RU2612472C2 - Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation - Google Patents
Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612472C2 RU2612472C2 RU2015108009A RU2015108009A RU2612472C2 RU 2612472 C2 RU2612472 C2 RU 2612472C2 RU 2015108009 A RU2015108009 A RU 2015108009A RU 2015108009 A RU2015108009 A RU 2015108009A RU 2612472 C2 RU2612472 C2 RU 2612472C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scrap
- oxygen
- shaft
- shaft heater
- furnace
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 13
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 70
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 5
- 150000002013 dioxins Chemical group 0.000 abstract description 4
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D13/00—Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
-
- 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
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/18—Arrangements of devices for charging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для повышения производительности и снижения удельного расхода электроэнергии при работе дуговых сталеплавильных печей.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used to increase productivity and reduce specific energy consumption during the operation of electric arc furnaces.
Известен способ нагрева металлического лома дуговой сталеплавильной печи отходящими газами и устройство для его реализации в виде шахтного подогревателя (Abel М., Dorndorf М., Hein М., Huber Н. Highly productive electric steelmaking at extra low conversion costs. MPT International, 2011, no. 3, p. 92-96).A known method of heating scrap metal of an arc steel furnace with exhaust gases and a device for its implementation in the form of a shaft heater (Abel M., Dorndorf M., Hein M., Huber N. Highly productive electric steelmaking at extra low conversion costs. MPT International, 2011, no. 3, p. 92-96).
В этой конструкции шахта располагается над сводом и в нижней части имеет удерживающие пальцы. Металлический лом с помощью завалочной корзины загружается в шахту и удерживается пальцами. Образующиеся в дуговой печи при доводке предыдущей плавки газы проходят через слой лома в шахте и отводятся в систему газоудаления через патрубок в верхней ее части. После выпуска очередной плавки пальцы раскрываются и нагретая шихта попадает в рабочее пространство печи. Начинается новая плавка. Включаются дуги, пальцы перемещаются в горизонтальное положение и в шахту загружается новая порция металлического лома. Газы из рабочего пространства печи проходят через шахту и нагревают очередную порцию лома.In this design, the shaft is located above the arch and in the lower part has holding fingers. Metal scrap using a filling basket is loaded into the shaft and held with your fingers. The gases generated in the arc furnace during the finishing of the previous melting pass through the scrap layer in the mine and are discharged into the gas removal system through the pipe in its upper part. After the release of the next melt, the fingers open and the heated mixture enters the working space of the furnace. A new heat begins. Arcs are turned on, fingers are moved to a horizontal position and a new portion of scrap metal is loaded into the shaft. Gases from the working space of the furnace pass through the mine and heat the next portion of scrap.
Описанный способ и конструкция печи имеют следующие недостатки. The described method and design of the furnace have the following disadvantages.
Одновременная выгрузка лома из шахты в рабочее пространство печи может привести к поломке электродов. С другой стороны, при односторонней подаче металлического лома в трехфазной дуговой печи происходит перегрев футеровки откосов и панелей со стороны, противоположной шахте. Это может привести к преждевременному выходу из строя стеновых панелей. Кроме того, для шахтной печи характерна относительно низкая температура нагрева лома, в то время, как газы после прохождения через шахту необходимо нагревать до 850-900°С для разложения диоксинов и фуранов, выделяющихся из лома. На разложение этих высокотоксичных соединений затрачивается значительная часть энергии, которая была возвращена в процессе плавки за счет нагрева лома отходящими газами.Simultaneous unloading of scrap from the mine into the working space of the furnace can lead to breakage of the electrodes. On the other hand, with unilateral supply of scrap metal in a three-phase arc furnace, the lining of slopes and panels overheats from the side opposite the shaft. This can lead to premature failure of wall panels. In addition, the shaft furnace is characterized by a relatively low temperature of scrap heating, while gases after passing through the shaft need to be heated to 850-900 ° C to decompose dioxins and furans released from the scrap. The decomposition of these highly toxic compounds consumes a significant part of the energy that was returned during the smelting process by heating the scrap with exhaust gases.
