Systém na zisťovanie materiálu z pece pre prívodnú rúrku na dúchanie pri výrobe kovu

Číslo patentu: E 7698

Dátum: 05.12.2006

Autori: Mattich Michael, Rymarchyck Nicholas, Cingle George Iii

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Predložený vynález sa týka všeobecne zariadenia na výrobu kovu a najmä prívodných rúrokna dúchanie kyslíka pri výrobe kovu.Pri mnohých spôsoboch výroby kovov, ako napríklad spôsoboch výroby ocele, sa do nádoby pece zavádzajú prívodné rúrky na dúchanie chladené vodou. V prostredí výroby ocele môže byt prívodná rúrka na dúchanie vložená do základnej kyslíkovej pece (Basic Oxygen Fumace,skrátene BOF), elektrickej oblúkovej pece (Electric Arc Furnace, skrátene EAF) atď., aby sa napomáhalo taveniu, oduhličovaniu, zošľachťovaniu a ďalším procesom užitočným pri konverzii vsádzkového materiálu obsahujúceho železo V nádobe na oceľ. Typická prívodná rúrka na dúchanie môže injektovať plynné materiály, ako je kyslík, uhľovodíkový plyn a/alebo inertný plyn vysokou rýchlosťou V rôznych časoch, aby sa dosiahla požadovaná úprava kovového šrotu a/alebo údržba vnútrajška nádoby. Niektoré prívodné rúrky na dúchanie môžu tiež injektovať časticový uhlík a/alebo vápno (alebo podobne látky), aby sadosiahli požadované vlastnosti v kove, ktorý sa nakoniec vyrobí.Vodou chladené prívodné rúrky na dúchanie všeobecne obsahujú adaptérovú časť,podlhovastú bubnovú časť pripojenú na svojom prvom konci k adaptérovej časti a časťtvoriacu špičku prívodnej rúrky na dúchanie, pripojenú k druhému koncu bubnovej časti.Adaptérová časť obsahuje najmenej jeden vstup pre prijímanie plyrmých a/alebo časticových látok určených na injektovanie do nádoby pece, pričom tieto látky sa budú ďalej všeobecne nazývať ako aktívny materiál. Adaptérová časť tiež zahŕňa vstup pre vodu a výstup prevodu na cirkulovanie tlakovej chladiacej vody cez privodnú rúrku na dúchanie.Bubnová časť obsahuje najmenej tri V podstate sústredne usporiadané kovové, typicky oceľové, rúrky na prepojenie chladiacej vody a/alebo aktívneho materiálu, alebo materiálov medzi adaptérovou časťou a časťou tvoriacou špičku prívodnej rúrky na dúchanie. Poslednávonkajšia rúrka a prvá vnútorná rúrka normálne deñnujú prstencový priechod pre vratnú voduna dopravovanie chladiacej vody z časti tvoriacej špičku prívodnej rúrky do adaptérovej časti. Prvá vnútorná rúrka a druhá vnútorná rúrka obyčajne deñnujú prstencový priechod na privádzanú vodu na dopravovanie chladiacej vody z adaptěrovej časti do časti tvoriacej špičku prívodnej rúrky na dúchanie. Vnútro druhej vnútornej rúrky (a všetkých ďalších rúrok usporiadaných sústredne V jej vnútri) definuje najmenej jeden priechod na dopravovanie aktívneho materiálu z adaptérovej časti do špičky prívodnej rúrky na dúchanie pre injektáž doČasť tvoriaca špičku prívodnej rúrky na dúchanie zvyčajne obsahuje zostavu, ktorá má jednu alebo viac častí, ktoré môžu byt pripevnené zváraním, letovaním a podobne k sústredným rúrkam bubnovej časti. Zostava špičky prívodnej rúrky na dúchanie obsahuje najmenej jedno ústie prepojené s najmenej jedným priechodom aktívneho materiálu bubnovej časti na injektovanie alebo vypúšťanie aktívneho materiálu do nádoby pece. Zostava špičky ďalej obsahuje priechodzí prostriedok na spojenie dodávky Vody a vratných priechodov bubnovej časti k sebe navzájom. Takto skonštruované, môže voda alebo iná chladiaca tekutina kontinuálne cirkulovať prívodnou rúrkou na dúchanie, aby sa chladila prívodná rúrka na dúchanie, najmä zostava špičky prívodnej ríirky na dúchanie, ktorá je vystavená V priebehu prevádzky prívodnej rúrky na dúchanie najvyšším teplotám. Ak však pomocou časti tvoriacej špičku prívodnej rúrky na dúchanie nie je Chladiaca voda účinne dopravovaná, potom sa zostava môže zohrievať nerovnomeme. To zasa môže viesť k tzv. horúcim miestam alebo prepáleným miestam, čo často vedie k predčasněmu zlyhaniu špičky prívodnej rúrky na dúchanie. Príklady prívodných rúrok na dúchanie zahŕňajúce systémy a spôsoby na zisťovanie potenciálneho prepálenia špičky prívodnej rúrky na dúchanie predtým, ako sa toto prepálenie objaví alebo na automatické zareagovaníe V prípade poruchy sú uvedené V patentoch US 6 599 464 a US 4 533 124 avnemeckej predloženej patentovej prihláške DE 3543836. Z nich patent US 6 599 464 opisuje zostavu, kde je umiestnený teplotný snímač v miestedisponovanom vutesnenej komore za pracovným čelom a pred vnútorným čelom špičkyprívodnej rúrky na dúchanie.Iný typ poruchy prívodnej rúrky na dúchanie sa môže objavit, keď sa materiál, ako je troska,kov (napr. železo, oceľ atď.) alebo ich kombinácie (spoločne materiál pece) z pece nasaje do prívodnej rúrky na dúchanie. Materiál z pece sa môže nasať cez ústie prívodnej rúrky na dúchanie jedným z dvoch spôsobov jeho fúknutím späť (blow-back) a prerušením toku.Fúknutie späť je reakciou plameňa horáka, ktorý sa odrazí od šrotu do plášťa horáka aprípadne do neaktívnych otvorov v horáku, keď prívodná rúrka na dúchanie pri výrobe kovov funguje v horákovom režime (pokiaľ je konkrétna prívodná rúrka na dúchanie vybavená fimkčnosťou ako horák). Fúknutie späť môže zaniesť materiál z pece do neaktívnych otvorov alebo ústia špičky prívodnej rúrky na dúchanie. Vniknutie materiálu z pece do vnútra sa môže tiež objaviť ako následok prerušenia toku plynu, ked ferostatický tlakový rozdiel materiálu pece/oceľovej emulzie, obklopujúci prívodnú rúrku na dúchanie/horák, vtlačí materiál pece doústia prívodnej rúrky na dúchanie.V obidvoch prípadoch, dovnútra vniknutý materiál z pece môže viesť ku katastrofickému zlyhaniu prívodnej rúrky na dúchanie, ak sa to rýchlo nezístí. Keď sa reštartuje vysokorýchlostný tok plynného kyslíka cez prívodnú rúrku na dúchanie, môžu potenciálne vznikať spaľovacie reakcie na vnútornej stene špičky prívodnej rúrky na dúchanie. Na to, aby sa objavilo nebezpečné horeníe vo vnútri zostavy prívodnej rúrky na dúchanie, musia byť súčasneprítomné zdroje tepla, kyslík a palivo. Táto súhra okolností nastáva, keď sa materiál z pece vtiahne prívodnou rúrkou na dúchanie a keď sa prúd kyslíka dostane do styku s materiálom z pece, ako je tomu, keď prívodná rúrka na dúchanie rafmuje kov v nádobe pece. Materiál zpece vtiahnutý dovnútra, (ktorý môže mať zvyčajne teplotu od asi l 260 °C 2300 °F do 1650 °C 3000 °F, v závislosti od uplynulého času ohrevu) poskytuje teplo. Kyslík poskytuje okysličujúcu atmosféru a železo alebo uhlík v nasatom materiále z pece v špičke prívodnej rúrky na dúchanie poskytuje zdroj horľavého paliva. Keď sa začne železo alebo uhlík