Spôsob odsávania splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Vynála sa týka spôsobu odsávania splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, v ktorej vnútri sa splodiny metalurgických reakcií vyvíjajú v priebehu času v premenlivom množstve, najma reakciami zo spracovania vsádzky, pričom vnútro metalugickej nádoby je pripojená k ventilátoru. vynález ďalej vytvára zariadenie na odsávanie splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, v ktorej sa vykonáva tavenie a/alebo spracovanie vsádzky s vyvíjanírn splodín metalurgických reakcií, z ktorej vyúsfuje sopúch spojený s vnútrom metalurgickej nádoby na odvádnnie splodín metalurgických reakcií, dymník pre splodiny metalurgických reakcií v sopúchu metalurgíckej nádoby,spaľovania komora splodín metalurgickýeh reakcií, tilter a ventilátor mpojenć v sérii a v tomto poradí prepojené prvým kanálem spájajúcim dymník a spaľovaciu komom, druhým kanálem spájajúcim spaľovania komoru a filter a tretím kanálem spájajúcim ñlter a ventilátor.V metalurgiekom priemysle, predovšetkým v železiarstve, sa používajú metalurgickć nádoby ako sú elektrické oblúkové pece, v ktorých sa vyrábajú ocele alebo zliatiny z metalurgických látok, ktoré sú vo vnútri pece počas spracovania všeobecne v kvapalnom stave. Chemické reakcie, ktoré prebiehajú vo vnútri nádoby s privádmním reaktívnych plynov a miešaním alebo bez nich, sú sprevádzané vyvíjaním splodín v mnoütve premenlivom v čase a tieto je nevyhnutné odsávať z vnútra nádoby.V prípade elektrických pecí je nádoba mačne tesná a splodiny pochádzajú z hmoty metalurgických látok v roztavenom stave alebo počas taveniaVyvíjané množstvo splodín v metalurgickej nádobe sa môže počas pracovného procesu meniť medu veľmi nízkou a vysokou hodnotou.splodiny sa odsávajú v známych zariadeniach obsahujúcich všeobecne v predĺžení sopúcha spaľovociu komoru, filtre a ventilátor,všetky tieto prvky sú spojené v sérii a v tomto poradí kanálmi. Kanál, ktorý pripája filtre k ventilátoru, je opatreny regulačným orgánom tlakovej straty potrubia riadeným reguláciou ovládanou meraním tlaku vo vnútri metalurgickej nádoby v blízkosti jej klenby. Táto regulácia má za úlohu udržiavať tlak v metalurgickej nádoba na hodnote blízkej tlaku vonkajšieho ovzdušia kvôli obmedzeniu prúdenia vzduchu do vnútra pece i obmedzeniu emisií splodín do okolia metalurgickej nádoby.Tieto nriadenia majú nevýhody jednak v tom, že nemajú stabilný režim činnosti v dostatočnom rozsahu,najma smerom k nízkym výkonom. V skutočnosti je potrebné mat ako veľmi veľké, tak veľmi malé výkony. a systémy schopné veľmi veľkých výkonov nie sú stabilné pri veľmi malých výkonoch, jednak v tom, že nemajú dostatočne krátku dobu odozvy pri prechode od malého výkonu na veľký výkon. Ked má byt absorbované náhle zvýšené rruiočstvo splodín, aby na výstupe metalurgickej nádoby vzniklo dostatočne veľké sanie, je potrebné najprv čiastočne Vyprázdniť tiltre, spaľovaciu komoru a kanály, aby bol znížený tlak pri vstupe sacieho mriadenia. To móle trvať až 30 sekúnd, čo je veľmi dlhá doba.Francúzsky patentový spis číslo 2 464 305 navrhuje spôsob a zariadenie na odsávanie splodín z metalurgie 25kej nádoby, ktoré čiastočne odstraňujú vyššie nnienené nevýhody. Tento spôsob používa zariadenie, v ktorom je sopúch opatrený regulačným orgánom tlakovej straty potrubia ovládaným tlakom v