RU2541264C1 - Hood of open ore-thermal furnace - Google Patents
Hood of open ore-thermal furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541264C1 RU2541264C1 RU2013150849/02A RU2013150849A RU2541264C1 RU 2541264 C1 RU2541264 C1 RU 2541264C1 RU 2013150849/02 A RU2013150849/02 A RU 2013150849/02A RU 2013150849 A RU2013150849 A RU 2013150849A RU 2541264 C1 RU2541264 C1 RU 2541264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- umbrella
- gas
- furnace
- walls
- gases
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к области металлургии, в частности к элементам конструкции газоотводящего оборудования открытой рудовосстановительной печи для производства, преимущественно, кристаллического кремния и ферросилиция.The technical solution relates to the field of metallurgy, in particular to the structural elements of gas extraction equipment of an open ore reduction furnace for the production of mainly crystalline silicon and ferrosilicon.
Известно 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, высота конусов и угол их раскрытия различны, расстояние между нижними кромками вытяжного зонта и верхними кромками наружного конуса составляет 0,3-0,6 диаметра корпуса печи, в котором 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 свода печи имеет решетчатую площадку, при этом угол раскрытия внутреннего конуса составляет 60-90°, вытяжной зонт по периметру жалюзийной вставки и наружный конус также по периметру имеют термостойкие эластичные экраны (патент РФ №2105933, F24F 7/04, B08B 15/00, 1998).A device for collecting gases from an electric arc furnace is known, comprising an exhaust umbrella located above the arched part and a guide means made in the form of two hollow cones mounted on the arched part of the furnace, aligned coaxially with a uniform gap at the base, the cones are different in height and their opening angle is different, the distance between the lower edges of the exhaust umbrella and the upper edges of the outer cone is 0.3-0.6 diameter of the furnace body, in which the inner cone is installed with a gap in the lower part around the perimeter above the furnace arch and and is shifted towards the electrodes, and the space between the inner and outer cones at the level of the furnace roof has a lattice platform, while the opening angle of the inner cone is 60-90 °, the exhaust hood around the perimeter of the louvre insert and the outer cone also have heat-resistant elastic screens around the perimeter (RF patent No. 2105933, F24F 7/04, B08B 15/00, 1998).
Основной недостаток известного решения - недостаточно высокая эффективность отвода технологических газов. Для создания стабильного газового потока через направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных соосно с равномерным зазором у основания, необходимо создание значительного разрежения в подзонтовом пространстве, что требует значительных энергетических затрат, при этом происходит значительный подсос окружающего воздуха и непроизводительное увеличение объемов газоотсоса. Конструкция достаточно сложная и материалоемкая.The main disadvantage of the known solution is the insufficiently high efficiency of the removal of process gases. To create a stable gas flow through the guide means, made in the form of two hollow cones mounted on the roof of the furnace, mounted coaxially with a uniform gap at the base, it is necessary to create a significant vacuum in the sub-umbrella space, which requires significant energy costs, while there is a significant intake of ambient air and unproductive increase in gas exhaust volumes. The design is quite complex and material intensive.
Известно устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью вытяжной зонт и направляющее средство, в котором направляющее средство выполнено 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 корпуса печи. Угол раскрытия внутреннего конуса 40-50°, его высота составляет (0,15-0,2)D, угол раскрытия наружного конуса 55-65°, а его высота составляет (0,25-0,35)D (А.с. СССР №1796302, B08B 15/00).A device for collecting gases from an electric arc furnace is known, comprising an exhaust umbrella located above the arched part and a guiding means, in which the guiding means is 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, while the height and opening angle the outer cone is larger 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 is (0.3-0.6) D, where D is the diameter of the furnace body. The opening angle of the inner cone is 40-50 °, its height is (0.15-0.2) D, the opening angle of the outer cone is 55-65 °, and its height is (0.25-0.35) D (A.с USSR No. 1796302, B08B 15/00).