Известен способ и усовершенствованная конструкция дуговой сталеплавильной печи, при которой подвижная шахта располагается рядом с печью, а в нижней части шахты имеется толкатель (см. Fuchs G., Rummler K., Hassing М. New Saving Electric Arc Furnace Designs. AISTech Conference, P 183-188, Pittsburgh, May, 2008 г.).A known method and improved design of an arc steelmaking furnace, in which a movable shaft is located next to the furnace and has a pusher in the lower part of the shaft (see Fuchs G., Rummler K., Hassing M. New Saving Electric Arc Furnace Designs. AISTech Conference, P 183-188, Pittsburgh, May 2008).
При этом способе нагрева металлический лом загружают сверху в шахту. Образующиеся в печи технологические газы пропускают в шахте снизу вверх и отводят через патрубок в верхней части шахты на газоочистку. Технологические газы отдают свое тепло металлическому лому и производят его нагрев. Нагретый лом из нижней части шахты через окно выдачи лома с помощью толкателя выгружают в рабочее пространство дуговой печи. Здесь производится дальнейший нагрев лома, его расплавление и нагрев металлического расплава дугами. Горящие на поверхности металлического расплава дуги покрыты пенистым шлаком, что позволяет исключить перегрев стеновых панелей. Несколько повышается температура нагрева лома.With this heating method, scrap metal is loaded from above into the shaft. The process gases generated in the furnace are passed from the bottom to the top of the shaft and removed through a pipe in the upper part of the shaft for gas treatment. Process gases give their heat to metal scrap and heat it. Heated scrap from the lower part of the mine through the window for issuing scrap using a pusher is unloaded into the working space of the arc furnace. Here, the scrap is further heated, melted, and the metal melt is heated by arcs. The arcs burning on the surface of the metal melt are covered with foamy slag, which eliminates overheating of wall panels. The temperature of heating the scrap increases slightly.
Описанный выше способ может быть принят за прототип. Основным недостатком данного способа нагрева металлического лома является низкая температура. Она не превышает 450°С. По-прежнему не решается проблема диоксинов и фуранов.The method described above can be taken as a prototype. The main disadvantage of this method of heating scrap metal is the low temperature. It does not exceed 450 ° C. The problem of dioxins and furans is still not resolved.
Известно горелочное устройство для нагрева металлического лома в дуговой сталеплавильной печи (см. Ю.А. Гудим, И.Ю. Зинуров, А.Д. Киселев. «Производство стали в дуговых печах. Конструкция, технология, материалы», Новосибирск: изд-во НГТУ, 2010 г. с. 186-187).Known burner device for heating scrap metal in an electric arc furnace (see Yu.A. Gudim, I.Yu. Zinurov, AD Kiselev. "Steel production in arc furnaces. Design, technology, materials", Novosibirsk: ed in NSTU, 2010, p. 186-187).
В этой конструкции вертикально расположенная водоохлаждаемая горелка, содержащая корпус, снабженный подводом природного газа и кислорода, которая вводится в рабочее пространство дуговой сталеплавильной печи между футеровкой стен (или панелями) и металлическим ломом. Устройство включает подвижную каретку с закрепленной на ней горелкой с боковыми соплами (см. рис. 5.16 на стр. 187 указанного выше источника). Каретка перемещается по колонне, неподвижно закрепленной на металлоконструкции печи. Кроме того, устройство снабжено механизмом поворота горелки вокруг вертикальной оси, что позволяет расширить зону нагрева металлического лома.In this design, a vertically positioned water-cooled burner containing a housing provided with a supply of natural gas and oxygen, which is introduced into the working space of the arc steel furnace between the lining of the walls (or panels) and scrap metal. The device includes a movable carriage with a burner fixed to it with side nozzles (see Fig. 5.16 on page 187 of the above source). The carriage moves along a column fixedly mounted on the furnace metal structure. In addition, the device is equipped with a mechanism for turning the burner around a vertical axis, which allows you to expand the heating zone of scrap metal.
