ГАЗООТСОС

Полезная модель относится к области электрометаллургии, конкретнее к конструкциям газоотсосов, используемых для предотвращения попадания в атмосферу цеха газов, выделяющихся при работе дуговых электросталеплавильных печей.
Известен газоотсос, состоящий из зонта, полностью перекрывающего свод печи и газохода, содержащий аэродинамические уплотнители электродных отверстий, представляющие собой кольцевой металлический короб с устройством подачи воздуха [1].
2
Недостатком такого газоотсоса является то, что при использовании данных уплотнителей сжатый воздух имеет непосредственный контакт с поверхностью электрода, которая может быть разогрета до температуры 1300°С. Наличие кислорода в воздухе приводит к горению углерода графитовых электродов, угар боковой поверхности электродов доходит до 10 кг/(м×час). Кроме того, в результате охлаждения сжатым воздухом электрода в этом месте создаются термические напряжения, которые могут привести к поломке электрода.
В качестве прототипа взят газоотсос, состоящий из зонта, полностью перекрывающего свод печи и имеющего отверстия в боковых частях для прохода патрубков водоохлаждения уплотнителей, газохода и содержащий механические водоохлаждаемые уплотнители электродных отверстий, состоящие из внутренней и внешней труб, герметически закрытых фланцами, при этом кольцевое пространство между трубами заполняется охлаждающей водой, которая подводится и отводится через патрубки. В верхней части уплотнителя установлены уплотняющие сегменты, которые прижимаются к электроду с помощью пружин [2].
Недостатком такого газоотсоса является то, что при продувке металла кислородом (необходимый период плавки) давление в печи резко возрастает и уплотняющий эффект уплотнителей снижается до 80%, и газ из печи поступает в атмосферу цеха.
Задачей создания полезной модели является повышение защитной функции газоотсоса и предотвращение поступлений газов из печи в атмосферу цеха при продувке металла кислородом.
Для решения поставленной задачи предлагается газоотсос, который состоит из зонта с отверстиями для патрубков охлаждения, полностью перекрывающего свод печи, газохода и, содержащий механические водоохлаждаемые уплотнители электродных отверстий, при этом внутри зонта проложен трубопровод сжатого воздуха, состоящий из коллекторов, расположенных вокруг электродов по диаметру, большему, чем диаметр
уплотнителей. Коллекторы содержат сопла, расположенные с возможностью подачи сжатого воздуха по касательной к электродам и сопла, расположенные с возможностью направления выходящего из печи воздуха к газоходу. Газоотсос снабжен перфорированными трубками, расположенными вдоль отверстий зонта, при этом отверстия в трубках, из которых выходит сжатый воздух располагаются в сторону открытых участков зонта.
Предлагаемый газоотсос дополнительно к механическим уплотнителям дает возможность использовать аэродинамическое запирание электродных отверстий в зонте сжатым воздухом во время продувки плавки кислородом. Трубопровод сжатого воздуха прокладывается для создания аэродинамического запирания в зонте. Сжатый воздух в верхней части зонта подается по касательной к электродам при помощи коллекторов, расположенных вокруг электродов по диаметру большему, чем диаметр уплотнителей, и выходящих из них сопел, которые дают возможность двигаться воздуху в нужном направлении. Воздух направляется с достаточно большого расстояния и по касательной к электродам для того, чтобы избежать их угара. С помощью специальных сопел, расположенных по прямой, проходящей от сопла через центр ближайшего электрода к газоходу, сжатый воздух направлялся через электроды к газоходу, направляя выходящие из печи газы также к газоходу, что облегчает работу отсасывающих устройств. Эти сопла сужаются к выходному отверстию для создания турбулентности потока, который будет расходиться в стороны и обходить электроды. К тому же при помощи перфорированных труб осуществляется аэродинамическое запирание отверстий, существующих в боковых частях зонта для прохода патрубков водоохлаждения уплотнителей. Отверстия в перфорированной трубе, из которых выходит сжатый воздух, располагаются в сторону открытых участков зонта, что обеспечивает их запирание. Все это позволяет создать эффект аэродинамического запирания отходящих из печи газов. Таким образом, газы, выходящие из печи, будут попадать в газоход, а не в атмосферу цеха.
На рисунке изображен предлагаемый газоотсос, где 1 - зонт, 2 - газоход, 3 - механические водоохлаждаемые уплотнители электродных отверстий, 4 - трубопровод сжатого воздуха, 5 - сопла, направляющие сжатый воздух по касательной к электродам, 6 - сопла, направляющие выходящие из печи газы к газоходу, 7 - перфорированные трубы.
На свод печи в местах прохода электродов устанавливаются уплотнители 3, затем зонт 1 с приваренным к нему газоходом 2 и трубопроводом сжатого воздуха 4, 5, 6, 7. Уплотнители 3 препятствуют выходу газов из печи. Выходящие из печи газы удерживаются около свода печи при помощи зонта 1, откуда они вытягиваются через газоход 2 отсасывающими устройствами. Во время продувки металла кислородом, когда газоотсос не справляется с увеличенным количеством газов, в трубопровод 4, 5, 6, 7 подается сжатый воздух, который препятствует выходу газов за пределы зонта и перемещает их к газоходу.
Использование предлагаемого газоотсоса позволяет исключить попадание газов, выделяющихся при работе дуговых электросталеплавильных печей, в атмосферу.
1. «Повышение эффективности газоудаления дуговых сталеплавильных печей», авторы А.Д.Киселев, Ю.Н.Тулуевский, И.Ю.Зинуров, Москва «Металлургия», 1992 г., стр.21, рис.2,б, стр.53-57.
2. «Повышение эффективности газоудаления дуговых сталеплавильных печей», авторы А.Д.Киселев, Ю.Н.Тулуевский, И.Ю.Зинуров, Москва «Металлургия», 1992 г., стр.21, рис.2,б, стр.43-45.