Известно устройство для улавливания неорганизованных выбросов из металлургического агрегата, содержащее укрытие металлургического агрегата с фронтальным проемом для загрузки материалов, газоходом технологической газоочистки и газоотсосами неорганизованных выбросов в аспирационную газоочистку, подсоединенные к высоконапорному вентилятору средства для образования газовой завесы над фронтальным проемом, которое снабжено средствами регулирования аэродинамическим сопротивлением газовой завесы и установленным над фронтальным проемом укрытия, выполненным в виде П-образной арки аспирационным зонтом, всасывающее отверстие которого по ширине и длине проема соизмеримо с толщиной факела неорганизованных выбросов, а боковые торцы зонта снабжены отверстиями, соединенными с газоотсосами неорганизованных выбросов в аспирационную газоочистку, при этом средства для образования газовой завесы выполнены в виде расположенных вдоль краев П-образной арки верхнего и боковых воздуховодов с продольными щелями, направленными навстречу друг друга, причем торцы воздуховодов подсоединены к коллектору нагнетающей стороны высоконапорного вентилятора. При этом верхний воздуховод может быть установлен вдоль фронтального края аспирационного зонта, средства регулирования аэродинамическим сопротивлением газовой завесы могут быть выполнены в виде обрамляющих продольные щели створок, установленных с возможностью поворота для направления вытекающих из щелей струй газовой завесы навстречу друг другу, средство для регулирования аэродинамическим сопротивлением газовой завесы может быть выполнено в виде перегородки, размещенной посредине верхнего воздуховода (патент РФ №2086661, C21C 5/38, F27D 17/00, 1997).A device for collecting fugitive emissions from a metallurgical unit is known, comprising a shelter for a metallurgical unit with a frontal opening for loading materials, a flue for the technological gas treatment and fugitive exhaust pumps connected to a high-pressure fan of means for forming a gas curtain over the frontal opening, which is equipped with means for regulating the air curtain resistance of the gas curtain and mounted above the frontal cover, made in the form of a U-shaped arch with an aspiration umbrella, the suction hole of which is wider and wider than the width of the opening of the fugitive discharge, and the side ends of the umbrella are equipped with openings connected to the flue gas extraction pumps for suction gas purification, while this means for the formation of gas the curtains are made in the form of upper and side ducts located along the edges of the U-shaped arch with longitudinal slots directed towards each other, and the ends of the ducts are connected to the manifold of the discharge side of the high-pressure fan. In this case, the upper duct can be installed along the front edge of the suction umbrella, the means for controlling the aerodynamic resistance of the gas curtain can be made in the form of flaps framing the longitudinal slots, mounted for rotation to direct the jets of the gas curtain emerging from the cracks towards each other, means for controlling the aerodynamic resistance the gas curtain can be made in the form of a partition placed in the middle of the upper duct (RF patent No. 2086661,
Известно устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью печи воздуховод, вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи полого конуса и термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса, установленного с кольцевым зазором вокруг пода, в котором на внутренних конических поверхностях вытяжного зонта и направляющего средства в виде полого конуса выполнены винтовые желоба с одинаковым шагом, при этом угол полого конуса между образующими в продольном сечении вытяжного зонта выполнен одинаковым углу полого конуса между образующими в продольном сечении направляющего средства и равным углу конуса между образующими конуса, образованного винтовыми линиями внутренних кромок винтовых желобов, к тому же внешняя коническая поверхность направляющего средства выполнена сопрягаемой с внутренней конической поверхностью вытяжного зонта на длину полого усеченного конуса направляющего средства. При этом диаметр D1 термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса относится к диаметру d1 воздуховода над вытяжным зонтом как D1:d1=(100 200):1, шаг между винтовыми желобами вытяжного зонта и направляющего средства может быть выполнен равным 300-500 мм, каждый винтовой желоб может быть смонтирован к внутренней конической поверхности под углом 50-80° (патент РФ №2394658, B08B 15/02, F24F 13/26, 2010).A device for collecting gases from an electric arc furnace is known, comprising an air duct located above the arched part of the furnace, an exhaust hood and guide means made in the form of a hollow cone mounted on the arched part of the furnace and a heat-resistant elastic screen in the form of a cylinder on the lower base of the hollow cone mounted with an annular gap around the hearth, in which on the internal conical surfaces of the exhaust hood and the guiding means in the form of a hollow cone helical grooves are made with the same pitch, while the angle The hollow cone between the generators in the longitudinal section of the exhaust hood is made equal to the angle of the hollow cone between the generators in the longitudinal section of the guide means and equal to the angle of the cone between the generators of the cone formed by the helical lines of the inner edges of the screw grooves, and the outer conical surface of the guide means is mated with the inner conical the surface of the exhaust umbrella to the length of the hollow truncated cone of the guide means. In this case, the diameter D1 of the heat-resistant elastic screen in the form of a cylinder on the lower base of the hollow cone refers to the diameter d1 of the duct above the exhaust hood as D1: d1 = (100 200): 1, the step between the screw grooves of the exhaust hood and the guide means can be made 300- 500 mm, each spiral groove can be mounted to the inner conical surface at an angle of 50-80 ° (RF patent No. 2394658,