Описанное горелочное устройство может быть принято за прототип. Недостатком устройства является сложность конструкции и необходимость остановки дуговой печи для его обслуживания, что приводит к снижению производительности печи.The described burner device can be taken as a prototype. The disadvantage of this device is the design complexity and the need to stop the arc furnace for its maintenance, which leads to a decrease in furnace productivity.
Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение температуры нагрева металлического лома в шахте дуговой сталеплавильной печи, а также разложение диоксинов и фуранов, содержащихся в отходящих газах.The objective and technical result of the invention is to increase the heating temperature of scrap metal in the shaft of an arc steel furnace, as well as the decomposition of dioxins and furans contained in the exhaust gases.
Технический результат достигается тем, что способ нагрева металлического лома в шахтной дуговой сталеплавильной печи включает загрузку металлического лома в шахту, примыкающую к дуговой сталеплавильной печи и его нагрев, периодическую выгрузку лома с помощью толкателя из шахты через окно выдачи лома в рабочее пространство дуговой печи, дальнейший нагрев лома, его расплавление и нагрев металлического расплава дугами и отвод образующихся в рабочем пространстве печи технологических газов через сводовый патрубок на газоочистку, при этом горючую смесь, используемую для нагрева металлического лома и состоящую из газообразного топлива, кислорода и балластных продуктов горения, охлажденных после прохождения через слой лома в шахте, готовят в горе л очном устройстве и подают в нижнюю часть шахты.The technical result is achieved by the fact that the method of heating scrap metal in a shaft arc steelmaking furnace includes loading scrap metal into a shaft adjacent to the arc steelmaking furnace and heating it, periodically unloading the scrap using the pusher from the shaft through the window for delivering scrap to the working space of the arc furnace, further heating of the scrap, its melting and heating of the molten metal by arcs and removal of the process gases formed in the working space of the furnace through the arch pipe for gas treatment, A combustible mixture used to heat scrap metal and consisting of gaseous fuel, oxygen, and ballast products of combustion cooled after passing through the scrap layer in a mine is prepared in a burn-on device and fed to the lower part of the mine.
Охлажденные балластные продукты горения из верхней части шахты эжектируются в горелочное устройство кислородом с помощью инжекторов.Cooled ballast products of combustion from the upper part of the shaft are ejected into the burner with oxygen using injectors.
Охлажденные балластные газы после прохождения через слой лома в шахте в количестве, равном количеству продуктов горения газообразного топлива, поступающего в горелочное устройство, удаляют после смешения с технологическими газами в рабочем пространстве печи через сводовый патрубок, а остальные балластные газы подают в горелочное устройство.Cooled ballast gases after passing through the scrap layer in the mine in an amount equal to the amount of combustion products of gaseous fuel entering the burner device are removed after mixing with the process gases in the furnace working space through the arch pipe, and the remaining ballast gases are fed into the burner device.
Разрежение, создаваемое кислородными инжекторами, в 3-5 раз превышает разрежение, создаваемое системой удаления газов из печи.The vacuum created by oxygen injectors is 3-5 times higher than the vacuum created by the gas removal system from the furnace.
Технический результат достигается также тем, что в горелочном устройстве для нагрева металлического лома в шахтной дуговой сталеплавильной печи, включающем корпус, подводы кислорода и природного газа, расположенную в верхней его части кислородную камеру с подводом кислорода, верхнюю смесительную камеру для кислорода и балластных газов, соединенных патрубками для забора балластных газов, из верхней части шахтного подогревателя, а также камеру газового топлива с подводом газа и нижнюю смесительную камеру для балластных газов, кислорода и газообразного топлива, соединенную патрубками с нижней частью шахтного подогревателя, при этом верхняя и нижняя смесительные камеры соединены инжекторами, расположенными внутри корпуса.The technical result is also achieved by the fact that in the burner for heating scrap metal in a shaft arc steelmaking furnace, including a housing, oxygen and natural gas inlets, an oxygen chamber with oxygen inlet in its upper part, an upper mixing chamber for oxygen and ballast gases connected nozzles for the intake of ballast gases from the upper part of the shaft heater, as well as a gas fuel chamber with a gas supply and a lower mixing chamber for ballast gases, oxygen and gaseous fuel, connected by nozzles to the lower part of the shaft heater, while the upper and lower mixing chambers are connected by injectors located inside the housing.
