RS57197B1 - Proces za hlađenje metalurških posuda - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na postupak hlađenja metalurških posuda.

[0002] Metalurške posude, kao što su peći, kotlovi (livenje za transport i odsumporavanje metala), cevi za staklo ili za istopljene metale, kao što su aluminijum, čelik, gvožđe, opiljci, konverter za proizvodnju čelika, peći u industriji metala i stakla, za korišćenje toplotnog otpada ili za proizvodnju toplote, imaju obloge od vatrostalnog materijala. Ove obloge su podložne visokom habanju zahvaljujući visokim termičkim, fizičkim i hemijskim naprezanjima.

[0003] Za popravku postojeće obloge ili za kompletnu ponovnu isporuku vatrostalnog materijala, ove metalurška posude moraju se redovno stavljati van upotrebe, i zatim se ohladiti pre posete osoblja za održavanje i obrade sa uređajima osetljivim na temperaturu. Međutim, proces hlađenja od radne temperature do tolerantne temperature posete zahteva dosta vremena. Kako bi se postiglo skraćivanje vremena hlađenja, postoje pokušaji da se metalurške posude hlade ventilatorom. Međutim, to ne dovodi do zadovoljavajućeg ubrzanja hlađenja. Alternativno, predloženo je - na primer u DE 2851 259 A1 – da se automatizuje isporuka ili popravka obloga tako da je popravka na visokim temperaturama moguća. Pri takvoj vrućoj popravci, tečni zamenski materijal se nanosi mlaznicom za prskanje na istrošene, erodirane ili obrađene površine obloge. U mnogim slučajevima vruća popravka nije moguća, a pogotovo se ne može izvršiti potpuna ponovna isporuka.

[0004] Iz US 5217 658 A je poznat postupak za popravku kupole u kom se peć hladi tečnim azotom sve dok se ne postigne odgovarajuća temperatura za oslobađanje peći.

[0005] DE 19732 893 A1 opisuje postupak za hlađenje obloga kotlova industrijskih pećnica, pri čemu se bar deo obloge dovodi u dodir sa kriogenim gasom ili tečnim gasom, kao što je gas ugljen-dioksida ili tečni ugljen-dioksid.

[0006] JP 49006722 B opisuje upotrebu snega ugljen-dioksida za hlađenje i tretman unutrašnje površine metalurškog konvertera. Sneg ugljen-dioksida se generiše lokalno otpuštajući tečni ugljen-dioksid.

[0007] Iz JP 2052 985 A poznat je postupak hlađenja prostora za metalurški tretman pomoću tečnog gasa. Tečni gas, na primer tečni azot ili tečni ugljen-dioksid, nanosi se na zidove prostora za tretman pomoću rotirajuće prskalice.

[0008] Cilj ovog pronalaska je da pruži alternativni postupak za hlađenje metalurških posuda, i naročito za skraćivanje zastoja rada metalurških posuda, koji je neophodan zbog hlađenja metalurške posude radi održavanja ili popravke.

[0009] Ovaj cilj se postiže postupkom koja ima karakteristike patentnog zahteva 1.

[0010] Prema pronalasku, prema tome, metalurška posuda se podvrgava hlađenju kriogenim sredstvom. Zbog termičkog dodira sa kriogenim sredstvom, metalurška posuda se ubrzano hladi. Ušteda u vremenu koja može da se postigne može da iznosi nekoliko sati.

[0011] Pronalazak daje upotrebu ugljen-dioksida kao kriogenog sredstva, naročito ugljendioksid u čvrstom obliku (suvi led), koji se nanosi na površinu koja se hladi ili baca, i sublimira se termičkim dodirom sa površinom.

[0012] Ugljen-dioksid je uveden u prvom poželjnom otelotvorenju u super ohlađenom tečnom stanju pod pritiskom i oslobođen je u područje površine za hlađenje metalurške posude.

Oslobađanje proizvodi sneg ugljen-dioksida i gas hladnog ugljen-dioksida. Sneg ugljendioksida se primenjuje odgovarajućim sredstvima na površini koja se hladi. Kako bi se postigao naročito dobar efekat hlađenja, treba voditi računa da se što je manje moguće snega ugljen-dioksida istopi na svom putu do površine koja se hladi.

[0013] U drugom poželjnom otelotvorenju, koji se koristi kao alternativa ili pored gore pomenutog otelotvorenja, koriste se peleti suvog leda koji se nanose pomoću odgovarajućih mlaznih uređaja za pelete na površini koja se hladi. Peleti mogu imati bilo koji oblik i veličinu. Peleti suvog leda se ili proizvode direktno na licu mesta ili se transportuju sa mesta proizvodnje sa odgovarajućim prevoznim kapacitetima do mesta upotrebe. Ponovo, ugljendioksid bi trebalo uglavnom da u čvrstom stanju stigne do površini kako bi se postiglo optimalno hlađenje.

[0014] Zbog super hlađenja ugljen-dioksida pre nego što se prosledi do metalurških posuda za hlađenje, hlađenje je u celosti povećano i takođe utiče na veći deo kriogenog sredstva u tečnom ili čvrstom stanju na površini metalurškog suda, čime se postiže još bolji učinak hlađenja. Uporedivi pozitivni efekat se takođe može postići u tečnom ili gasovitom stanju kriogenog sredstva zahvaljujući činjenici da se pritisak kriogenog sredstva povećava pre nego što se prosledi do metalurške posude koja treba da se hladi.

