SE456247B - Schaktugn for direktreduktion av jernmalm med i schaktugnens botten anordnad gastillforselanordning - Google Patents

Description

'456 247 10 15 20 25 30 kyls ned, vilket inte önskas. En ytterligare nackdel är att stora värmespänningar uppträder vid den förut kända gastillförselanordningen, eftersom en mycket olikformig temperaturfördelning uppträder i manteln. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undvika dessa nackdelar och svårigheter och att åstadkomma en schaktugn av det i inledningen angivna slaget, vid vilken gastillförselanordningen uppvisar en så lik- formig temperaturfördelning som möjligt och vid vilken nedkylningen av gasströmmen till följd av mantelmellan- utrymmets kylning blir så liten som möjligt. Vidare skall gastillförselanordningen ha enkel konstruktion och kunna framställas av làglegerade stål, trots i schaktugnen rådande höga temperaturer.

Detta löses enligt uppfinningen genom att i mantelmellan- utrymmet tillförselledningar för kylmediet är anordnade, vilka sträcker sig uppåt ända till den ihåliga kroppens översta del och vilka är, medelst en i den ihåliga kroppens nedre ände anordnad ringdel, förbundna med varandra, samt vilka passerar genom stagen och med sina övre ändar mynnar i en centralt vid gastillförselanord- ningens övre ände anordnad uttömningsdel.

Genom tillförandet enligt uppfinningen av det fort- farande kalla kylmediet fås förutom låga värmespänningar i mantelmaterialet en likformig temperaturfördelning i mantelmellanutrymmet, varigenom de termiska påkänningarna på gastillförselanordningen totalt sett kan hållas låga och att man får en lång livslängd. Till följd av den låga termiska pàkänningen uppstår det inga problem med val av material till manteln och man klarar sig med låglegerade stål. Till och med vid läckage på tillförsel- ledningarna kan enligt uppfinningen en nöddrift av 10 15 20 25 456 247 schaktugnen upprätthàllas, eftersom inget kylmedium ligger i gasströmmen. En ytterligare fördel med kon- struktionen enligt uppfinningen är, att tvärsnittet hos det centrala, för gastillförsel tjänande hàlrummet i gastillförselanordníngen inte minskas av kylmedie- ledningar.

En föredragen, konstruktivt enkel utföringsform känne- tecknas av, att mantelmellanutrymmet vid hàlkroppens nedre ände mynnar i flera utloppsledningar för kyl- mediet, vilka likaså är anslutna till en ringledning.

För att på ett verkningsfullt sätt kunna hålla stånd mot de termiska påkänningarna kan företrädesvis hålkroppens inner- och yttermantel vara gjorda av värmehàllfast stål.

För att ta upp belastningskrafterna är det särskilt för- delaktigt om gastillförselanordningens mantelyta är utformad paraboloidformig.

Lämpligen är den ihåliga kroppen utbytbar medelst en snabbkoppling i schaktugnens botten och så fäst att den genomgår schaktngnens botten.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, där Fig 1 är ett längssnitt genom den nedre delen av en schaktugn, och Pig 2 och 3 visar snitt enligt linjerna II-II och III-III i Fig l.

I botten 1 aven schaktugn 2 förefinnes en central öppning 3, i vilken en gasinmatningsanordning 4 är insatt. Gas- inmatningsanordningen 4 uppvisar en utanför schaktugnens 2 456 247 10 15 20 25 30 innerutrymme 5 belägen fläns 9 och anligger mot en på bottenutsidan 7 monterad motfläns 8. För fixering av gasinmatningsanordningen 4 användes en schematiskt visad bajonettkoppling 9, som fixerar de båda flänsarna 6 och 8 till varandra. Denna bajonettkoppling 9 möjliggör ett snabbt utbyte av gasinmatningsanordningen 4 så att härmed förbundna ugnsstilleståndstider kan hållas mycket korta.

Vid sidan om gasinmatningsanordningen 4 förefinnes en ugns- sidoväggen 10 genomgående tömningsanordning som är ut- formad såsom matningssnäcka ll.

Gasinmatningsanordningen 4 bildas av en dubbelmantlad ihålig kropp 12. Den ihåliga kroppens 12 centrala ihåliga utrymme 13 är anslutet till en reduktionsgasen inmatande ledning 14. I den övre tredjedelen av kroppen 12 före- finnes ett flertal etageformigt över varandra anordnade, slitsformigt utbildade gasutlopp 15, som genomgår den dubbelmantlade kroppen 12 och förbinder dess centrala ihåliga utrymme 13 med schaktugnens 2 innerutrymme 5.

Dessa slitsformiga gasutlopp 15 uppdelar den övre delen av kroppen 12 i flera segment l2', l2", l2"'. Segmenten l2', l2" och l2"' är förbundna genom ihåliga, gas- utloppen 15 avbrytande stag 16, varvid det ihåliga ut- rymmet 17 hos dessa stag står i förbindelse med mantel- mellanutrymmet 18 av den ihåliga kroppen 12, d v s mantelmellanutrymmena i den nedre delen och de därtill anslutande segmenten l2', l2", 12"'.

