Способ отвода конвертерных газов

 

СПОСЮБ ОТВОДА КОНВЕРТЕРНЫХ ГАЗОВ включающий охлаждение газов посредством теплообмена и впрыска воды и осажДение макрочас.тиц пылеуноса путем снижения скорости газов с одновременным изменением направления их движения, отличающийс я т&л, что,-с целью исключения образования насталей на поверхностях теплообмена путем охлаждения частиц пылеуноса ниже температуры их плавления, впрыск воды производят до снижения скорости газов И/или после снижения ееВ 1,5-5 раэ, причем воду подают в количестве 20-100 г/м при температуре газов 1200-1300°С. (/} СО

СОЮЗ СООЕТСНИХ

В Э УУ

РЕСПУБЛИК (le all;

3(Я) С 21 С 5 38

:г

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЯ . М ILOTOPONOMV CÂOOOÒÂ ÜOÒÂÓ (ОСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . (21) 3241939/22-02 (22) 04.02.81 (46) 30 ° 04 ° 83; Бюл. 9 16 .(72) Е.A.Êðè÷åâöîâ, Я.М.Щелоков, П.П.Солдатов и А.И.Бережинский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургйческой теп-. лотехники, Уральское производственно-, техническое предприятие УралэнерIt гочермет и Государственный союзный институт по проектиреванию метал. лургических заводов

° ° ° °

53} 669. 184. 15 (088. 8)

56) 1. Бережинский A.È. и Циммерман A.Ô.

ЦХлаждение н очистка газов кислород-

Йых конвертеров М., "Металлургия", 1975, с. 32-49.

2. Патент Франции Ф 1170421, .кл. С 21с. (54) (57) СПОСОБ ОТВОДА KOHBEPTEPHbIX

ГАЗОВ; включакщий охлаждение газов посредством теплообмена и впрыска воды и осаждение макрочастиц пылеуноса путем снижения скорости газов с одновременным изменением направления их движения, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что,.с целью исключения образования настылей на поверхностях. теплообмена путем охлаждения частиц пылеуноса ниже температуры их плавления, впрыск воды производят до снижения скорости газов и/или после снижения ее -в 1,5-5 раз, причем воду подают в количестве 20-100 г/м при температуре газов 1200-1300 С.

В

1014913

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для охлаждения и эвакуации конвертерных газов.

Известен способ радиационного и конвективного охлаждения газообразных продуктов конвертерной плавки в переходном и опускном гаэоходах котла-охладителя j1 ).

Поскольку конвертерные газы содержат от 100 до 500 r и более пыли в 10

1 м .их объема и, . кроие того, газовым потоком из"за большой скорос- .-. ти выносятся значительные количества (до 20-100 г на 1 м газов) макрочастиц шлаковой пены и шлакометал- (5 лииеской эмульсии, которые вследствие высокой температуры газового потока находятся в жидкой фазе, то на стенках ОКГ в зоне поворота потока (в переходном газоходе и в спуск- 2О ном гаэоходе образуются, особенно на конвективных поверхностях нагрева) прочные отложения, что увеличивает аэродинамическое сопротивление

ОКГ и уменьшает его пропускную спо-. собность по газам. Это ограничивает производительность конвертера и тре;бует тяжелого и опасного труда по очистке поверхностей нагрева от настылей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результ;.ту является устройство отвода газон, в котором в подъемном гаэоходе на пути газов под углом к оси потока устанавливают водоохлаждаемый экран-отражатель, за которым. помещают конвективные пОверхности нагрева.

Под нижней частью экрана-отражателя устанавливают бункер для сбора крупных частиц, Конвертерные газы перед входом в конвективный газоход ударяются о водоохлаждаемую поверхность экрана-отражателя и растекаются вдоль него. При этом круп- 45 ные частицы либо налипают на экран, либо отскакивают от него и попадают в бункер (2 j.

Однако в этом устройстве хоть и охладитель газов защищен от макрочастиц, но сама .защита быстро покрывается слоем настылей и требует очистки. Кроме того, мелкая фракция не сепарируется, а уносится газами и отлагается на поверхность нагрева ОКГ.

Таким образом, с*особ,по которому работает устройство,не исключает отложений, только снижает скорость их образования.

Цель изобретения — исключение образования настылей на поверхностях 60 теплообмена путем охлаждения частиц пылеуноса температуры их плавления.

Указанная цель достигается согласно способу отвода конвертер-, ных газов, включающему охлажде- у5 ние газов посредством теплообмена и, впрыска воды и осажденке макрочастиц пылеуноса путем снижения скорос ти газов с одновременным изменением направления их движения, впрыск воды производят до и/или после снижения скорости газов в 1,5-5 раз, причем воду подают в количестве 20-100 г/м при температуре газов 1200-1300 С.