Известен блок газоочистки, включающий корпус, сообщающийся с впускной газовой трубой, выходные газовый и шламовый патрубки, в котором корпус выполнен в виде вертикального цилиндра с боковыми окнами и верхней конической заглушкой, при этом снаружи корпуса размещена охватывающая камера, выполненная в виде кольцевого цилиндра с концентричными корпусу вертикальными цилиндрами с тангенциальными прорезями или выполненная в виде прямоугольных кассет, прилегающих к корпусу и заполненных вертикальными пластинами с тангенциальными прорезями. При этом прямоугольные кассеты стыкуются друг с другом вкладышами с полыми боками и задней стенкой, причем вкладыши заполнены вертикальными пластинами с тангенциальными прорезями, тангенциальные прорези в вертикальных цилиндрах и пластинах могут быть направлены от центра к периферии снизу вверх или сверху вниз, тангенциальные прорези во внутреннем цилиндре и внутренних пластинах могут быть направлены от центра к периферии сверху вниз, а в наружном цилиндре и наружных пластинах - снизу вверх, тангенциальные прорези могут быть образованы горизонтальными или вертикальными наклонными лопатками (патент РФ №2375104, B01D 45/00, B01D 45/08, 2009).A known gas purification unit, comprising a housing in communication with an inlet gas pipe, outlet gas and slurry pipes, in which the housing is made in the form of a vertical cylinder with side windows and an upper conical plug, while the enclosing chamber is arranged outside the housing, made in the form of an annular cylinder with concentric casing with vertical cylinders with tangential slots or made in the form of rectangular cartridges adjacent to the casing and filled with vertical plates with tangential slots . In this case, rectangular cartridges are joined together by inserts with hollow sides and a back wall, and the inserts are filled with vertical plates with tangential slots, tangential slots in vertical cylinders and plates can be directed from the center to the periphery from bottom to top or top to bottom, tangential slots in the inner cylinder and inner plates can be directed from the center to the periphery from top to bottom, and in the outer cylinder and outer plates - from bottom to top, tangential slots can be formed s horizontal or vertical inclined blades (RF patent №2375104, B01D 45/00, B01D 45/08, 2009).
Основной недостаток известных решений - недостаточно высокая эффективность отвода технологических газов.The main disadvantage of the known solutions is the insufficiently high efficiency of the removal of process gases.
Известен низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи, состоящий из крышки, боковых стен и подвижного экрана и содержащий на крышке отверстия под токоподводы и труботечки, а на боковых стенах - заборные окна газоходов и патрубки подачи леточных газов, с перекрытием зазора между фланцем печи и боковыми стенами зонта подвижным экраном, при этом зонт выполнен в виде ступенчатой пирамиды с боковыми стенами меньшего диаметра и подвижным экраном большего диаметра, а заборные окна газоходов прямоугольного сечения расположены тангенциально и повернуты относительно друг друга на 180°, причем верхняя кромка заборного окна расположена на одном уровне с крышкой зонта (патент РФ №2272976, F27D 1/00, C22C 33/04, 2006).A low umbrella of an open ore-reducing electric furnace is known, consisting of a cover, side walls and a movable screen and containing holes for current leads and tubing on the cover, and on the side walls are intake windows of ducts and nozzles for supplying flying gases, with a gap between the furnace flange and the side walls of the umbrella a movable screen, while the umbrella is made in the form of a stepped pyramid with side walls of a smaller diameter and a movable screen of a larger diameter, and the intake windows of rectangular ducts are located tangent They are also specifically rotated 180 ° relative to each other, with the upper edge of the intake window being flush with the umbrella cover (RF patent No. 2272976, F27D 1/00, C22C 33/04, 2006).
По назначению, по технической сущности и по наличию сходных признаков данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога.According to the purpose, the technical nature and the presence of similar features, this technical solution was chosen as the closest analogue.
Основной недостаток известного решения - недостаточная стабилизация отводимого потока технологических газов. Для обеспечения гарантированного отвода газов, предотвращения их выбросов в атмосферу цеха требуется поддержание значительного разрежения в подзонтовом пространстве, что требует значительных энергетических затрат.The main disadvantage of the known solution is the insufficient stabilization of the exhaust stream of process gases. To ensure guaranteed removal of gases, to prevent their emissions into the atmosphere of the workshop, it is necessary to maintain a significant vacuum in the sub-umbrella space, which requires significant energy costs.
Задачами предлагаемого технического решения являются повышение экологической безопасности производства, снижение энергетических затрат на эксплуатацию газоотводящего оборудования, повышение технико-экономических показателей технологического процесса.The objectives of the proposed technical solution are to increase the environmental safety of production, reduce energy costs for the operation of gas exhaust equipment, increase the technical and economic indicators of the technological process.
Технический результат заключается в стабилизации отводимого потока технологических газов, снижении разрежения в подзонтовом пространстве, повышении срока службы газоочистного оборудования.The technical result consists in stabilizing the discharged flow of process gases, reducing the vacuum in the sub-umbrella space, increasing the life of the gas cleaning equipment.
Технический результат достигается тем, что зонт открытой рудовосстановительной электропечи, состоящий из крышки, стен корпуса меньшего диаметра и подвижного экрана большего диаметра и содержащий на крышке отверстия под токоподводы и труботечки, а на боковых стенах - заборные окна газоходов прямоугольного сечения, расположенные тангенциально, патрубки подачи леточных газов, подвижный экран, установленный с перекрытием зазора между фланцем печи и стенами корпуса зонта, согласно заявляемому решению корпус зонта и подвижный экран выполнены в виде цилиндров, а заборные окна газоходов выполнены прямоугольного сечения с отношением сторон 1:2÷1:5, причем верхние части газоходов выполнены на уровне крышки зонта.The technical result is achieved by the fact that the umbrella of an open ore-reducing electric furnace, consisting of a cover, walls of a smaller diameter and a movable screen of a larger diameter and containing holes for current leads and tubules on the cover, and on the side walls are intake windows of rectangular ducts located tangentially, supply pipes gas flow, a movable screen installed with overlapping the gap between the furnace flange and the walls of the umbrella body, according to the claimed solution, the umbrella body and the movable screen are made us in the form of cylinders, and the intake window flues made rectangular with an aspect ratio of 1: 2 ÷ 1: 5, with the upper part of flues are made at the level of the umbrella cover.
При этом заборные окна газоходов расположены тангенциально и повернуты относительно друг друга на 180° или на 120°.In this case, the intake windows of the gas ducts are located tangentially and rotated relative to each other by 180 ° or 120 °.
Кроме того, внутренние боковые стенки газоходов могут быть установлены в подзонтовом пространстве и выполнены с выступами в сторону рабочего пространства печи, а внутренние боковые стенки газоходов могут быть выполнены на концах с изгибами.In addition, the inner side walls of the flues can be installed in the sub-umbrella space and made with protrusions towards the working space of the furnace, and the inner side walls of the flues can be made at the ends with bends.
Сравнение предлагаемого решения с ближайшим аналогом показывает следующее. Предлагаемое решение и ближайший аналог характеризуются сходными признаками:Comparison of the proposed solution with the closest analogue shows the following. The proposed solution and the closest analogue are characterized by similar features:
- зонт открытой рудовосстановительной электропечи, состоящий из:- an umbrella of an open ore recovery furnace, consisting of:
- крышки;- covers;
- стен корпуса меньшего диаметра;- walls of the case of a smaller diameter;
- подвижного экрана большего диаметра;- a movable screen of a larger diameter;
зонт содержит: The umbrella contains:
- на крышке отверстия под токоподводы и труботечки;- on the cover holes for current leads and tubules;
- на боковых стенах заборные окна газоходов;- on the side walls of the intake windows of the flues;
- заборные окна газоходов, расположенные тангенциально;- intake windows of gas ducts located tangentially;
- верхние части газоходов выполнены на уровне крышки зонта;- the upper parts of the flues are made at the level of the umbrella cover;
- патрубки подачи леточных газов;- branch pipes for the supply of flow gases;
- подвижный экран, перекрывающий зазор между фланцем печи и стенами корпуса зонта.- a movable screen covering the gap between the furnace flange and the walls of the umbrella body.
Предлагаемое решение отличается от ближайшего аналога следующими признаками:The proposed solution differs from the closest analogue in the following features:
- корпус зонта выполнен в виде цилиндра;- the umbrella body is made in the form of a cylinder;
- подвижный экран выполнен в виде цилиндра;- the movable screen is made in the form of a cylinder;
- заборные окна газоходов выполнены прямоугольного сечения с отношением сторон 1:2÷1:5.- intake windows of the flues are made of rectangular cross-section with an aspect ratio of 1: 2 ÷ 1: 5.
При этом заборные окна газоходов расположены тангенциально и повернуты относительно друг друга на 180° или на 120°.In this case, the intake windows of the gas ducts are located tangentially and rotated relative to each other by 180 ° or 120 °.
Кроме того, внутренние боковые стенки газоходов могут быть установлены в подзонтовом пространстве и выполнены с выступами в сторону рабочего пространства печи, внутренние боковые стенки газоходов могут быть выполнены на концах с изгибами.In addition, the inner side walls of the flues can be installed in the sub-umbrella space and made with protrusions towards the working space of the furnace, the inner side walls of the flues can be made at the ends with bends.
Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от признаков ближайшего аналога, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения условию патентоспособности полезной модели «новизна».The presence in the proposed technical solution of signs that are different from the signs of the closest analogue allows us to conclude that the proposed solution meets the patentability condition of the utility model “novelty”.
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.The technical essence of the proposed solution is as follows.
Предложенное конструктивное решение низкого зонта позволяет эффективно организовать газоотвод, стабилизировать отводимый поток технологических газов за счет организации газового потока в подзонтовом пространстве на уровне от колошника печи до заборных окон газоходов. Создаваемое закручивающееся вихревое движение газового потока аналогично структуре газодинамического потока смерча. В этом случае в наружной зоне вихря газовый поток движется вверх по спиралеобразной траектории вокруг вертикальной оси, а в центре вихря происходит нисходящее движение. Вследствие высоких скоростей движения внутри вихря создается область разряжения при образовании области высокого давления на его периферии. Наличие в центральной части вихря области с пониженным давлением приводит к возникновению газового потока, поднимающегося ему навстречу от колошника, суживающегося кверху и соединяющегося с ядром. Внутри ядра развивается нисходящее движение, а снаружи, в его оболочке, - восходящий газовый поток.The proposed constructive solution of the low umbrella makes it possible to efficiently organize the gas outlet, to stabilize the exhaust stream of process gases by organizing the gas stream in the sub-umbrella space at the level from the furnace top to the intake windows of the flues. The created swirling vortex motion of the gas flow is similar to the structure of the gas-dynamic tornado flow. In this case, in the outer zone of the vortex, the gas flow moves upward along a spiral trajectory around the vertical axis, and in the center of the vortex, a downward movement occurs. Due to the high speeds of movement inside the vortex, a rarefaction region is created when a high-pressure region is formed at its periphery. The presence in the central part of the vortex of a region with a reduced pressure leads to the appearance of a gas stream rising up towards it from the top, tapering upward and connecting to the core. A downward movement develops inside the core, and an upward gas flow develops outside, in its shell.
Сочетание разрежения внутри ядра с избыточным давлением на периферии создает эффективное препятствие для выброса печных газов из подзонтового пространства при достаточно малом объеме удаляемых из подзонтового пространства газов, что позволяет снизить степень разубоживания колошниковых газов.The combination of rarefaction inside the core with excess pressure at the periphery creates an effective obstacle to the release of furnace gases from the sub-umbrella space with a sufficiently small volume of gases removed from the sub-umbrella space, which reduces the degree of dilution of flue gases.
Выполнение корпуса зонта и подвижного экрана в виде цилиндров обеспечивает эффективную газодинамику потока с минимальными сопротивлениями, без срывов потока.The implementation of the umbrella body and the movable screen in the form of cylinders provides effective gas flow dynamics with minimal resistance, without flow interruptions.
Тангенциально расположенные к корпусу зонта и повернутые относительно друг друга заборные окна газоходов 180° (два газохода) или на 120° (три газохода) являются конструктивными элементами, обеспечивающими возможность организации направленного движения газов под зонтом печи по касательной к боковым стенам зонта, позволяющими создать закрученный газовый поток в подзонтовом пространстве.180 ° (two gas ducts) or 120 ° (three gas ducts) intake ducts tangentially located to the umbrella body and turned relative to each other are structural elements that provide the possibility of organizing the directional movement of gases under the furnace umbrella along the tangent to the side walls of the umbrella, allowing you to create swirling gas flow in the sub-umbrella space.
Разрежение в газоходах создает направленное движение закрученного газового потока в его верхней части. При этом само закрученное движение газов создает разрежение в центральной части подзонтового пространства, поэтому, когда происходит отрыв газового потока на уступе между боковыми стенами и подвижным экраном, газы приобретают центростремительное ускорение, а образующийся закрученный поток создает пережимаемую в средней части воронку, перекрывающую своим широким основанием поверхность колошника печи.The vacuum in the flues creates a directional movement of the swirling gas stream in its upper part. In this case, the swirling movement of gases itself creates a rarefaction in the central part of the sub-umbrella space, therefore, when the gas flow breaks off on the ledge between the side walls and the movable screen, the gases acquire centripetal acceleration, and the resulting swirling flow creates a funnel that is compressible in the middle part and overlaps with its wide base the top of the furnace top.
Прямоугольная форма заборных окон с отношением сторон 1:2÷1:5 позволяет организовать стационарный газовый поток вдоль боковой стены зонта, обеспечивающий в конечном счете создание вихревого потока в подзонтовом пространстве. Создание заборными окнами вытянутых газовых потоков, прилегающих к цилиндрической стенке зонта, также способствует образованию закрученного потока.The rectangular shape of the intake windows with an aspect ratio of 1: 2 ÷ 1: 5 allows you to organize a stationary gas flow along the side wall of the umbrella, ultimately creating a vortex flow in the sub-umbrella space. The creation by the intake windows of elongated gas flows adjacent to the cylindrical wall of the umbrella also contributes to the formation of a swirling flow.
При соотношении сторон менее 1:2 данный эффект практически не наблюдается, при соотношении сторон более 1:5 снижается эффективность закрутки вихревого потока, т.к. в газоход всасываются и газы с периферии колошника, нецелесообразно по конструктивным соображениям.With an aspect ratio of less than 1: 2, this effect is practically not observed, with an aspect ratio of more than 1: 5 the efficiency of the swirl of the vortex flow decreases, because gases from the periphery of the top of the furnace are also sucked into the flue, which is not practical for structural reasons.