Den gasutloppen 15 uppvisande delen av den ihåliga kroppen avsmalnar koniskt uppåt, varvid den denna del omgivande mantelytan 19 är paraboloidformigt utformad. Segmenten l2', l2", l2"' uppvisar i sig också en paraboloidformig yttermantel. De övriga ändarna 20 hos segmenten l2', 12" täckes paraplyformigt av de nedre ändarna 21 av de däröver kr *ç/ 10 15 20 25 30 456 247 anordnade segmenten 12', l2". De slitsformiga gasut- loppen 15 är i sig lutande utåt och nedåt.

I mantelmellanutrymmet 18 förefinnes från den ihåliga kroppens 12 nedre del uppåt löpande och nedåt genom en ringledning 22 med varandra förbundna tillförselledningar 23 för kylmedíet, som genomgår de ihåliga stagen 16 och inom det översta slutna segmentet l2"' av den ihåliga kroppen 12 utmynnar i en central utströmningsdel 24.

Det genom tillförselledningarna 23 fram till den centrala utströmningsdelen 24 flytande kylmediet omlänkas vid den ihåliga kroppens 12 nedre ände nedåt, genomströmmar det översta segmentet l2"' och därefter den detta segment l2"' med nästa under detta anordnade segmentet 12" bildade ihåliga utrymmet 17 av stagen 16. Efter genomströmningen av det sista segmentet 12' strömmar kylmediet in i den ungefär cylindriskt utformade nedre delen av den ihåliga kroppen 12 och avgår över flera bortförselledningar 25 vilka är anordnade radialsym~ metriskt, och den med bortförselledningen 25 förbundna ringledningen 26.

Den ihåliga kroppens 12 mantel, d v s både inner- och yttermanteln 28, är utbildad av värmebeständigt stål.

Yttermanteln är pà sina uppåt-och utåtriktade ytor försedd med ett nötníngsbeständigt skikt 29, så att nötningen genom beskickningspelaren kan hållas mycket liten.

Höjden 30 hos den ihåliga kroppen 12 är så dimensionerad, att den slutna övre änden 31 av kroppen 12 befinner sig knappt nedanför lasttryckpunkten, varvid med lasttryck- punkt menas den punkt från och med vilken de mellan schaktugnssidoväggen 10 och beskickningspelaren rådande friktionskrafterna fullständigt uppbär beskicknings- 456 247 pelaren.

Gasinmatningsanordningen 4 användes för en central till- försel av den totala reduktionsgasen, varigenom en homo- gen gasfördelning uppnås över schaktugnens 2 schakt- 5 tvärsnitt, vilket möjliggör en för en bestämd ugns- effekt avkortad byggnadshöjd av schaktugnen 2.

Claims (5)

10 15 20 25 30 456 247 P a t e n t k r a v

1. Schaktugn (2), i synnerhet med varmtömning, för direktreduktion av järnmalm, med i schaktugnens (2) längdaxel centralt i schaktugnens (2) botten (1) an- ordnad gastillförselanordning (4), som uppvisar ett centralt hålrum (13), från vilket ett flertal etage- formigt över varandra anordnade och av stag avbrutna gasutlopp (15) för reduktionsgasen leder, med passage genom gastillförselanordningens (4) övre del, in till schaktugnens (2) innerutrymme (5), varvid gastillförsel- anordningen är utbildad såsom en dubbelmantlad, ihålig, i den övre änden (31) tillsluten kropp (12), vars mantelmellanutrymme (18) är anslutet till åtminstone en tillförselledning (23) och åtminstone en bortförsel- ledning (25) för ett kylmedium, k ä n n e t e c k n a d av att i mantelmellanutrymmet (18) tillförselledningar (23) för kylmediet är anordnade, vilka sträcker sig uppåt ända till den ihåliga kroppens (12) översta del, och vilka är, medelst en i den ihåliga kroppens (12) nedre ände anordnad ringledning (22), förbundna med varandra, samt vilka passerar genom stagen (16) och med sina över- ändar mynnar i en centralt vid gastillförselanordningens (4) övre ände (31) anordnad utströmningsdel (24).

2. Schaktugn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mantelmellanutrymmet (18) vid hàlkroppens (12) nedre ände mynnar i flera utloppsledningar (25) för kylmediet, vilka likaså är anslutna till en ringledning (26).

3. Schaktugn enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att hàlkroppens (12) inner- (27) och yttermantel (28) är formade av värmebeständigt stål. 456 247

4. '4. Schaktugn enligt krav 1 - 3, k ä n n e t e c k'n a d av att gastillförselanordningens mantelyta (19) är utformad paraboloídformig.

5. Schaktugn enligt krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d 5 av att hålkroppen (12) medelst en snabbkoppling (9) är utväxlingsbart fixerad i schaktugnens (2) botten (1) varvid hàlkroppen (12) genomgår schaktugnens (2) botten (1).