Пределы впрыска воды в дымовые конвертерные газы в переходном газоходе обусловлены необходимостью понижения температуры мелкодисперсных частиц, уносимых газами, с тем, чтобы перевести их иэ жидкой фазы в твердую, не вызывая понижения темпера.гуры газа ниже необходимой для указанного процесса. Так, если эатвердевание шлакометаллических частиц мелкой пыли происходит при 1100 С, то охлаждение газового потока не должно быть ниже 1050ОC с тем, чтобы остальное тепло полезно использовалось для выработки пара. При этом удельное количество подаваемой жидкости будет определяться превышением температуры газа над температурой плавления материала частиц,.теплоемкостью газов и теплофиэическими свойствами подаваемой жидкости (охладителя). В случае охлаждения водой это составит от 20 до 100 г/м газов. Прием дозированного впрыска жидкости в гавовый поток обусловлен тем, что при высокой температуре газа-носителя тонком разбрызгивании жидкости последняя, мгновенно испаряясь, быстро охлаждает гаэ-носитель и содержащиеся в нем мелкодисперсные частицы до температуры, обеспечивающей переход. их иэ жидкой фазы в твердую. Твердые частицы не могут вызывать образование настылей на поверхностях нагрева.

Пример. Для ОКГ-100-2 необходимо увеличить поперечное сечение переходного газоходав 2,7 раза и осуществить впрыск воды в размере 35 r на

1м дымовых газов. Ниже приведены

3 варианты осуществления предлагаемого способа охлаждения конвертерных газов..В а р и а н т 1. Конвертерные газы, имеющие температуру 1500-1800оС,„ направляют в подъемный гаэоход ОКГ одновременно с воздухом и сжигают в нем, охлаждая до 1200ОС. В конце подъемного газохода при повороте в переходный гаэоход скорость газового потока уменьшают в 5 раэ за счет увеличения сечения переходного газохода. В результате этого крупные частицы выпадают из газового потока и, слипаясь, ссыпаются вниз, а дополнительно быстро охлаждают посредством впрыска в них воды иэ расчет 70 г/м что понижает их температуру до 1050 С.

Газы с такой температурой направля1014Ы5

Составитель О.Попов

Редактор С.Юско Техред И,Коштура КорректорA.Повх

Заказ 3135/22 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная,4 ют в опускной гаэоход для утилизации содержащегося в них тепла, после ! чего подают в газоочистку. Очищенные газы с помрщью дымососа выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу.

В а. р и а н т 2..Конвертерные газы направляют в подъемный газоход

ОКГ, разрежение на выходе каждого

Поддерживают таким, чтобы присосы воздуха в него были 0,1-0,15 от ствхиометрически необходимого для дожи- 10

raHHH.Недожженные газы остывают в подъемном гаэоходе -до 1200 C.B конце< подъемного газохода при повороте в переходной гаэоход скорость газов уменьшают в 5 раз за счет увеличения )ф сечения переходного газохода . В результате этого крупные частицы выпадают из:газового потока, слипаются

:и ссыпаются вниз, а газы и содержащуюся в них мелкодисперсную пыль допол-иителъйо быстро охлаждают посредством впрыска в них воды из расчета

60 г/м э, что понижает их температуру до 1050 С. Газы с такой температурой направляют в опускной газоход для утиуц ,лиэации содержащегося в них тепла, после чего подают в.газоочистку. Очищенные газы с помощью нагнетателя направляют либо на свечу для сжигания, либо в газгольдер.

Йа:чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого спо соба.

Устройство содержит подъемный гаэоход из Поверхностей 1 нагрева, переходной гаэоход 2, форсунки 3 тонкого распыливания жидкости, опускной газоход 4.

Устройство работает следующим образом.

Газы, сгорая, частично охлаждают- 40

Icosi в подъемном гаэоходе. Вверху подьемного газохода .в них впрыскивают жицкость (например, воду) для локаль ной защиты от настылей наиболее уязвимых мест. Затем газы поступают. в переходной гаэоход 2, где скорость их резко падает (в 1,5-5 раэ), что вызывает выпадение крупных частиц и осыпание их по скосу вниз. Для предотвращения налипания их на нижнюю стенку переходного гаэохода последняя также защищается форсунками тонкого распыливания жидкости (например, воды). Охлажденные газы поступают в опускной гаэоход, в котором при необходимости могут быть доохлаждены жидкостью, которую впрыскивают через форсунки тонкого распыливания.

Оговоренные скорости газов в предлагаемом способе обусловлены тем, что при обычных скоростях газов в подъемном газоходе 30-40 м/с размер капель металла и шлака, выносимых газом, достигает 2 мм и более (в результате окислительных реакций в капле ее температура может превышать. температуру газа-носителя и достигать температуры кипения металла). При этом образуются полые частицы, диаметр которых может достигать 5-6 мм при скорости газового потока 3040 м/с, Если при изменении (повороте) направления газового потока понизить скорость его в 1,5-5 раэ, то размер выносимых частиц соответственно уменьшится в 2,5-25 раэ, так как он пропорционален квадрату скорости газа.

Таким образом, изменяя скорость газов в переходном гаэоходе, можно управлять выносом крупных шлайометаллических частиц в опускной газоход.

Экономический эффект от использования изобретения заключается в увег личении производительности конвертеров путем форсировки кислородного дутья в результате увеличения пропускной способности ОКГ и сокращения длительности и объема работ по ремонту OKI