metalmgickej nádobe kanál spájajúci dymník so spaľovacou komorou je opatrený regulačným orgánom tlakovej straty potrubia ovládaným tlakom na výstupe dymníka. Toto mi-iadenie s dvojitou reguláciou tlaku v miestach navzíjom tak blízkych v okruhu odsávanie splodín môže spôsobiť irčitú nestabilitu v prípade hrubých zmien prevádärového režimu metalurgickej nádoby.Ulohou predloženého vynálezu je vytvorit spôsob a mriadenie na odsávanie splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, ako je napríklad elektrieká oblúková pec, ktoré by mohli pôsobiť vo veľmi širokom mmahu výkonov, najma pri veľmi vysokom výkoneipri veľmi nízkom výkoneamali krátkuodozvu a stabilné prevádzkové režimy.Vynález rieši úlohu tým, že vytvára spôsob odsávanie splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, v ktorej vnútri sa splodiny metalurgických reakcií vyvíjajú v priebehu času v premenlivom množstve, najma reakciami zo spracovania vsáddry, pričom vnútro metalurgickej nádoby je pripojené k ventilátoru, ktorého podstata spočíva v tom, ž do pivádzacieho pásma prídavného plynu spojeného s ventilátorom sa privádza prídavný plyn, odsávajú sa splodiny metalurgiekých reakcií vyvíjané v metalurgickej nádobe a riadi sa privádzané rrmoütvo prídavného plynu udržiavaníiri tlaku plynu v sacej časti ventilátoru umiestneného za privádzacím pámiom prídavného plynu v mysle prietoku plynu na konštantnej hodnote.Podľa výhodného uskutočnenia predloženého vynálezu sa prúd prídavného plynu privádai do priestoru pripajajúceho vnútro metalurgickej nádoby k sacej časti ventilátoru pre jeho miešanie s odsávanými splodinami metalurgických reakcií z metalurgickej nádoby.Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia predloženého vynálezu konštantná hodnota tlaku plynu v sacej časti ventilátoru zodpovedá dopravnému tlaku ventilátora pri maximálnom dopravnom množstve.Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia prednom neho vynálezu sa vo vnútri metalurgickej nádoby udržiava tlak bliäry atmosférickému tlakuVynález ďalej vytvára nariadenie na odsávanie splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, v ktorej sa vykonáva tavenie alalebo spracovanie vsádzky s vyvíjaním splodín metalurgických reakcií, z ktorej vyúsťuje sopúch spojený s vnútrorn metalurgiekej nádoby na odvádmnie splodín metalurgíckýeh reakcií, dyrrmík pre splodiny metalurgických reakcií v sopúchu metalurgíckej nádoby, spaľovania komora splodín metalurgíckých reakcií, filter a ventilátor zapojené v sérii a v tomto poradí prepojené prvým kanálem spájajúcim dymnñ a spaľovaciu komoru, druhým kanálom spájajúcim spaľovaciu komoru a tilter, a tretím kanálem spájajúcim filter a ventilátor, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje prvý regulačný orgán umiestnený v prvom kanáli, prepojený prvým regulačným prostriedkom pripojeným k snímaču tlaku vo vnútri metalurgickej nádoby v blízkosti sopúeha, kde k tretiemu kanálu je pripojený prídavný kanál a vyústenýsvojím druhým koncom do ovzdušia, a druhý regulačný orgán je umiestnený v prídavnom kanáli a prepojený druhým regulačným prostriedkom pripojeným k snímača tlaku v treťom kanáli pri saeej časti ventilátora.Podľa výhodného vyhotovenia predloůeného vynálemieprvýrcsuhčnýorsánumiosmenývwommáü pripájajúcom dymník k spaľovacej komore tvormý škrtiacou klapkou.Podľa ďalšieho výhodnäro vyhotovenia predloženéhovynálmrjedruhýregulaćnýorgánumiestríenývprídavnom kanáli tvorený šlntiaeou klapkou.