RU2105933C1

RU2105933C1 - Device for trapping gases from electric arc furnace

Info

Publication number: RU2105933C1
Application number: RU96106175A
Authority: RU
Inventors: П.И. Килин; К.П. Килин
Original assignee: Килин Павел Иванович
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1998-02-27

Abstract

FIELD: devices for trapping gases from electric arc furnaces. SUBSTANCE: device includes exhaust hood with flexible shield over perimeter of shutters insert located above arch portion and guide fitted on arch portion of furnace which consists of two hollow cones. Inner cone is mounted above arch at spaced relation and is shifted towards electrodes. Outer cone has circular clearance at base and heat-resistant flexible shield over perimeter. Space between inner and outer cones is provided with screen platform at level of arch top. Opening angle of inner cone ranges from 60 to 90 deg. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляции и предназначено для улавливания и отвода газов электродуговой печи. The invention relates to the field of ventilation and is intended for the capture and removal of gases from an electric arc furnace.

Известны устройства для улавливания и отвода газов электродуговой печи. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справочник. М. Металлургия, 1986, с. 440-444; Луговской С.И. Андрианов И.С. Очистка газов, отходящих от вагранок и электросталеплавильных печей. М. Машиностроение, 1972, с. 54-55; Осипенко В.Д. Егорычев А.Б. Максимов Б.Н. Отвод и обеспыливание газов дуговых сталеплавильных печей. М. Металлургия, 1985, с. 43-45, 49-51). Known devices for collecting and removing gases from an electric arc furnace. Aliev G.M. Technique of dust collection and purification of industrial gases. Directory. M. Metallurgy, 1986, p. 440-444; Lugovskoy S.I. Andrianov I.S. Purification of gases from cupola furnaces and electric steel furnaces. M. Engineering, 1972, p. 54-55; Osipenko V.D. Egorychev A.B. Maksimov B.N. The removal and dust removal of gases from arc steel furnaces. M. Metallurgy, 1985, p. 43-45, 49-51).

Анализируя известные устройства по улавливанию и отводу газов электродуговых печей, необходимо отметить, что наибольшее распространение из-за простоты изготовления и обслуживания получили вытяжные зонты различной модификации, одного эффективность их весьма низка, а количество удаленного воздуха очень велико. Analyzing the known devices for the capture and removal of gases from electric arc furnaces, it should be noted that exhaust umbrellas of various modifications are most widely used due to the simplicity of manufacture and maintenance, their efficiency is very low, and the amount of removed air is very large.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных соосно с равномерным зазором у основания, при этом высота и угол раскрытия наружного конуса больше, чем у внутреннего конуса, а расстояние между нижними кромками вытяжного зонта и верхними кромками наружного конуса составляет (0,3-0,6) D, где D диаметр печи, угол раскрытия внутреннего конуса 40-45^o, его высота составляет (0,15-0,2)D, угол раскрытия наружного конуса 55-65^o, а его высота составляет (0,25-0,35). (Патент РФ 1796302, кл. B 08 B 15/00, 23.02.93, БИ N 7, 1993).The closest technical solution in terms of technical nature and the achieved result is a device for collecting gases from an electric arc furnace, containing an exhaust umbrella placed above the arched part and a guiding means made in the form of two hollow cones mounted coaxially with an even gap at the base, the height and opening angle of the outer cone is greater than that of the inner cone, and the distance between the lower edges of the exhaust hood and the upper edges of the outer cone a is (0.3-0.6) D, where D is the diameter of the furnace, the opening angle of the inner cone is 40-45 ^o , its height is (0.15-0.2) D, the opening angle of the outer cone is 55-65 ^o , and its height is (0.25-0.35). (RF patent 1796302, CL B 08 B 15/00, 02/23/93, BI N 7, 1993).

Однако данное устройство имеет ряд недостатков:
неудобство обслуживания;
неполное улавливание при нарушении стационарного режима, когда происходит залповые выбросы отходящих газов;
недостаточное улавливание от загрузочных окон.However, this device has several disadvantages:
inconvenience of service;
incomplete capture in case of violation of the stationary regime when volley emissions of exhaust gases occur;
insufficient capture from loading windows.