spaľovat v prostredí s vysokým obsahom kyslíka, spotrebováva sa oceľ na vnútornej stene špičky prívodnej rúrky na dúchanie a med vo vstupnej oblasti. Ak tento proces nie je rýchlo detegovaný anie je zastavený prúd plynného kyslíka, objavuje sa prcpálenie a z toho vyplývajúci intenzívny výtok chladiacej vody, ktorý môže spôsobiť vážne poškodenie nielen prívodnej rúrky na dúchanie, ale aj obklopujúcej nádoby pece, ako ajPatent US 4 106 756 opisuje prívodnú rúrku na dúchanie na výrobu kovu, ktorá má vnútorný snímač na zisťovanie podmienok vzhľadom na obsah pece na výrobu kovu počas zošľachťovania takých obsahov od miesta vsádzky po výpust. Snímač zisťuje tieto podmienky buď priamo cez výpustne trysky prívodnej rúrky na dúchanie alebo nepriamo snímanim podmienok V samotnej prívodnej rúrke na dúchanie. V obidvoch prípadoch, tvarvnútomej steny špičky prívodnej rúrky spojený s podstatnou vzdialenosťou snímača odvnútomej steny a prípadne uhlová orientácia snímača neumožňujú rýchlo stanoviť prítomnosťvtiahnutej trosky, ktorá by mohla ťažko poškodiť privodnú rúrku na dúchanie.Preto je výhodný systém a spôsob rýchlej a spoľahlivej detekcíe vniknutia materiálu z pece došpičky prívodnej rúrky na dúchanie pri výrobe kovu.Výhodný je taktiež systém a spôsob, ktorý ihned a automaticky preruší tok plynu obsahu júceho kyslík cez prívodnú rúrku na dúchanie pri výrobe kovu po detekcii vniknutia materiáluz pece do špičky prívodnej rúrky na dúchanie.Predložený vynález poskytuje prístrojový systém a spôsob na rýchle a spoľahlivé zisťovanie vniknutia materiálu z pece do vnútra do špičky prívodnej rúrky na dúchanie pri výrobe kovu. Prístrojový systém je celkom automatizovaný a využíva teplotný snímač umiestnený vedľa vnútomého povrchu vnútornej steny špičky prívodnej rúrky na dúchanie pri výrobe kovu. Snímač je v tepelnom alebo elektronickom prepojení s riadiacou stanicou. Riadiaca stanica je výhodne v prevádzkovom prepojení s ventilom na uzatváranie toku plynu do prívodnej rúrky na dúchanie a prípadne najmenej jedným alannom, uzatváracím ventilom chladiacej tekutiny,pohonom pece a niektorými ostatnými mechanizmami na prevádzku pece, ako to môže byť žiaduce alebo nutné. Vnútorná stena špičky prívodnej rúrky na dúchanie je tiež výhodne vytvorená so zásobníkom na Zbieranie vniknutého materiálu z pece a na jeho smerovanie k teplotnému snímaču. Týmto spôsobom je materiál z pece, ktorý vnikne do vnútra, umiestnený do blízkosti, výhodne do styku so snímačom, tak sa rýchlo a spoľahlivo zisťuje prítomnosť materiálu z pece. Ako odpoveď pri detekcii materiálu z pece, ovládanie toku plynu obsahujúceho kyslík ihneď ukončí tok plynu a podobne sa aktivujú prípadné ovládacie prvkyIné podrobnosti, úlohy a výhody predloženého vynálezu budú zrejmé z nasledujúceho opisuteraz uprednostňovaných uskutočnení a teraz uprednostňovaných spôsobov uskutočňovania

MPK / Značky

MPK: C21C 5/00

Značky: systém, dúchanie, výrobe, rúrku, prívodnú, materiálů, zisťovanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-e7698-system-na-zistovanie-materialu-z-pece-pre-privodnu-rurku-na-duchanie-pri-vyrobe-kovu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Systém na zisťovanie materiálu z pece pre prívodnú rúrku na dúchanie pri výrobe kovu</a>

Podobne patenty