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu ventilátorom je radiálny ventilátor.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je znáznmený na výkresoch, kdeobr. l je schéma mriadenia na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, obr.2 je diagram úvislosti dopravného množstva na tlaku ako funkčná charakteristika sacej sústavy obsahujúcej kanál so škrtiaoou klapkou a ventilátor, aobr, 3 je schéma elektrickej oblúkovej pece opatrená zariadením na odvádmnie splodín metalurgických re» akcií podľa predloženého vynálezu.Zariadenie 101 znázomeríé na obr. l obsahuje sanie potrubie 102 opatrené napríklad škrtiaoou klapkou 103,ktorej poloha je riadená regulátorom 104. Sacie potrubie 102 je zavedené do sacej časti ventilátora 105, ktorého výtlaková časť je zavedená do komína 106. Ventilátor 105 je napríklad radiálny ventilátor. Prídavné potrubie 107 spojené s atmosférou je medzi škrtiacou klapkou 103 s ventilátorom 105 napojené na sacie potrubie 102. Prídavné potrubie 107 je opatrené škrtiacou klapkou 100 riadenou regulátorom 110 pripojeným k snímaču 109 tlaku umiestnenýrn v blízkosti sacej časti ventilátoru 105.Princíp činnosti takéhoto zariadenia može byt vysvetlený odkazom na činnost saoej sústavy bez prídavného potrubia s prihliadnutím na obr. 2. Výraz AP sa nazýva tlaková strata a je medzi miestami pred a ur škrtiacou klapkou 103 alebo medzi sacou časťou a výtlačnou časťou ventilátoru 105. Výraz Q je dopravné množstvo a je v sacom potrubí 102 alebo vo ventilátora 105.Pre ventilátor 105 je dopravné množstvo Q závislé od tlakovej straty vzťahom, ktorý zodpovedá krivke 111 na obr. 2.Pre sacie potrubie 102 sú dopravné množstvá a tlaková strata spojené vzťahom, ktorý zodpovedá krivkarn 112 a 113 na obr. 2. Krivka 113 zodpovedá škrtiacej klapke 103 uzatvorenej na maximum prípustné na vylúčenie nestabilných stavov.Ked je škrtiaea klapka 103 úplne otvorená, nachádzasasůstavavpmeovnombodeAčojepriesečník kriviek 111 a 112 a dopravné množstvo je QA. To je maximálne prípustné dopravné množstvo.Ked je škrtiaca klapka 103 takmer uzatvorená, potom v neprítomnosti prídavného potrubia 107 sa sústava nachádza v pracovnom bode B. To zodpovedá zvyško vému dopravnému množstvu QR, ktoré nie je zanedbateľné.Pomocou prídavného potrubia 107 je moürě udržia l 0vat sací tlak na stálej hodnote APA zodpovedajúcej maximálnemu dopravnému mnoàtvu ventilátora 105. Na tento účel pôsobí regulácia na krtiacu klapku IN tak, aby súčet prietokových mnoďstiev potrubiami 102 a 107 bol stály keď je škrtiaca klapka 103 celkom otvorená, škrtiaca klapka 108 je takmer uzatvorená a naopak.Za týchto podmienok zostáva tlaková strata v škr tiacej klapke 103 stála a rovnajúea aa APA, hoci ked je álntiaca klapka 103 takmer untvorená, pracovný bod sústavyje bod C na obr. 2. Zodpovedá únikovérnu dopravnému mnoätvu Qc, ktoré je o niečo menšie ako dopravné množstvo QR. Zariadenie podľa predloženého vynálezu môže teda prwovaťvromahudopravnýchnmozstievmedziQca QA, ktorý leží bliäie k malým dopravným mnoďstvám ako íirnkčné rozsahy zariadenia podľa doterajšieho stavu techniky.Ako príklad sa uvádza, ze bežná hodnota APA je 100 mm vodného stĺpca a AP je 500 mm vodného stĺpca. Dopravné množstvo v sacom potrubí 102 je úmerné druhej