Предлагаемый способ и горелочное устройство для нагрева металлического лома в шахтной дуговой сталеплавильной печи поясняются рисунками. На фиг 1 показан вид на горелочное устройство сбоку, на фиг 2 - вид спереди и на фиг 3 показана установка горелочного устройства на шахтной печи.The proposed method and a burner device for heating scrap metal in a shaft arc steelmaking furnace are illustrated by drawings. Fig. 1 shows a side view of the burner device, Fig. 2 is a front view, and Fig. 3 shows the installation of the burner device in a shaft furnace.
Дуговая сталеплавильная печь 1 снабжена сводовым патрубком 2 и шахтным подогревателем металлического лома 3. В верхней части шахтный подогреватель 3 имеет шибер 4, а в нижней части толкатель 5 с приводом для дискретной загрузки нагретого лома из шахтного подогревателя в рабочее пространство дуговой печи 1.The
К боковой поверхности шахтного подогревателя крепится горелочное устройство 6. При необходимости горелочное устройство 6 устанавливается с трех сторон шахтного подогревателя 3.A
Горелочное устройство 6 содержит в верхней части кислородную камеру 7 с подводом кислорода 8 и кислородными соплами 9. Кислородная камера 7 соединяется с помощью всасывающих патрубков 10 с шахтным подогревателем 3. По всасывающим патрубкам 10 охлажденные балластные газы из шахты эжектируются в верхнюю смесительную камеру 11, где они смешиваются с кислородом.The
В нижней части горелочного устройства имеется камера газового топлива 12 с подводом газа 13 и соплами 14 для подачи газового топлива в нижнюю камеру смешения 15. Верхняя смесительная камера смешения 11 с нижней смесительной камерой 15 соединяется инжекторами 16, с помощью которых балластные газы и кислород подаются в нижнюю смесительную камеру 15. Горючую смесь из нижней смесительной камеры 15 с помощью патрубков 17 подают в нижнюю часть шахтного подогревателя 3.In the lower part of the burner device there is a
При работающей дуговой сталеплавильной печи 1 открывается шибер 4 и в шахтный подогреватель 3 загружают металлический лом, после чего шибер 4 закрывают. Нагрев лома производится с помощью горелочного устройства 6. Для этого в верхней части горелочного устройства 6 через подводы 8 в камеру 7 подают кислород, который через сопла 9 подают в инжектор 16 и благодаря разрежению, создаваемому инжекторами, в смесительную камеру 11 засасываются балластные газы из верхней части шахтного подогревателя 3. Смесь кислорода и балластных газов с помощью эжекторов 16 подается в нижнюю смесительную камеру 15. Сюда же подается газовое топливо через подвод 13, камеру 12 и сопла 14. В нижней смесительной камере 15 происходит смешение балластных газов, кислорода и газового топлива. Образовавшаяся смесь с помощью патрубков 17 подается в нижнюю часть шахтного подогревателя 3, где воспламеняется, и продукты горения, пронизывая слои металлического лома, поднимаются вверх и отдают свое тепло лому. Охлажденные балластные газы после прохождения через слой лома в шахтном подогревателе 3 в количестве, равном количеству продуктов горения газообразного топлива, поступающего в горелочное устройство 6, попадают в рабочее пространство дуговой печи 1, где смешиваются с технологическими газами и удаляются через сводовый патрубок 2 в систему очистки газов. Остальные балластные газы поступают в верхнюю камеру 11 горелочного устройства 6, откуда с помощью инжектора 16 эжектируются с помощью кислорода в нижнюю смесительную камеру 15, где смешиваются с газообразным топливом. Полученная смесь подается в нижнюю часть шахтного подогревателя 3 и процесс нагрева металлического лома продолжается.When the
Нагретый в нижней части шахтного подогревателя 3 металлический лом с помощью толкателя 5 подается в рабочее пространство дуговой печи 1, где происходит его расплавление электрическими дугами и нагрев металла до температуры выпуска. После выпуска очередной плавки на «болото» (жидкий остаток), составляющее 30-50% от общей массы металла, находящегося в печи, начинают загрузку нагретого в шахте лома. Одновременно производится загрузка в шахту свежих порций лома и его нагрев описанным выше способом.Heated in the lower part of the
Благодаря тому, что нагрев металлического лома в шахтном подогревателе 3 производят специальной горючей смесью, включающей газообразное топливо, кислород и балластные продукты горения, подготовленные в горелочном устройстве 6, обеспечиваются оптимальные условия нагрева металлолома в шахте. Наличие охлажденных балластных газов обеспечивает снижение температуры продуктов горения, поступающих в нижнюю часть шахты. При этом обеспечивается нагрев лома до 800-1100°С и исключается оплавление отдельных кусков.Due to the fact that the heating of scrap metal in the
Эжекция охлажденных балластных газов кислородом с помощью инжекторов 16 позволяет обеспечить хорошее смешение балластных газов и кислорода, а также обеспечить подачу балластных газов из шахты в нижнюю смесительную камеру 15 с минимальными затратами.Ejection of cooled ballast gases with
Благодаря удалению продуктов горения газообразного топлива, поступающего в горелочное устройство, через рабочее пространство печи после смешения с технологическими газами, в горелочное устройство эжектируется оптимальное количество балластных газов. При разрежении, создаваемом кислородными инжекторами, менее чем в 3 раза превышающем разрежение, создаваемое системой удаления газов из рабочего пространства печи, количество подаваемых в горелочное устройство балластных газов будет недостаточно для разбавления продуктов горения, поступающих в шахтный подогреватель. При этом будет наблюдаться оплавление отдельных кусков лома и их спекание.Due to the removal of combustion products of gaseous fuel entering the burner, through the furnace working space after mixing with the process gases, the optimum amount of ballast gases is ejected into the burner. When the vacuum created by oxygen injectors is less than 3 times higher than the vacuum created by the gas removal system from the furnace working space, the amount of ballast gases supplied to the burner device will not be enough to dilute the combustion products entering the shaft heater. In this case, melting of individual pieces of scrap and their sintering will be observed.
При разрежении, создаваемом кислородными инжекторами, более чем в 5 раз превышающем разрежение, создаваемое системой удаления газов из рабочего пространства печи, количество балластных газов превысит оптимальное количество и температура продуктов горения, поступающих в шахтный подогреватель, будет недостаточна для нагрева лома до 800°С.When the vacuum created by oxygen injectors is more than 5 times higher than the vacuum created by the gas removal system from the furnace working space, the amount of ballast gases will exceed the optimum amount and the temperature of the combustion products entering the shaft heater will be insufficient to heat the scrap to 800 ° C.
В горелочном устройстве создается смесь для горения и последующего нагрева металлического лома в шахтном подогревателе, состоящая из балластных газов, кислорода и газового топлива. Благодаря наличию инжекторов, соединяющих верхнюю и нижнюю смесительные камеры, кислородом высокого давления из верхней части шахтного подогревателя эжектируются балластные газы. Кислород, балластные газы и горючие газы хорошо смешиваются в нижней смесительной камере. Полученная смесь через патрубки подается в нижнюю часть шахты, где воспламеняются и поток продуктов горения с температурой 1200-1250°С пронизывает слой лома в шахте. Часть этих продуктов горения вновь эжектируется в горелочное устройство, а меньшая его часть через рабочее пространство дуговой печи удаляется в систему очистки газов.In the burner device, a mixture is created for combustion and subsequent heating of scrap metal in a shaft heater, consisting of ballast gases, oxygen and gas fuel. Due to the presence of injectors connecting the upper and lower mixing chambers, ballast gases are ejected from the upper part of the shaft heater with high pressure oxygen. Oxygen, ballast gases and combustible gases mix well in the lower mixing chamber. The resulting mixture through the nozzles is fed into the lower part of the mine, where it is ignited and the flow of combustion products with a temperature of 1200-1250 ° C permeates the scrap layer in the mine. A part of these combustion products is again ejected into the burner device, and a smaller part of it through the working space of the arc furnace is removed into the gas purification system.