Изобретение позволит достичь технический результат, выраженный повышением эффективности при любых режимах работы, повышением надежности и срока службы устройства. The invention will achieve a technical result, expressed by an increase in efficiency under any operating conditions, an increase in the reliability and service life of the device.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем размещенный над сводовой частью печи вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных по периметру свода печи соосно с равномерным зазором у основания, при этом высота и угол раскрытия их различны, высота между рабочим сечением зонта, т.е. его нижними кромками и верхними кромками наружного конуса, составляет (0,3-0,6) D, где D диаметр конуса печи, а в предлагаемом устройстве внутренний конус установлен с зазором в нижней части по периметру над сводом печи и смещен в сторону электродов, а пространство между внутренним и наружным конусами на уровне верха свода имеет решетчатую площадку, при этом угол раскрытия внутреннего конуса составляет 60-90^o, вытяжной зонт по периметру жалюзийной вставки и наружный конус так же по периметру имеют эластичные экраны.The technical result is achieved by the fact that in the known device, including an exhaust hood located above the arched part of the furnace and guide means, made in the form of two hollow cones mounted on the arched part of the furnace, installed along the perimeter of the furnace arch with a uniform gap at the base, while the height and their opening angle is different, the height between the working section of the umbrella, i.e. its lower edges and upper edges of the outer cone is (0.3-0.6) D, where D is the diameter of the furnace cone, and in the proposed device, the inner cone is installed with a gap in the lower part around the perimeter above the furnace arch and is shifted towards the electrodes, and the space between the inner and outer cones at the top of the arch has a lattice platform, while the opening angle of the inner cone is 60-90 ^o , an exhaust umbrella around the perimeter of the louvre insert and the outer cone also have elastic screens around the perimeter.

Как показали исследования, смещение внутреннего конуса в сторону электродов и установка его с зазором вблизи свода не ухудшают, а улучшают его работу, так как этот зазор происходит эжекция воздуха из межконусного пространства из-за высоких скоростей движения воздуха вблизи электродов, увеличение угла раскрытия делает этот поток более направленным, установка дополнительных эластичных экранов по периметру жалюзийной вставки вытяжного зонта и по периметру наружного конуса позволяет значительно повысить эффективность устройства, во-первых, потому, что газы, отходящие от загрузочного окна в процессе плавки и разливочного в процессе слива, будут поступать в полость наружного конуса, во-вторых, вытяжной зонт, снабженный эластичной вставкой, полностью локализует восходящий конвективный поток, потому что основной поток будет уловлен внутренней полостью эластичной вставки, а оставшаяся часть через кольцевой зазор по наружному периметру. Наличие решетчатой площадки в пространстве между конусами позволяет улучшить удобства обслуживания, так как площадка расположена над сводом и она горизонтальна, а внутренний конус является ограничителем перед электродами, при этом площадка удобна для работы и наблюдения и абсолютно безопасна. Studies have shown that the displacement of the inner cone towards the electrodes and its installation with a gap near the arch do not worsen, but improve its work, since this gap ejects air from the inter-cone space due to the high speeds of air movement near the electrodes, an increase in the opening angle makes this the flow is more directed, the installation of additional elastic screens around the perimeter of the louvre insert of the exhaust hood and around the perimeter of the outer cone can significantly increase the efficiency of the device, in s, because the gases emanating from the loading window during the melting and pouring during the discharge process will enter the cavity of the outer cone, and secondly, the exhaust hood equipped with an elastic insert completely localizes the upward convective flow, because the main stream will be trapped the inner cavity of the elastic insert, and the remainder through the annular gap along the outer perimeter. The presence of a lattice pad in the space between the cones allows improving the convenience of maintenance, since the pad is located above the arch and is horizontal, and the inner cone is a limiter in front of the electrodes, while the pad is convenient for work and observation and is absolutely safe.

Предлагаемое устройство, представляющее единый комплекс вытяжного зонта с жалюзийной вставкой с кольцевым зазором, при этом по периметру жалюзийной вставки установлен эластичный экран, и направляющих полых конусов, установленных на своде печи, при этом внутренний конус установлен с зазором и смещен в сторону электродов, пространство между наружным и внутренним конусами на уровне верха свода печи имеет решетчатую площадку, а по периметру наружного конуса установлен эластичный экран, позволяет устранить перечисленные недостатки известного устройства. The proposed device, which is a single complex of an exhaust umbrella with a louvre insert with an annular gap, with an elastic screen installed along the perimeter of the louvre insert, and guide hollow cones mounted on the furnace arch, while the inner cone is installed with a gap and is displaced towards the electrodes, the space between the outer and inner cones at the top of the roof of the furnace has a lattice, and an elastic screen is installed around the perimeter of the outer cone, which eliminates the above disadvantages device.

На основании результатов сравнения с прототипом заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Based on the results of comparison with the prototype, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

При изучении данной и смежной областей техники, решений, обладающих признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого объекта, не обнаружено, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение имеет изобретательский уровень. Изобретение промышленно применимо. In the study of this and related fields of technology, solutions with features similar to the distinguishing features of the claimed object were not found, which allows us to conclude that the claimed invention has an inventive step. The invention is industrially applicable.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства. The drawing shows a General view of the proposed device.

