Способ получения минерального расплава

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО РАСПЛАВА, включающий загрузку минерального сырья и твердого топлива, подачу воздуха через фурмы с периодическим изменением давления, гореиие топлива и плавление сырья, отличающийся тем, что, с целью повышения производительсиости, сиижения расхода кокса и стабилизвции плавильного процесса, подачу воздуха в формы осуществляют циклично, снижая давление от 6-8 до 1-2 кПа, а затем повышая давление от 1-2 до 6-8 кПа, причем продолжительиость цикла составляет 15-240 с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИК

4 (5l) »Ъ»

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° » (21) 3359240/29-33 (22) 30.11.81 (46) 23.02.85. Бюл. М - 7 (72) К. Э. Горяйнов, И. Н. Михайлов, А. Н. Михайлов, Л. M. Дизик, В. Н„ Быков и О. В„ Городецкий (71) Донецкий завод изоляционных материалов и Всесоюзный заочный инженерно-строительный. институт (53) 666.198(088.8) (56) 1. Ж. "Строительные и дорожные мащины", 1981, N - 1, с.22.

2. Попов Н. Н. Пульсирующее дутье — как метод регулирования схода шихты в доменной печи. Автореф.дис.

Донецк,- Изд-во ДПИ, 1953 (прототип).

„„SU„„1141O?4 A (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО РАСПЛАВА, включающий загрузку минерального сырья и твердого топлива, подачу воздуха через фурмы с периоди ческим изменением давления, горение топлива и плавление сырья, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппення производительсности, сни.жения расхода кокса и стабилизации плавильного процесса, подачу воздуха в формы осуществляют циклично, снижая давление от 6-8 до 1-2 кПа, а затем повышая давление от 1-2 до

6-8 кПа, причем продолжительность цикла составляет 15-240 с.

1141074 2

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов, а именно минеральной ваты, и может быть использовано на предприятиях, где в качестве плавильных агрегатов применяют вагранки, работающие на твердом топливе — кок-. се.

Известен способ получения минерального расплава в вагранке, когда 10 горейие кокса осуществляется в холостой колоше и в слое топлива, содержащегося в опускающейся шихте, в результате непрерывной подачи воздуха через фурмы 1„1 ). 15

При этом воздух необходимо подавать при давлении более 6 кПа, однако и в этом случае не удается достаточно полно обеспечить горение топлива в центральной части холостой 20 колоши. Следствием этого является неравномерное распределение температур по сечению и высоте шихтового столба, что влечет за собой возникновение неравномерности прохождения 25 процесса плавления, снижение производительности и увеличение расхода кокса.

Наиболее близким к изобретению по З0 технической сущности и достигаемому результату является способ,в котором подачу струи воздуха через формы осуществляют с периодически изменяющимся и равномерно чередующимся давлением Ç5 и скоростью. Этот способ применяют для регулирования схода шихты в доменной печи (2).

Однако ни по характеру решаемой задачи, ни по режиму пульсирующее 10 дутье, применяемое в доменном процессе, не соответствует изобретению.

Целью изобретения является повьппение производительности, снижение рас" хода кокса и стабилизации плавильного45 процесса.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения мине-. рального расплава, включающему загрузку минерального сырья и твердого 50 топлива, подачу воздуха в фурмы с периодическим изменением давления, горение топлива и плавление сырья, подачу воздуха в фурмы осуществляют циклично, снижая давление от 6-8 до 55

1-2 кПа, а затем повышая давление от

1-2 до 6-8 кПа, при этом продолжительность цикла составляет 15-240 с.

Пример. В вагранке диаметром

1250 мм, на воздуховоде которой смонтировано специальное устройство, плавят шлакобазальтовую смесь. Рабочие колоши состоят из доменного шлака, берестовецкого базальта и кокса.

Высоту шихтового столба поддерживают на уровне 2,8-3,2 м.

Химический состав используемых комйонентов и полученного расплава приведен в табл..l.

Проводят четыре серии плавок. Каждую серию ведут в течение 48 ч.

Плавку 1 серии проводят при максимальном давлении дутья 8 кПа и минимальном давлении — 2 кПа при периоде пульсации 4 мин.