Для повышения эффективности работы устройства, при необходимости (в зависимости от мощности и конструктивных особенностей печи), внутренние боковые стенки газоходов могут быть установлены в подзонтовом пространстве и выполнены с выступами в сторону рабочего пространства печи, внутренние боковые стенки газоходов могут быть выполнены на концах с изгибами.To increase the efficiency of the device, if necessary (depending on the power and design features of the furnace), the inner side walls of the flues can be installed in the sub-umbrella space and made with protrusions towards the working space of the furnace, the inner side walls of the flues can be made at the ends with bends .
Предлагаемое конструктивное исполнение зонта дает возможность осуществлять эффективный газоотвод при поддержании достаточно небольшого разрежения в подзонтовом пространстве. Таким образом, во-первых, снижаются эксплуатационные энергетические затраты, во-вторых, снижаются скорости отводимого газового потока в газоходах, снижаются абразивные нагрузки на конструктивные элементы газоочистного оборудования. Снижение скоростей отводимых через газоходы газовых потоков позволяет повысить эффективность работы пылеосадительного оборудования и газоочистки в целом.The proposed design of the umbrella makes it possible to carry out efficient gas extraction while maintaining a fairly small vacuum in the sub-umbrella space. Thus, firstly, operating energy costs are reduced, and secondly, the rates of exhaust gas flow in the gas ducts are reduced, and the abrasive loads on the structural elements of gas-cleaning equipment are reduced. Reducing the velocities of the gas streams discharged through the gas ducts makes it possible to increase the efficiency of the dust-collecting equipment and gas purification as a whole.
В результате сравнительного анализа предлагаемого решения с известными решениями в данной области не выявлено технических решений, характеризующихся аналогичной с предлагаемым решением совокупностью признаков: корпус зонта и подвижного экрана выполнены в виде цилиндров, заборные окна газоходов прямоугольного сечения с отношением сторон 1:2÷1:5, расположены тангенциально к корпусу зонта.As a result of a comparative analysis of the proposed solution with known solutions in this area, no technical solutions were identified that are characterized by a combination of features similar to the proposed solution: the umbrella body and the movable screen are made in the form of cylinders, intake windows of rectangular ducts with an aspect ratio of 1: 2 ÷ 1: 5 are located tangentially to the body of the umbrella.
Заборные окна газоходов расположены тангенциально и повернуты относительно друг друга на 180° или на 120°.The intake windows of the gas ducts are located tangentially and rotated relative to each other by 180 ° or 120 °.
Кроме того, внутренние боковые стенки газоходов могут быть установлены в подзонтовом пространстве и выполнены с выступами в сторону рабочего пространства печи, внутренние боковые стенки газоходов могут быть выполнены на концах с изгибами.In addition, the inner side walls of the flues can be installed in the sub-umbrella space and made with protrusions towards the working space of the furnace, the inner side walls of the flues can be made at the ends with bends.
Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует изобретательскому уровню.Thus, the proposed technical solution meets the inventive step.
Предлагаемый зонт открытой рудовосстановительной электропечи представлен на фигурах, где на фиг.1 показан вид спереди зонта, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - характер движения газовых потоков при их вихревом движении в подзонтовом пространстве, на фиг.4 - вариант выполнения стенок газоходов.The proposed umbrella open ore recovery furnace is shown in the figures, where Fig. 1 shows a front view of the umbrella, Fig. 2 is a top view, Fig. 3 is the nature of the movement of gas flows during their swirling movement in the sub-umbrella space, Fig. 4 is an embodiment execution of the walls of the flues.
Зонт открытой рудовосстановительной электропечи содержит корпус, который представляет собой полый кожух 1 в виде цилиндра. Сверху зонт перекрывается крышкой зонта 2, в которой выполнены отверстия для проходов токоподводов 3 и труботечек 4. Из проходов токоподводов 3 в подзонтовом пространстве 5 непосредственно над колошником выходят электроды 6, опускающие в объем колошника печи. Места проходов токоподводов 3 и труботечек 4 снабжены уплотнениями 7 для предотвращения выброса колошниковых газов из-под зонта. Крышка зонта 2 соединяется со стенкой кожуха 1, в которой имеются отверстия для пристыковки заборных окон газохода 8 и для прохода патрубков подачи леточных газов 9. Снизу на стенку кожуха 1 подвешивается подвижный экран зонта 10, выполненный в виде цилиндра, перекрывающий просвет между стенкой кожуха 1 и фланцем кожуха печи 11. На фланце кожуха печи 11 установлен привод 12, приводящий в круговое вращение подвижный экран 10.The umbrella of the open ore recovery furnace includes a housing, which is a
Для улавливания леточных газов при сливе продуктов плавки на боковой стороне кожуха печи 11 над леткой 13 установлен газосборник леточных газов 14, соединенный газоходом через вентилятор с патрубками подачи леточных газов 9. Патрубок подачи леточных 9 газов расположен таким образом, чтобы плоскость обреза патрубка находилась на уровне начала внешнего края заборного окна газохода 8 при смещении его оси от оси заборного окна в горизонтальной плоскости на 1/6 ширины заборного окна.To capture the summer gases during the discharge of smelting products on the side of the
Наружные боковые стенки 15 газоходов сопряжены с внутренней стенкой кожуха 1 зонта, внутренние боковые стенки газоходов 16 установлены в подзонтовом пространстве 5 и выступают в сторону рабочего пространства печи, внутренние боковые стенки газоходов 16 выполнены на концах с изгибами 17.The
Низкий зонт открытой рудовосстановительной электропечи работает следующим образом (фиг.3).A low umbrella open ore recovery furnace operates as follows (figure 3).
При создании разрежения в газоотводящей системе в заборные окна газоходов 8 начинает втягиваться газовая фаза из подзонтового пространства 5. Вследствие тангенциального расположения заборных окон 8 к поверхности стенки зонта 1 движение газовой фазы идет по окружности параллельно стенке. За счет сил трения в газовый поток увлекаются окружающие массы газовой фазы. В результате образуется закрученное движение газового потока. При отрыве газового потока от стенки зонта 1 образуется ядро вихря, опускающееся на колошник печи.When creating a vacuum in the exhaust system, the gas phase from the
Вследствие наличия в центральной части вихря устойчивой области с пониженным давлением навстречу ему от колошника поднимается газовый поток, суживающийся кверху и соединяющийся с ядром. Образовавшийся вихревой газовый поток, отрываясь от боковых стенок зонта 1, образует перевернутую воронку, опирающуюся своим основанием на колошник печи. Внутри ядра развивается нисходящее движение, а снаружи, в его оболочке, - восходящий газовый поток.Due to the presence in the central part of the vortex of a stable region with reduced pressure, a gas flow rises towards it from the top, tapering upward and connecting to the core. The resulting vortex gas flow, breaking away from the side walls of the
Ускорение газового потока при его заходе в заборное окно газохода достигается за счет эжекционного эффекта при подаче с достаточно большой скоростью леточных газов через патрубок.The acceleration of the gas stream when it enters the intake window of the gas duct is achieved due to the ejection effect when flowing gas is supplied at a sufficiently high speed through the nozzle.
Созданная внутри вихревого потока зона разрежения препятствует выбросам колошниковых газов из-под зонта, при этом обеспечивая существенно меньшее их разубоживание за счет внешних подсосов по сравнению с существующими конструкциями низких зонтов.The rarefaction zone created inside the vortex flow prevents the ejection of flue gases from under the umbrella, while providing much less dilution due to external suction compared to existing designs of low umbrellas.
- скорость движения газов через заборные окна газоходов - не менее 25 м/сек;- the velocity of gases through the intake windows of the flues is at least 25 m / s;
- скорость кругового движения газового потока под зонтом - не менее 15 м/сек;- the speed of circular motion of the gas stream under the umbrella is not less than 15 m / s;
- скорость движения леточных газов на выходе из патрубка - не более 40 м/сек.- the speed of movement of the flow of gases at the outlet of the nozzle is not more than 40 m / s.
В этом случае выделение технологических газов из колошника печи составит 15 тыс.м3/час, а подача в подзонтовое пространство леточных газов - 40 тыс.м3/час. Расчетное снижение объема удаляемых из-под зонта газов по сравнению с известными конструкциями зонта составит с 400 до 150 тыс.м3/час.In this case, the release of process gases from the furnace top will be 15 thousand m 3 / hour, and the flow of submerged gases into the sub-umbrella space will be 40 thousand m 3 / hour. The estimated reduction in the volume of gases removed from under the umbrella in comparison with the known designs of the umbrella will be from 400 to 150 thousand m 3 / h.
Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить эффективный отвод колошниковых газов, снизить объем газоотвода в два раза, предотвратить выбросы газов из-под зонта в цех.Using the proposed technical solution allows for efficient removal of blast furnace gases, halves the volume of gas, prevent gas emissions from under the umbrella into the workshop.