Устройство состоит из вытяжного зонта 1 с эластичной вставкой 2, наружного усеченного конуса 3, внутреннего конуса 4, решетчатой площадкой 5, равномерной зазора 6 наружного конуса 3, термостойкого эластичного экрана 7, своды печи 8 корпус электродуговой печи 9. The device consists of an exhaust hood 1 with an elastic insert 2, an outer truncated cone 3, an inner cone 4, a trellised platform 5, a uniform gap 6 of the outer cone 3, a heat-resistant elastic shield 7, the arches of the furnace 8, the body of the electric arc furnace 9.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В режиме плавки отходящие газы через межэлектродное пространство свода печи 9 поступают во внутренний конус 4, который направляет их через внутреннюю полость эластичного экрана 2 в вытяжной зонт 1, а затем в вытяжную вентиляционную систему, часть воздуха, не попавшая во внутреннюю полость, налипает на наружную его часть и через кольцевой зазор также поступает в вытяжной зонт. Выделившиеся газы от загрузочного окна поступают в полость между эластичным экраном 7 и корпусом печи 9 вместе с наружным воздухом, т.е. воздухом помещения, через кольцевой зазор 6 в полость пространства между внутренним и наружными конусами, решетчатая площадка 5 способствует выравниванию потоков газа. In the melting mode, the exhaust gases through the interelectrode space of the furnace vault 9 enter the inner cone 4, which directs them through the inner cavity of the elastic screen 2 to the exhaust hood 1, and then to the exhaust ventilation system, some of the air that does not enter the inner cavity sticks to the outer part of it and through the annular gap also enters the exhaust hood. The evolved gases from the loading window enter the cavity between the elastic screen 7 and the furnace body 9 together with the outside air, i.e. the air of the room, through the annular gap 6 into the cavity of the space between the inner and outer cones, the grating platform 5 helps to equalize the gas flows.

В режиме слива металла эластичный экран 7 также способствует более эффективному улавливанию отходящих газов, а эластичный экран 2 вытяжного зонта 1 уменьшает расстояние между источником выделения газов, при этом вытяжной зонт целесообразно устанавливать поворотным, чтобы локализовать выделения вредных веществ как в процессе плавки, так и слива металла. In the mode of metal drainage, the elastic screen 7 also contributes to a more efficient trapping of exhaust gases, and the elastic screen 2 of the exhaust hood 1 reduces the distance between the gas emission source, while it is advisable to set the exhaust hood to rotate to localize the emission of harmful substances during the melting and draining metal.

В режиме остановки, т.е. эксплуатации или технического обслуживания, наличие решетчатой площадки позволяет повысить техническую безопасность и удобство эксплуатации. В связи с наличием зазора вблизи свода печи внутреннего конуса через этот зазор под действием эжекции будет поступать газ из полости межконусного пространства, тем самым температурный режим будет способствовать более долгосрочной работе (службе) внутреннего конуса, так как температура внутри внутреннего конуса будет понижена. In stop mode, i.e. operation or maintenance, the presence of a lattice platform can improve technical safety and ease of use. Due to the presence of a gap near the roof of the furnace of the inner cone, gas will flow from the cavity of the inter-cone space through this gap under the action of ejection, thereby the temperature regime will contribute to a longer-term operation (service) of the inner cone, since the temperature inside the inner cone will be lowered.

Таким образом, предлагаемое устройство будет более надежным и эффективным как при улавливании отходящих газов от электродуговой печи во всех режимах работы, так и более удобным при эксплуатации. Thus, the proposed device will be more reliable and efficient both in the capture of exhaust gases from an electric arc furnace in all operating modes, and more convenient in operation.

Claims

A device for collecting gases from an electric arc furnace, comprising an exhaust hood located above the arched part and a guiding means made in the form of two hollow cones mounted on the arched part of the kiln, mounted coaxially with a uniform gap at the base, the height of the cones and their opening angle are different, the distance between the lower the edges of the exhaust umbrella and the upper edges of the outer cone is 0.3 0.6 of the diameter of the furnace body, characterized in that the inner cone is installed with a gap in the lower part around the perimeter above the arch echi and biased towards the electrodes and the space between the inner and outer cones at the furnace roof has a lattice area, and the internal angle of the cone opening is 60 to 90 ^o, the exhaust hood perimeter louvred insert and the outer cone are heat-resistant elastic screens also on the perimeter.