Плавку П серии проводят при максимальном давлении дутья 7 кПа и минимальном давлении 1,5 кПа при периоде пульсации 1 мин.

Плавку Ш серии проводят при максимальном давлении дутья 6 кПа и минимальном давлении 1 кПа при периоде пульсации 15 с.

Плавку 1У серии проводят при постоянном давлении дутья 6 кПа.

При пульсирующем дутье воздух в фурмы подают при периодически открывающемся и закрывающемся дросселе, который вращается со скоростью

1 об/мин, в результате чего давление сначала снижается с 6-8 до 1,5-1,0 кПа, а затем снова возрастает до 6-8 кПа.

Параметры плавок, характеристики полученного расплава, а также изготовленных из него минераловатных матов приведены в табл.2.

Максимальное давление дутья 8 кПа обеспечивает наряду с прохождением воздуха и продуктов сгорания через слой шихты, подпор столба шихты, уравновешивая при этом около 607 столба шихты. Увеличение давления дутья свыше 8 кПа приводит к переходу в псевдоожиженное состояние. мелких фракций шихты, что в свою очередь вызывает повьппеннйй пылеунос мелких фракций.

Минимальное значение давления дутья 1 кПа. Хотя наибольшую встряску столб шихты получил бы при полном прекращении подачи воздуха, однако при этом в фурменный короб из вагранки поступает угарный газ, который вызывает.хлопки и взрывы в нем. Кроме з )1410 того, при снижении давления в вагранке снижается количество выбивающихся через летку газов, что нарушает теп-" ловой баланс награнки и появляется пульсация расплава с той же частотой, что и пульсация дутья, но со сдвигом на 0,1-0,2 периода.

Применение пульсирующего дутья указанных режимов позволяет повысить 10

Таблица I.

Содержание компонентов мас.X

Компоненты и расплав

8102 А) Оз Ре О л

Fe0 СаО Ng0

На 0 К,О

Прочие

Доменный шлак

)0,85

36,0 7,7 0,35 — 42,3 2,8

Базальт

Берестовецкого место49,06 15,7 5,38 6,37 8,95 6,17 3,1) 1,52 3,74 рождения

Расплав

1,)3 36,4 3,39 0,55 0,27 9,59

38,1 9 )2 1,45

Таблица 2 r

Плавка

Показатели

)У

7-1,5-7

8-2-8

6-1-6

Давление дутья, кПа

Период пульсации с

60.240

2850

2870

2460

2410

192

126

213

112

Относительное отклонение,Ж

6,73

4,,39

4,55

8,83

Температура расплава, С

1360

1360

1340

1340!

8,5

2l 5

)5,5

26,5

1,97

1,13

Относительное отклонение, 7.

l,58

1,38

330

180

150

230

Производительность вагранки по расплаву, кг/ч, Среднее квадратичное отклонение

Среднее квадратичное отклонение

Температура отходящих ваграночных газов, С

74 4 производительность вагранки, снизить расход кокса и существенно уменьшить разброс показателей производительности, температуры расплава, температуры отходящих газов; что обеспечивает стабильную нагрузку на узле переработки расплава и тем самым дает возможность добиться увеличения выпуска продукции с высокой однородностью по плотности.

1141074

Продолжение табл. 2

Показатели

111 1у

272

170

Среднее квадратичное отклонение

Относительное отклонение, %

106

108

73,9

60,0

82;4

70,6. Интенсивность горения кокса, кг/м ч 486 1

Расход кокса на 1 м3 матов, кг 32,1

480

489

479

32,7

34,8

29,4

Расход воздуха на 1 кг кокса, нм

9,7

10,1

10,7

10,8

Выход волокна из расплава, %

62,1

66,3

63,6

60,2

Плотность минераловатных матов, кг/м

89,2

89,1

91,7

94,2

Среднее квадратичное отклонение

Относительное отклонение, %

Выпуск мннераловатных матов, м

Расход сырья, т

5,4

2,6

2,9

3,7

6,06

2,83

3,25

3 91

403

438

477

442

49,6

48,1

58,2 58,7

Шлак

9,3

9,7

11,0

Базальт

14,0

14,3

14,0

14,2

Кокс

Заказ 410/20 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Заславская

Редактор Г. Волкова Техред N,Êóçüìà Корректор И. