna liczba środków (11) do rozdzielenia wnęki (8) na oddzielone od siebie sekcje.
- 3. Piec szybowy według zastrz. 2, znamienny tym, że w strefie (7) powiększonej średnicy znajduje się zasadniczo w równych odstępach od siebie 2-16, korzystnie 4 - 8 środków (11) rozdzielających wnękę (8).
- 4. Piec szybowy według jednego z zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że środki (11) do rozdzielenia wnęki (8) są utworzone przez umieszczone prostopadle blachy i/lub płyty.
- 5. Piec szybowy według zastrz. 2, znamienny tym, że oprócz środków (11) do rozdzielenia wnęki (8) w komorze okrężnej (5) są umieszczone dalsze środki (12) do rozdzielenia tej komory (5) na oddzielne przedziały, przy czym do każdego z oddzielonych od siebie przedziałów jest doprowadzany niezależnie gaz (15) z zewnątrz pieca (1).
- 6. Piec szybowy według zastrz. 5, znamienny tym, że środki (12) do rozdzielenia komory okrężnej (5), a także środki (11) do rozdzielenia wnęki (8) są rozmieszczone tak, że określonej liczbie sekcji wnęki (8) jest przyporządkowany zawsze jeden przedział komory okrężnej (5), przy czym gaz jest doprowadzany przez dany przedział do odpowiadającej(-cych) mu sekcji.
- 7. Piec szybowy według zastrz. 6, znamienny tym, że liczba środków (12) do rozdzielenia komory okrężnej (5) jest równa liczbie środków (11) do rozdzielenia wnęki (8) i jeden przedział jest przyporządkowany każdorazowo do jednej sekcji.
- 8. Piec szybowy według zastrz. 5 albo 6, albo 7, znamienny tym, że pionowy przekrój każdego z przedziałów komory okrężnej (5) zwęża się w kierunku obwodowym od miejsca doprowadzenia gazu (15) do końców (12) danego przedziału.
- 9. Piec szybowy według zastrz. 1, znamienny tym, że do pewnej liczby kanałów doprowadzających gaz (6) jest każdorazowo przyporządkowane obsługiwane z zewnątrz pieca (1) urządzenie czyszczące (13, 14), za pomocą którego usuwane są spieki z kanałów doprowadzających gaz (6) lub też z poprzedzającej te kanały (6) w kierunku przepływu gazu komory okrężnej (5).
- 10. Piec szybowy według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie czyszczące (13, 14) jest ukształtowane jako pogrzebacz, przy czym przechodzi on przez zewnętrzną ściankę komory okrężnej (5) w zasadzie na przedłużeniu odpowiedniego kanału doprowadzającego gaz (6).
- 11. Piec szybowy według zastrz. 1, znamienny tym, że strefa (7) powiększonej średnicy poszerza się z góry w dół i że kąt między tworzącą powierzchni bocznej stożka ściętego i linią poziomą wynosi od 0 do 25°.
- 12. Piec szybowy według zastrz. 11, znamienny tym, że kąt między tworzącą powierzchni bocznej stożka ściętego i linią poziomą wynosi 0°.
