КОМПЛЕКС ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫПУСКНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ ЖЕЛОБОВ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
COOLING COMPLEX FOR BLAST FURNACE DISCHARGE AND TRANSPORT CHUTES

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к охлаждению выпускного и транспортных желобов доменной печи.
Известно устройство выпускных и транспортных желобов, которое получило широкое применение на доменных печах различных металлургических комбинатов, содержащее воздушное охлаждение кожуха желобов конвективным способом.
Недостатком данного способа охлаждение является низкая эффективность естественного воздушного охлаждения и недостаточное снятие тепла с кожуха желобов от жидких продуктов плавки, передаваемого через футеровку, что способствует преждевременному разгару, а также отсутствие возможности регулирования интенсивности охлаждения в необходимых секторах, что не позволяет повысить стойкость огнеупорной футеровки желобов.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам является изобретение [1] (патент SU №1813098 «Желоб для выпуска чугуна» МПК B22D11/00, опубл. 30.04.1993, бюл. № 16), при котором желоб для выпуска чугуна из доменной печи, содержит рабочую футеровку, расположенную снаружи нее постоянную футеровку и внешнюю футеровку, имеющую высокую теплопроводность и покрывающее днище и боковые стенки, а также систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, по крайней мере, одна из стенок внешней футеровки снабжена по крайней мере, одним изолирующим слоем, а другая или другие стенки имеют возможность отвода тепла системой охлаждения.
Недостатком указанного изобретения является многослойное устройство футеровки желоба, что приводит к усложнению его конструкции, удорожанию стоимости и затруднению обслуживания и ремонта желобов.
Кроме того, в указанном изобретении охлаждение принудительным способом выполняется только на стальной нижней плите, что снижает эффективность применения. А также, изобретение касается только конструкции выпускных желобов и не направлено на повышение стойкости транспортных желобов чугуна и шлака.
Техническим результатом настоящего изобретения является: повышение стойкости огнеупорной футеровки желобов, повышение износоустойчивости кожуха, образование защитного слоя гарнисажа в виде шлакометаллического образования на поверхности футеровки.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплексе охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи предусмотрены охлаждающие накладные каналы, размещенные в виде накладных коробов снаружи металлического кожуха желобов, содержащие систему принудительного охлаждения: для выпускного желоба, состоящую из одного или нескольких секторов охлаждения: шлакового пояса, чугунного пояса, донной части желоба, а для транспортных желобов чугуна и шлака, состоящую из одного или нескольких секторов охлаждения: боковых стен, донной части желобов.
Кроме этого, в предложенном комплексе в зависимости от сектора применения, каналы охлаждения в качестве охлаждающей среды используют или воду, или азот или воздух.
Кроме того, в предложенном комплексе регулирование интенсивности охлаждения выпускного и транспортных желобов доменной печи производят в автоматическом или ручном режимах, посредством управления расходом охлаждающих сред. Также интенсивностью охлаждения управляют за счет распределения применимости сред по степени фактора влияния и помещения охлаждающих сред в один из указанных секторов. Комплекс охлаждения имеет систему контроля расхода охлаждающих сред и размещения термопар с сигнализацией превышения допустимых значений температур, с возможностью автоматического регулирования интенсивности охлаждения в зависимости от температуры кожуха.
Наличие накладных каналов, состоящих из секторов с использованием в качестве охлаждающей среды, как единолично воды, или воздуха или азота, так и в комплексе, позволяют наиболее эффективно снимать тепло с кожухов желобов от жидких продуктов плавки, передаваемого через футеровку.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:
ФИГ.1 Схема устройства охлаждающих каналов выпускного желоба;
ФИГ.2 Схема устройства охлаждающих каналов выпускного желоба (вид сбоку);
ФИГ.3 Схема устройства охлаждающих каналов транспортного желоба.
Описание ссылочных позиционных номеров:
1. Выпускной желоб доменной печи;
2. Футеровка желобов;
3. Кожух желобов;
4. Охлаждающие каналы шлакового пояса выпускного желоба;
5. Охлаждающие каналы чугунного пояса выпускного желоба
6. Охлаждающие каналы донной части выпускного желоба;
7. Транспортный желоб доменной печи;
8. Охлаждающие каналы боковых стен транспортных желобов;
9. Охлаждающие каналы донной части транспортных желобов.
Система охлаждения выпускных желобов доменной печи содержит (ФИГ.1 и ФИГ.2): выпускной желоб 1 с футеровкой 2 и металлическим кожухом 3, охлаждающие каналы шлакового пояса 4, охлаждающие каналы чугунного пояса 5, охлаждающие каналы донной части 6.
Система охлаждения транспортных желобов доменной печи содержит (ФИГ.3): транспортный желоб 7 с футеровкой 2 и металлическим кожухом 3, охлаждающие каналы боковых стен 8 и охлаждающие каналы донной части 9.
Принцип работы комплекса охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи основан на использовании охлаждающих каналов, размещенных снаружи металлического кожуха, что позволяет эффективно отводить тепло от футеровки выпускного и транспортных желобов.
Комплекс охлаждения выпускных и транспортных желобов доменной печи работает следующим образом.
В процессе эксплуатации доменной печи жидкие продукты плавки накапливаются в горне доменной печи. При вскрытии чугунной летки и выпуске продуктов плавки через выпускной 1 и транспортные желоба 7 происходит нагревание футеровки желобов 2 и металлического кожуха 3. Для охлаждения кожуха 3 выпускного 1 и транспортных желобов 7 доменной печи подают охлаждающую среду в сектора. Проходя по охлаждающим каналам шлакового пояса 4, чугунного пояса 5 и донной части 6 выпускного желоба 1, а также боковых стен 8 и донной части 9 транспортных желобов 7, охлаждающая среда отбирает тепло от футеровки 2 выпускного 1 и транспортных желобов 7 доменной печи, создавая благоприятные условия для ее работы.
Применение изобретения при эксплуатации автоматического регулирования охлаждения выпускного и транспортных желобов охлаждающей средой по охлаждающим каналам 4, 5, 6, 8, 9 позволяет не испытывать кожуху 3 выпускного 1 и транспортных 7 желобов циклические температурные нагрузки, что повышает его износоустойчивость.
В период простоев выпускного 1 и транспортных 7 желобов, связанные с ремонтом футеровки футеровки 2 или заменой металлоконструкций, охлаждающие среды могут быть отключены.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».
Источники информации
[1] (патент SU №1813098 «Желоб для выпуска чугуна» МПК B22D11/00, опубл. 30.04.1993, бюл. № 16).