odmocnine z tlakovej straty a pri spôsobe podľa predloženého vynález je možné dosiahnut dopravné množstvo Qc 0,45 QR, a to bez nestability lcniacej klapky 103.Spôsob podľa predloženého vyrúlem teda spočíva v saní splodín ventilátorom 105 pri regulovaní mnozstva prídavného vzduchu alebo plynu tak, aby tlak na sacej str-une ventilátora 105 zostáva nídry a zodpovedal maximálnemu dopravnému množstvu ventilátora 105.Tento spôsob je obzvlášť zaujímavý, ked sa použije na odsávanie splodín z elektrickej oblúkovej pece,najma keď je snaha vytvorit tesnú pec.Na tento účel sa použije napríklad nariadenie mámmené na obr. 3.Obluková pec 2 opatrená tromi elektródarríi 3 v klenbe, z ktorých je známmená iba jedna, má vnútro 21 trrčené na uloženie kovovej vsádzky 22 na roztavenie a obsahuje sopůch 4 tvorený otvorom v klenbe 23 a kanálem. Obluková pec 2 je opetrená nriadením na odsávanie splodín metalurgických reakcií podľa predloríeného vynálezu. Zariadenie 1 obsahuje dymník 5 umiestnený proti sopúchu 4. Dymník 5 je spojený prvým kanálem 6 so spaľovaoou komomu 7, ktorá je dmhým kanálem 8 spojená s filtrom 9, ktorý je tretím kanálem 10 spojený s ventilátorom 11. Prvý kanál ője opatrený regulačným orgánom 12, napríklad klapkou, ktorá je nadená prvým regulačným prostriedkom 13 ovládaným snímačom 14 tlaku umiestneným v oblúkovej peci 2 v blídrosti sopúchu 4. K tretiemu kanálu 10 je pripojený prídavný kanál 15 na sanie vzduchu z atmosféry. Prídavný kanál je opatrený druhým regulačným orgánom 16, napríklad škrtiacou klapkou,ktorá je riadená druhým regulačnýrn prostriedkom 17 ovládaným snímačom 10 tlaku nuiestneným v blízkosti sacej časti ventilátora 11.Teraz bude opísaná činnost nariadenia máznmeného na obr. 3. Prvý regulačný prostriedok 13 nastavuje polohu prvého regulačného orgánu 12 tak, že tlak v oblúkovej peci 2 zostáva v blízkosti atmosférického tlaku mimo oblúkovej pece 2. Keď nie je výmramná emisia splodín metalurgických reakcií, je prvý regulačný orgán 12 takmer uzatvorený. Ked je emisia významná, prvý regulačný orgán 12 je plne otvorený. Druhý regulačný orgán 16 udržiava tlak na samej straneventilátor-a ll na irovni mdpovedajíleej maximálnemu dopravnemu množstvu ventilátoru ll. To zodpovedá odehýlke tlaku so slabým atmosfà-iokým tlakom. Ked je dopravné množstvo splodín prúdiaeieh z oblúkovej pece 2 male, druhý regulačný orgán 16 je takmer Imtvormý a naopak.Keď je emisia splodín slabá, nariadenie môže pracovať stabilneipriveľmimalomdopravnommnožxtvenasacejstranedymnlkaiatlakpoprúdenprvýmregulaćnýmorgánomlzjenízky. Tlakvpecijeudrłiavuiýv blízkosti atmosferiekełio tlaku.Ak vmikne náhle zvýšené množstvo splodín metalurgických reakcií, prvý regulačný orgán 12 sa rýchlo otvorLPretodejeslabýtlakvčastipopnídeprvćhokanálu 6, v spaľovaoej komore 7, v dmhom konali 8, vo tiltri 9 avtreťomkamáli líhsúsplodinyvsatćdozariadenisl a doba odozvy oblúkovej pece 2 je veľmi krátka Bola zistenádobaodozvylsekundąoprotiiłüsekundámpri zariadeniach podľa doterajšieho stavu techniky.Po dosiahnutí ustáleného reämu je prvý regulačný orgán 12 otvorený a druhý regulačný orgán 16 je zatvorený. Celá kapacita ventilátoru ll je vyuiitá na odsávanie splodín metalurgických reakcií z pece 2.Je uejme, že ked skončí emisia splodín, prvý regulačný orgán 12 sa môže opat rýchlo zavrieť a udržiavať saním dopravné mnobtvo v dymnlku 5 veľmi male, čo