Пример реализации способа для нагрева металлического лома в шахтной дуговой сталеплавильной печи и горелочного устройства для его реализации.An example implementation of a method for heating scrap metal in a shaft arc steelmaking furnace and a burner device for its implementation.
Горючую смесь готовят в горелочном устройстве и подают в нижнюю часть шахтного подогревателя. Горючая смесь состоит из 18% природного газа, 37% кислорода и 45% балластных газов, охлажденных после прохождения через слой лома в шахтном подогревателе до температуры 800°С.The combustible mixture is prepared in a burner device and served in the lower part of the shaft heater. The combustible mixture consists of 18% natural gas, 37% oxygen and 45% ballast gases, cooled after passing through the scrap layer in the shaft heater to a temperature of 800 ° C.
Охлажденные балластные газы из верхней части шахтного подогревателя 3 эжектируют в горелочное устройство кислородом с помощью двух инжекторов 16. Коэффициент инжекции равен 1,9. Кислород и балластные газы в нижней смесительной камере 15 смешиваются с природным газом и через патрубки 14 подаются в нижнюю часть шахты. Здесь смесь воспламеняется и продукты горения с температурой ~1200-1250°С проходят через слой металлического лома в шахтном подогревателе, нагревая ее до температуры 800-850°С.Cooled ballast gases from the upper part of the
Часть этих продуктов горения (~30%), равная количеству продуктов горения природного газа, поступающего в горелочное устройство, удаляют после смешения с технологическими газами в рабочем пространстве печи через сводовый патрубок 2. Остальная часть продуктов горения (~70%), так называемые балластные газы, после прохождения через слой металлического лома в шахтном подогревателе с температурой ~800°С засасываются в горелочное устройство и вновь эжектируются кислородом в нижнюю смесительную камеру.A part of these combustion products (~ 30%), equal to the amount of combustion products of natural gas entering the burner, is removed after mixing with the process gases in the furnace working space through the
Для обеспечения «забора» из шахтного подогревателя достаточного количества балластных газов разрежение, создаваемое инжекторами, в 4,2 раза превышает разрежение, создаваемое системой удаления газов из рабочего пространства печи.In order to ensure a sufficient amount of ballast gases from the shaft heater, the vacuum created by the injectors is 4.2 times higher than the vacuum created by the gas removal system from the furnace working space.
Отличительной особенностью горелочного устройства 6 является наличие двух инжекторов 16, соединяющих верхнюю 11 и нижнюю 15 смесительные камеры. При этом из верхней смесительной камеры с помощью кислорода давлением 14 атмосфер эжектируются балластные газы с коэффициентом эжекции 1,9.A distinctive feature of the
Использование способа нагрева металлического лома в шахтной дуговой сталеплавильной печи и горелочного устройства для его реализации позволит обеспечить нагрев металлического лома до 800-850°С и обеспечить удельный расход электроэнергии на дуговой печи 182-190 кВт⋅ч/т.Using the method of heating scrap metal in a mine arc steel-smelting furnace and a burner device for its implementation will ensure the heating of scrap metal to 800-850 ° C and provide a specific energy consumption for an arc furnace of 182-190 kWh / t.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108009A RU2612472C2 (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108009A RU2612472C2 (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015108009A RU2015108009A (en) | 2016-09-27 |
| RU2612472C2 true RU2612472C2 (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=57018350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015108009A RU2612472C2 (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2612472C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182800U1 (en) * | 2018-05-14 | 2018-09-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | DEVICE (TUB-THERMOS) FOR PRELIMINARY DRYING AND HEATING OF CROWBAR |
| RU2734885C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Shaft-conveyor arc steel-smelting furnace |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2044977C1 (en) * | 1990-05-17 | 1995-09-27 | Фукс Технологи Аг | Melting unit and method for preliminary heating and melting of charge |