Кроме того, за счет снижения рабочего разрежения снижаются эксплуатационные энергетические затраты, снижаются скорости отводимого газового потока в газоходах, снижаются абразивные нагрузки на конструктивные элементы газоочистного оборудования. Снижение скоростей отводимых через газоходы газовых потоков позволяет повысить эффективность работы пылеосадительного оборудования и газоочистки в целом.In addition, due to the reduction in working rarefaction, operating energy costs are reduced, the rates of the exhaust gas flow in the flues are reduced, and the abrasive loads on the structural elements of the gas cleaning equipment are reduced. Reducing the velocities of the gas streams discharged through the gas ducts makes it possible to increase the efficiency of the dust-collecting equipment and gas purification as a whole.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150849/02A RU2541264C1 (en) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Hood of open ore-thermal furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150849/02A RU2541264C1 (en) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Hood of open ore-thermal furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2541264C1 true RU2541264C1 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53287116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013150849/02A RU2541264C1 (en) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Hood of open ore-thermal furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541264C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2738324C1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-11 | Ваккер Хеми Аг | Cap used at discharge of molten silicon metal from furnace, and method of producing silicon using such cap |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555163A (en) * | 1969-05-16 | 1971-01-12 | United States Steel Corp | Fume-exhaust hood for electric furnace |
| RU2272976C2 (en) * | 2004-05-19 | 2006-03-27 | Оао Научно-Производственное Объединение "Электротерм" | Low hood of an open ore regenerating electric furnace |
| CN101225452A (en) * | 2008-01-30 | 2008-07-23 | 中冶华天工程技术有限公司 | Mobile smoke blast trapping device for furnace mixer |
| RU2375104C2 (en) * | 2006-06-05 | 2009-12-10 | Баркар Леонид Иванович | Gas purification unit |
| RU2394658C1 (en) * | 2009-04-27 | 2010-07-20 | Александр Макарович Салдаев | Device to entrap gases from "tornado" electric arc furnace |
-
2013
- 2013-11-14 RU RU2013150849/02A patent/RU2541264C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555163A (en) * | 1969-05-16 | 1971-01-12 | United States Steel Corp | Fume-exhaust hood for electric furnace |
| RU2272976C2 (en) * | 2004-05-19 | 2006-03-27 | Оао Научно-Производственное Объединение "Электротерм" | Low hood of an open ore regenerating electric furnace |
| RU2375104C2 (en) * | 2006-06-05 | 2009-12-10 | Баркар Леонид Иванович | Gas purification unit |
| CN101225452A (en) * | 2008-01-30 | 2008-07-23 | 中冶华天工程技术有限公司 | Mobile smoke blast trapping device for furnace mixer |
| RU2394658C1 (en) * | 2009-04-27 | 2010-07-20 | Александр Макарович Салдаев | Device to entrap gases from "tornado" electric arc furnace |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2738324C1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-11 | Ваккер Хеми Аг | Cap used at discharge of molten silicon metal from furnace, and method of producing silicon using such cap |
| US11874064B2 (en) | 2018-02-22 | 2024-01-16 | Wacker Chemie Ag | Hood for Si-metal tapping |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201735263U (en) | Improved cyclone dust removal device | |
| CN102425441A (en) | Integrated dust fall technology by utilizing rotary airflow device, suction hood and conduit | |
| CN106693522A (en) | Smelting furnace flue gas dust removal device | |
| TW201909989A (en) | Dust removal and demisting device for wet desulfurization and electromechanical coupling wet dust removal and demisting device | |
| CN115263296A (en) | Efficient and safe dust removal system for mine and operation method | |
| CN203155665U (en) | Uniformly blowing and sucking type harmful gas collection device | |
| CN201197919Y (en) | Efficient gravity dust collector | |
| RU2541264C1 (en) | Hood of open ore-thermal furnace | |
| CN205164414U (en) | Wet -type whirlwind water curtain dust collector | |
| CN105381857B (en) | A kind of downhole gangue crushing plant with dedusting function | |
| CN102913271B (en) | Pulp shooting machine dust pelletizing system | |
| WO2016192400A1 (en) | Tail gas dust removing chimney | |
| CN111364990B (en) | Vortex air curtain conversion device | |
| CN2592280Y (en) | Cone-diffusion cyclone separator | |
| CN202289714U (en) | Gas-solid separation device | |
| CN102430295A (en) | Gas-solid separator | |
| CN106089200A (en) | A kind of cleaner being suitable for coal mine work area treating flour dust | |
| CN111174595A (en) | A seven-stage preheating system at the end of a cement kiln and its working method | |
| RU2272976C2 (en) | Low hood of an open ore regenerating electric furnace | |
| RU2394869C1 (en) | Device to entrap dust emission in coke discharge | |
| CN203862424U (en) | Centrifugal guide vane of efficient double delamination cyclone separator | |
| CN108105763A (en) | It is a kind of to prepare kaolin Circulation fluidized-bed furnace material returning device | |
| CN209612516U (en) | A gas dust removal device | |
| CN102641640A (en) | Dedusting recycling device for chimney of drying cylinder and dedusting recycling method of dedusting recycling device | |
| CN202667013U (en) | Cyclone dust extractor capable of changing gas flow state |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181115 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210903 |