PL68425Y1 - Wielki piec z urządzeniem do nagrzewania gazu wielkopiecowego - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest wielki piec z urządzeniem do nagrzewania gazu wielkopiecowego zbierającego się w głowicy wielkiego pieca i odprowadzanego z wielkiego pieca stałymi przewodami.

Znane są rozwiązania, w których gaz wielkopiecowy z pieca podlega, ze względu na sposób prowadzenia procesu w wielkim piecu, wahaniom temperatury spowodowanym na przykład różnicami w mieszaninie wsadu, zsuwaniem się materiału zasypowego, różnicami w przewiewności wsadu, różnicami we wprowadzanej ilości dmuchu, czy różnicami w temperaturze wprowadzanego dmuchu. Ponadto pewną rolę odgrywa również temperatura otoczenia tych instalacji, gdyż przy pewnej określonej temperaturze gaz piecowy, odprowadzany z głowicy wielkiego pieca przy wysokich temperaturach otoczenia, na ogół w żadnej z dalszych dołączonych instalacji do odprowadzania i czyszczenia nie schodzi poniżej temperatury punktu rosy, natomiast przy niskich temperaturach otoczenia występuje ryzyko, że z powodu silniejszego chłodzenia dochodzi do zejścia poniżej temperatury punktu rosy. Zmiany temperatury otoczenia są często zależnie od pogody i pory roku. Zmiany temperatury otoczenia odznaczają się dodatkowo również tym, że przy niższych temperaturach otoczenia do wielkiego pieca jest załadowywany zimniejszy i ewentualnie bardziej wilgotny wsad. Inne sytuacje, które prowadzą do stosunkowo niskiej temperatury gazów piecowych, to na przykład uruchamianie i wyłączanie pieca, lub sytuacje operacyjne, w których do pieca załadowano szczególnie dużo wsadu.

Odpowiednio do tego w umieszczonych za wielkim piecem znanych instalacjach do prowadzenia i oczyszczania gazu wielkopiecowego gaz ten nie zawsze ma temperaturę wyższą od temperatury punktu rosy.

Zejście poniżej punktu rosy nie jest pożądane, ponieważ z powodu związanej z tym kondensacji mogą występować problemy z korozją w dołączonych instalacjach. Przy stosowaniu filtrów tkaninowych do suchego oczyszczania gazów konieczne jest zapewnienie temperatury oczyszczanego gazu powyżej punktu rosy - w przeciwnym razie z powodu kondensacji może dochodzić do zaklejania filtrów tkaninowych, co zmniejsza przepuszczalność gazu i powoduje uszkadzanie filtrów tkaninowych.

Wielkopiecowe urządzenia do regulowania temperatury gazu wielkopiecowego działają w oparciu o zmianę poziomu napełnienia wielkiego pieca. Przy niskim poziomie napełnienia, wdmuchiwane do wielkiego pieca gorące powietrze oddaje mniej energii do materiału zasypowego pieca niż przy wyższym poziomie napełnienia. Zgodnie z tym gaz wielkopiecowy przy niskim poziomie napełnienia ma wyższą temperaturę. Taka regulacja jest jednak powolna. Wadą przy tym jest to, że przy niskim poziomie napełnienia wielki piec nie jest w pełni wykorzystany, a zatem jest mniej ekonomiczny, to znaczy jest eksploatowany z mniejszym współczynnikiem sprawności.

Niniejsze rozwiązanie ma na celu opracowanie konstrukcji wielkiego pieca z urządzeniem do nagrzewania gazu wielkopiecowego, które stanowi rozwiązanie alternatywne dla opartej na zmianie poziomu napełnienia regulacji temperatury gazu wielkopiecowego i nie wykazującego wad takiej regulacji.

Wielki piec z urządzeniem do nagrzewania gazu wielkopiecowego, posiadający głowicę i przewody stałe do odprowadzenia gazu wielkopiecowego z głowicy wielkiego pieca, według wzoru użytkowego charakteryzuje się tym, że w każdym z przewodów stałych wielkiego pieca zamocowany jest palnik.

Zaletą rozwiązania według wzoru użytkowego jest możliwość podnoszenia temperatury gazu wielkopiecowego, zbierającego się w głowicy wielkiego pieca i odprowadzanego z wielkiego pieca stałymi przewodami, poprzez zmieszanie gazu wielkopiecowego w stałych przewodach ze spalinami umieszczonego w stałych przewodach palnika, przy czym spaliny mają temperaturę wyższą niż gaz wielkopiecowy.

Otrzymywana wskutek zmieszania gazu wielkopiecowego i spalin mieszanina gazów zwana jest przy tym w ramach tego zgłoszenia także gazem wielkopiecowym.