[0015] Otelotvorenje pronalaska će biti detaljnije objašnjeno pozivanjem na crtež.

[0016] Jedini crtež (Slika 1) šematski prikazuje postupak u otelotvorenju postupka prema pronalasku.

[0017] Crtež pokazuje metaluršku posudu, u otelotvorenju, konverter 1, koji je ranije bio, na primer, za novu isporuku, stavljen van stroja i sada treba da se ohladi. Za hlađenje pomoću postupka prema pronalasku, konverter 1 se pomera u položaj u kom je njegova unutrašnjost dostupana za izlaganje kriogenom sredstvu. Za hlađenje konvertera 1 ugljen-dioksid je dat u otelotvorenju. Ugljen-dioksid je uveden u tečnom obliku u mobilnoj rezervoarskoj jedinici 2, na primer posudi rezervoara ili pokretnom rezervoaru. Korišćenje mobilne rezervoarske jedinice 2, koja je dovedena na lokaciju samo radi hlađenja, pokazuje se posebno pogodnim za ovu svrhu, pošto je ponovna isporuka potrebna samo u intervalima od nekoliko nedelja, a time i kriogeno sredstvo mora biti dostupno za hlađenje tek u dužim intervalima, ali u velikim količinama. Tečni ugljen-dioksid prolazi iz jedinicu rezervoara 2 pod pritiskom, na primer, od 15 do 20 bara preko cevi pod pritiskom 3, tako da se formira kao uređaj za oslobađanje snega ugljen dioksida 4 mobilne jedinice. Uređaj za oslobađanje 4 sadrži uređaj za opuštanje 5, u kom se otvara cev pod pritiskom 3. Na uređaju za opuštanje 5, tečni ugljen-dioksid se oslobađa do pritiska od oko 1 bara, gde se delimično zamrzava do snega ugljen-dioksida i delimično isparava kao gas ugljen-dioksida.

[0018] Pored toga, uređaj za superhlađenje 7 transportovan u cevi pod pritiskom 3 tečnog ugljen-dioksida može biti obezbeđen u cevi pod pritiskom 3 kako bi se povećao odnos sadržaja snega ugljen-dioksida u odnosu na gas ugljen-dioksida u uređaju za otpuštanje 5. Osim toga, u liniji, uzvodno od uređaja 7, može se pružiti uređaj za povećanje pritiska 8 za povećanje izlaznog pritiska pre oporavka.

[0019] Sneg ugljen-dioksida se oslobađa u pravcu unutrašnje površine konvertera 1 pomoću sklopa mlaznice 6, u kom se opciono pomoću spoljne energije stvara tok hladnog gasa. Sklop mlaznice 6 montiran je na noseću konstrukciju 9, koja je konstruisana tako da se sklop mlaznice 6 pomera u unutrašnjost konvertera 1 i može delovati na barem otprilike celu površinu sa snegom ugljen-dioksida. Kako bi se postigao najbolji mogući efekat hlađenja, čestice ugljen-dioksida se ubrzavaju sklopom mlaznice 6, tako da barem delimično udare u čvrsto stanje na površini koja se hladi. Nakon udara na površinu koja se hladi, čestice ugljendioksida se tope, uklanjajući toplotu sa površine koja se hladi. Kada se postigne određena ciljana temperatura u unutrašnjosti konvertera 1, u kojoj je moguće izvršiti pregled konvertera 1, zračenje se prekida. Na ovaj način, proces hlađenja je značajno ubrzan, a konverteru 1 može da se pristupi znatno ranije nego što bi bio slučaj bez hlađenja.

Primer

[0020] Konverter za proizvodnju čelika proizvodi 300t/h tečnog proizvoda. Za novu isporuku, konverter se stavlja van upotrebe, a zatim se ohladi do temperature odgovarajuće za pristupanje od strane osoblja. Proces hlađenja je oko 15 sati bez hlađenja prema pronalasku. Kada se koristi postupak prema pronalasku, unutrašnjost konvertera se puni tokom procesa hlađenja u trajanju od 4 sata sa količinom snega ugljen-dioksida od 20 t/h. Time se skraćuje vreme hlađenja za oko 3 sata. Sa 10 isporuka godišnje, ovaj put uštede rezultuje povećanjem proizvodnje čelika od 9000 t godišnje.

Spisak referentnih brojeva

[0021]

1.

Konverter

2.

Mobilna rezervoarska jedinica

3.

Cev pod pritiskom

Uređaj za oslobađanje snega ugljen-dioksida Uređaj za otpuštanje

Sklop mlaznice

Uređaj za super hlađenje

Uređaj za povećanje pritiska

Noseća konstrukcija

Claims (1)

Patentni zahtev

1. Postupak za hlađenje metalurških posuda, pri čemu se na metaluršku posudu (1) nanosi kriogeno sredstvo kako bi se postigla unapred određena ciljana temperatura tokom unapred određenog vremena, pri čemu se

kao kriogeno sredstvo koristi ugljen-dioksid koje se nanosi na površinu metalurške posude (1), bilo kao ugljen-dioksid uveden u tečnom stanju super ohlađen u uređaju za hlađenje (7), oslobođen na uređaju za opuštanje (5) i u obliku snega ugljen-dioksida ulazi u termički dodir sa površinom metalurške posude (1) ili

se uvodi u obliku čvrstih suvih ledenih peleta i nanosi se sa mlaznicom na površini metalurške posude i u velikoj meri udara na površinu u čvrstom stanju.