- 13. Piec szybowy według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że w przypadku, gdy kanały doprowadzające (6) gaz mają zasadniczo prostokątny przekrój, zwężają się one od dołu do góry, przy czym wewnętrzne krawędzie tych kanałów (6) są zaokrąglone.PL 193 740 B1
- 14. Piec szybowy według zastrz. 13, znamienny tym, że przejścia (10) od komory okrężnej (5), opasującej zewnątrz piec (1), do kanałów doprowadzających gaz (6) są wykonane ze skośnym nachyleniem w dół.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0139298A AT407192B (de) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Schachtofen |
| PCT/EP1999/004875 WO2000009765A1 (de) | 1998-08-13 | 1999-07-12 | Schachtofen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL346054A1 PL346054A1 (en) | 2002-01-14 |
| PL193740B1 true PL193740B1 (pl) | 2007-03-30 |
Family
ID=3512884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL99346054A PL193740B1 (pl) | 1998-08-13 | 1999-07-12 | Piec szybowy |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6511629B1 (pl) |
| EP (1) | EP1105542B1 (pl) |
| JP (1) | JP4467796B2 (pl) |
| KR (1) | KR100641466B1 (pl) |
| CN (1) | CN1243835C (pl) |
| AT (1) | AT407192B (pl) |
| AU (1) | AU756280B2 (pl) |
| BR (1) | BR9912796A (pl) |
| CA (1) | CA2338069C (pl) |
| CZ (1) | CZ299007B6 (pl) |
| DE (1) | DE59908260D1 (pl) |
| ID (1) | ID27806A (pl) |
| MY (1) | MY123031A (pl) |
| PL (1) | PL193740B1 (pl) |
| RU (1) | RU2226552C2 (pl) |
| SK (1) | SK286273B6 (pl) |
| TR (1) | TR200100405T2 (pl) |
| TW (1) | TW490490B (pl) |
| UA (1) | UA60371C2 (pl) |
| WO (1) | WO2000009765A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200100679B (pl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT505490B1 (de) * | 2007-06-28 | 2009-12-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von eisenschwamm |
| US12084730B2 (en) * | 2020-03-24 | 2024-09-10 | Midrex Technologies, Inc. | Methods and systems for increasing the carbon content of direct reduced iron in a reduction furnace |
| CN115058553B (zh) * | 2022-06-20 | 2023-11-03 | 水木明拓氢能源科技有限公司 | 适用于氢气直接还原铁反应的竖炉反应器及其应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE759927A (fr) * | 1969-12-10 | 1971-06-07 | Midland Ross Corp | Procede et appareil pour la reduction d'oxydes de fer dans une atmosphere gazeuse reductrice. |
| US4046557A (en) * | 1975-09-08 | 1977-09-06 | Midrex Corporation | Method for producing metallic iron particles |
| DE3422185A1 (de) * | 1984-06-12 | 1985-12-12 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Anordnung aus einem vergaser und direktreduktionsofen |
| AT382166B (de) * | 1985-05-13 | 1987-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur direktreduktion von teilchenf¯rmigem eisenoxidhaeltigem material |
| US4725309A (en) * | 1986-03-17 | 1988-02-16 | Hylsa, S.A. | Method and apparatus for producing hot direct reduced iron |
| AT387037B (de) * | 1987-06-15 | 1988-11-25 | Voest Alpine Ag | Schachtofen zur thermischen behandlung von einsatzstoffen mit gasfoermigen medien |
| US5702246A (en) * | 1996-02-22 | 1997-12-30 | Xera Technologies Ltd. | Shaft furnace for direct reduction of oxides |
| AT405332B (de) * | 1997-07-14 | 1999-07-26 | Voest Alpine Ind Anlagen | Schachtofen |
-
1998
- 1998-08-13 AT AT0139298A patent/AT407192B/de not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-12 CN CNB998095990A patent/CN1243835C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-12 JP JP2000565198A patent/JP4467796B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-12 SK SK178-2001A patent/SK286273B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1999-07-12 KR KR1020017001884A patent/KR100641466B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-12 US US09/762,785 patent/US6511629B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-12 AU AU50359/99A patent/AU756280B2/en not_active Ceased