| US5647288A (en) * | 1992-10-16 | 1997-07-15 | Nippon Steel Corporation | Scrap conveyor having improved scrap pre-heating construction |
| EP1060275B1 (en) * | 1998-02-23 | 2002-01-09 | Arcmet Technologie Gmbh | Device for preheating charging stock, comprising replaceable stack wall sections |
-
2015
- 2015-03-06 RU RU2015108009A patent/RU2612472C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2044977C1 (en) * | 1990-05-17 | 1995-09-27 | Фукс Технологи Аг | Melting unit and method for preliminary heating and melting of charge |
| US5647288A (en) * | 1992-10-16 | 1997-07-15 | Nippon Steel Corporation | Scrap conveyor having improved scrap pre-heating construction |
| EP1060275B1 (en) * | 1998-02-23 | 2002-01-09 | Arcmet Technologie Gmbh | Device for preheating charging stock, comprising replaceable stack wall sections |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Гудим Ю.А. и др. Производство стали в дуговых печах. Конструкция, технология, материалы. Новосибирск, изд-во НГТУ, 2010, с.186-187. * |
| Райле В.Т. Совершенствование и пути решения основных проблем подогрева металлолома в шахтных подогревателях ДСП. Журнал "Электрометаллургия", М., Металлургия, N 10, 2014, с.2-8. * |
| Райле В.Т. Совершенствование и пути решения основных проблем подогрева металлолома в шахтных подогревателях ДСП. Журнал "Электрометаллургия", М., Металлургия, N 10, 2014, с.2-8. Гудим Ю.А. и др. Производство стали в дуговых печах. Конструкция, технология, материалы. Новосибирск, изд-во НГТУ, 2010, с.186-187. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182800U1 (en) * | 2018-05-14 | 2018-09-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | DEVICE (TUB-THERMOS) FOR PRELIMINARY DRYING AND HEATING OF CROWBAR |
| RU2734885C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Shaft-conveyor arc steel-smelting furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015108009A (en) | 2016-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5599375A (en) | Method for electric steelmaking | |
| AU768952B2 (en) | Start-up procedure for direct smelting process | |
| KR100937947B1 (en) | Dry metallurgical treatment methods and injectors for metals, molten metals, and / or slag | |
| CN102730937B (en) | The method and apparatus of fusing melt | |
| RU2010133224A (en) | COMBINED DEVICE FROM A BURNER AND TURNS FOR ELECTRIC ARC FURNACES | |
| CA2841034C (en) | Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material | |
| RU2612472C2 (en) | Method of heating metal scrap in shaft heater of arc steel-making furnace and burner for its implementation | |
| RU2699114C2 (en) | Melting apparatus of submersible combustion | |
| ES2538099T3 (en) | Method and apparatus for operating an oven | |
| KR100370632B1 (en) | How to melt metal charges in rotary furnaces and rotary furnaces to carry out these methods | |
| RU2623394C1 (en) | Method of thermal neutralisation of municipal waste in melted slag and furnance for its implementation | |
| WO2024141577A1 (en) | Method for calcining carbonated mineral stones in a parallel flow regenerative kiln and implemented kiln | |
| KR102028773B1 (en) | Starting a smelting process | |
| JP4650106B2 (en) | Sintering apparatus and sintering method | |
| RU2550438C2 (en) | Method for pyroprocessing of metals, metal melts and/or slags | |
| RU2520883C2 (en) | Arc steel-smelting furnace with combustible gas afterburning | |
| RU2361927C1 (en) | Device for receiving of iron from steel made of ironoxide materials | |
| JP2008137861A (en) | Glass melting furnace | |
| US3895906A (en) | Heating process and apparatus using oxygen | |
| RU2140615C1 (en) | Furnace for processing materials in liquid bath | |
| EA032892B1 (en) | Plasma and oxygas fired furnace | |
| SU1312104A1 (en) | Method for steel melting in steel-making furnace | |
| RU2241929C1 (en) | Coke-gas cupola furnace | |
| EP3460371B1 (en) | Side-submerged combustion smelting apparatus for spraying oxygen-enriched air and pulverized coal | |
| KR20070026568A (en) | Blower structure of waste melting furnace and blowing method of flammable dust |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170429 |