Według wzoru użytkowego palniki są zainstalowane w stałych przewodach. Przy dużej różnicy prędkości pomiędzy gorącymi spalinami i gazem wielkopiecowym możliwe jest dobre ich mieszanie z gazem wielkopiecowym, w wyniku czego następuje bardzo szybkie podniesienie temperatury gazu wielkopiecowego. W palnikach, na przykład, jako gaz opałowy spalany jest gaz ziemny z powietrzem, stąd też gazy spalinowe w wyniku reakcji CH4 z tlenem z powietrza zawierają C02 i H20, przy czym gazy spalinowe zawierają również azot z powietrza.

Za pomocą urządzenia według wzoru użytkowego temperaturę gazu wielkopiecowego w wielkim piecu można regulować bezpośrednio, bez zmniejszania wydajności pieca.

Claims (1)

1. Ponieważ poziom napełnienia pieca, przy zastosowaniu urządzenia według wzoru, nie musi być dobierany ze względu na temperaturę gazu wielkopiecowego jako niższy niż faktycznie możliwy, możliwa jest eksploatacja wielkiego pieca przy większej wysokości nasypowej. Odpowiednio do tego skuteczniej wykorzystywany jest gorący dmuch powietrza i zwiększa się wydajność wielkiego pieca. Z użyciem urządzenia według wzoru użytkowego gaz wielkopiecowy miesza się z gazami spalinowymi palników tylko wtedy, kiedy temperatura gazu wielkopiecowego schodzi poniżej zadanej wartości progowej. W ten sposób wykorzystanie palników jest bardziej ekonomiczne niż przy mieszaniu ciągłym. W zależności od zadanej docelowej wartości temperatury reguluje się ilość energii dostarczanej przez spaliny, przy czym sterowanie ilością wprowadzonej energii odbywa się przez regulowanie molowej ilości substancji w gazach spalinowych. Zastosowane w konstrukcji według wzoru palniki mogą być na przykład palnikami dużej prędkości. Dodatkowo, możliwe jest zastosowanie urządzenia do pomiaru temperatury gazu wielkopiecowego w przewodach stałych na przykład w postaci termopary, a także zastosowanie w samym palniku czujnika płomienia, na przykład komórki UV czy elektrody jonizacyjnej. Z urządzeniem według wzoru użytkowego może również współpracować urządzenie do regulacji molowej ilości gazów spalinowych palnika mieszanych z gazem wielkopiecowym, jak również urządzenie do sterowania urządzeniem do regulacji molowej ilości gazów spalinowych palnika wprowadzanych do gazu wielkopiecowego, na podstawie informacji dostarczanych przez urządzenie do pomiaru temperatury gazu wielkopiecowego w przewodach stałych. Przedmiot wzoru użytkowego został uwidoczniony na figurze rysunku, na którym wielki piec 1 jest wypełniony wsadowym materiałem zasypowym 2, zaś w każdym z przewodów stałych 6 pieca 1 znajduje się palnik 11. Gorący dmuch 3 jest kierowany do materiału zasypowego 2 przez dysze 4 gorącego dmuchu. Gaz wielkopiecowy - zaznaczony prostymi strzałkami - wydostaje się z materiału zasypowego, zbiera się w głowicy 5 pieca i jest odprowadzany z tejże głowicy 5 pieca za pośrednictwem przewodów stałych 6. Przez dołączone przewody rurowe 7 gaz wielkopiecowy jest doprowadzany do urządzenia odpylającego 8, które w przedstawionym przykładzie zawiera oddzielacz cyklonowy 9 i instalację 10 z filtrem tkaninowym. Gazy spalinowe palników, reprezentowane przez strzałki faliste, mieszają się z gazem wielkopiecowym, i tym samym podwyższają temperaturę gazu wielkopiecowego. Jako wyposażenie dodatkowe na głowicy wielkiego pieca znajduje się urządzenie 12 do pomiaru temperatury gazu wielkopiecowego w samej głowicy wielkiego pieca, jak również na przewodach stałych mogą być rozmieszczone urządzenia 13 do pomiaru temperatury gazu wielkopiecowego w tych przewodach stałych. Jaka współpracujące może być stosowane również urządzenie 16 do regulacji molowej ilości gazów spalinowych palnika mieszanych z gazem wielkopiecowym. Za pośrednictwem linii 14 i 15 -tzn. fizycznych linii przesyłowych lub kanałów transmisji sygnałów radiowych - odpowiednie informacje są przekazywane do w/w urządzenia 16, które wykorzystuje dane pomiarowe z w/w urządzeń 12 i 13. Możliwe jest także umieszczenie dodatkowego palnika 11 w głowicy 5 wielkiego pieca lub odpowiednio tylko w głowicy 5 wielkiego pieca, ale takie rozwiązanie nie jest objęte zakresem niniejszego wzoru użytkowego. Zastrzeżenie ochronne Wielki piec z urządzeniem do nagrzewania gazu wielkopiecowego, posiadający głowicę i przewody stałe do odprowadzenia gazu wielkopiecowego z głowicy wielkiego pieca, znamienny tym, że w każdym z przewodów stałych (6) wielkiego pieca (1) zamocowany jest palnik (11).