- 1999-07-12 RU RU2001107018/02A patent/RU2226552C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-07-12 TR TR2001/00405T patent/TR200100405T2/xx unknown
- 1999-07-12 EP EP99934663A patent/EP1105542B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-12 PL PL99346054A patent/PL193740B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-07-12 ID IDW20010320A patent/ID27806A/id unknown
- 1999-07-12 CZ CZ20010506A patent/CZ299007B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-07-12 DE DE59908260T patent/DE59908260D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-12 BR BR9912796-2A patent/BR9912796A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-07-12 WO PCT/EP1999/004875 patent/WO2000009765A1/de not_active Ceased
- 1999-07-12 CA CA002338069A patent/CA2338069C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-15 TW TW088112031A patent/TW490490B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-07-26 MY MYPI99003130A patent/MY123031A/en unknown
- 1999-12-07 UA UA2001031477A patent/UA60371C2/uk unknown
-
2001
- 2001-01-24 ZA ZA200100679A patent/ZA200100679B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9912796A (pt) | 2001-05-02 |
| RU2226552C2 (ru) | 2004-04-10 |
| MY123031A (en) | 2006-05-31 |
| WO2000009765A1 (de) | 2000-02-24 |
| SK286273B6 (sk) | 2008-06-06 |
| AU5035999A (en) | 2000-03-06 |
| CZ2001506A3 (cs) | 2001-10-17 |
| JP4467796B2 (ja) | 2010-05-26 |
| CN1243835C (zh) | 2006-03-01 |
| EP1105542B1 (de) | 2004-01-07 |
| CA2338069A1 (en) | 2000-02-24 |
| SK1782001A3 (en) | 2001-10-08 |
| TR200100405T2 (tr) | 2001-07-23 |
| ATA139298A (de) | 2000-05-15 |
| PL346054A1 (en) | 2002-01-14 |
| CN1312861A (zh) | 2001-09-12 |
| KR20010072469A (ko) | 2001-07-31 |
| CA2338069C (en) | 2005-01-11 |
| KR100641466B1 (ko) | 2006-10-31 |
| ID27806A (id) | 2001-04-26 |
| CZ299007B6 (cs) | 2008-04-02 |
| UA60371C2 (uk) | 2003-10-15 |
| EP1105542A1 (de) | 2001-06-13 |
| DE59908260D1 (de) | 2004-02-12 |
| US6511629B1 (en) | 2003-01-28 |
| ZA200100679B (en) | 2002-03-27 |
| AU756280B2 (en) | 2003-01-09 |
| AT407192B (de) | 2001-01-25 |
| TW490490B (en) | 2002-06-11 |
| JP2002522641A (ja) | 2002-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5460517A (en) | Shaft kiln for burning a lumpy mineral charge | |
| JP2021505838A (ja) | シャフト溶融還元炉用の装入システム | |
| PL193740B1 (pl) | Piec szybowy | |
| CA2036916C (en) | Prereduction furnace of a smelting reduction facility of iron ore | |
| EA035617B1 (ru) | Шихтовый бункер, прежде всего для доменной печи | |
| JP7147526B2 (ja) | ベルレス式高炉の原料装入方法及び原料搬送方法 | |
| JP2002522641A5 (pl) | ||
| KR20050092432A (ko) | 호퍼에 적재하는 방법 및 설비 | |
| US2802661A (en) | Apparatus for charging a blast furnace | |
| MXPA01001119A (en) | Shaft furnace | |
| JP2021195621A (ja) | ガスの分配装置 | |
| KR100227219B1 (ko) | 유동층 분급기 | |
| JP2770635B2 (ja) | ベルレス高炉における原料装入方法およびその装置 | |
| RU2095420C1 (ru) | Способ загрузки доменной печи | |
| JP2770605B2 (ja) | ベルレス高炉における原料装入方法およびその装置 | |
| HU199564B (en) | Charging apparatus for blast furnaces | |
| JPH10203587A (ja) | 石炭バンカ | |
| JP2694211B2 (ja) | 粉粒体の複数方向払出し装置 | |
| JP2770616B2 (ja) | ベルレス高炉における原料装入方法およびその装置 | |
| US2743534A (en) | Apparatus for cooling sinter | |
| JP2577697Y2 (ja) | 噴流層造粒炉 | |
| SU962727A1 (ru) | Загрузочное устройство шахтной печи | |
| JP2684880B2 (ja) | ベルレス高炉での原料装入方法およびその装置 | |
| JPH07146080A (ja) | 竪型製錬炉の原料装入方法及びその実施に用いる装置 | |
| JPH05311221A (ja) | ベルレス高炉の原料装入方法および装入装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification | ||
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20100712 |