zamedzt zníženiu tlaku v oblúkovej peci 2, druhý regulačný orgán 16 sa postupne otvorí.Zariadenie podľa predloženého vynálezu tak Innožňuje získať stabilné pôsobenie vo veľmi širokom rozsahu dopravných množstiev v dymníku 5 časová odozva zariadení podľa vynálezu je veľmi krátka. To množñuje zároveň dobre regulovať tlak v oblñkovej peci 2, zamedziť vnikaniu falošného vniuchu, keď sú emisie splodín metalurgických reakcií slabe, a dobre odsâvat tieto splodiny, ked ich množstvo prudko stúpne.l. Spôsob odsávania splodín metalurgických reakcií v metalurgickej nádobe, v ktorej vnútri sa splodiny metalurgických reakcií vyvíjajú v priebehu času v premenlivom množstve, najma reakciami m spracovania vsàdzky, pričom vnútro metalurgickej nádoby je pripojené k ventilátonnvyzaačujúci sa tým, žedo privádmieho pásma prídavného plynu spojeného s ventilátorom sa privádm prídavný plyn, odsávajú sa splodiny metalurgických reakcií vyvíjane v metalurgiekej nádobe a riadi sa privadmnć množstvo prídavného plynu udržiavanim tlaku plynu v saoej časti ventilátora mniestneneho za privádzacím páanom prídavného plynu v mysle prietoku plynu na konštantnej hodnote.2.Spôsob podľa nároku l, vyznačujúci sa tým, žeprítdprídavnćhoplynusaprivàdzado priestom pripàjajúeebo vnútro metalurgiekej nádoby k saeej časti ventilátoru na jeho nniešanie s odsávanými splodínamí metalurgických reakcií z metalurgickej nádoby.3. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov l a 2,vyanačujúcl ra tým, žekonštantnáhodnota tlaku plynu v saeej časti ventilátoru zodpovedá do pravnému tlaku ventilátoru pri maximálnom dopravnom množstve.4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov l až 3,vyzaaču úct sa tým, zevovnůnimetalurgickej nádoby sa udržiava tlak blízky atmosferickćmuS. Zariadenie na odsávanie splodín metalurgických reakcií v metalurgiekej nádobe, v ktorej sa vykonáva tavenie a/alebo spracovanie vsádúy a vyvtjaním splodín metalurgických reakcii, z ktorej vyúsťhje sopúcli spojmý s vnúlrom metalurgickej nádoby na odvádzanie splodín metalurgických reakcií, dymník pre splodiny metalurgiekých reakcií v sopúchu metalurgickej nádoby, spaľovaeia komora splodín metalurgických reakcítñlteraventilátorzapojertćvsćriiavtomtoporadí prepojené prvým kanálem spájajůcim dymník a spaľovania koment, druhým kanálem apájajúeim spaľovaciu koruoru a filter a tretím kanálem apájajácim tilter a ventilátor, vyznačujúce sa t ý m , ž) obsahuje prvý regulačný orgán (12) umiestnený v prvom kanàli (6). Prepojený prvým resulačným pmmedkom (13) pripojeným k snímaču (14) tlaku vo vnútri metalurgickej nádoby (2) v blízkosti sopúcha(4). kde k tretiemu kanálu (10) je pripojený prídavný kanál (15) a vyústený svojím druhým koncom do ovniušia, a druhý regulačný orgán (16) je umiestnený v prídavnom kanáli (15) a prepojený druhým regulačným prostriedkom (17) pripojeným k mimaču (18) tlaku v treťom konali (10) pri saecj časti ventilátoru (l l).azariadeniepodľanarokuivyznaču úce sa tým, žeprvýregulačnýorgćnüz) umiestnený v prvom kanáli (6) pripájajúcim dymnik (5) k spaľovacej komore (7) je tvorený škrtiaoou klapkou.Izariadenícpodľanárokuivyzaačujúee sa tým, že druhý regulačný mgán (16) umiestnený v pridavnom konali (15) je tvorený škrtiacou klapkou.8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 5 až Lvyznačujúce sa tým, ževentilátorom (l l) je radiálny ventilátor.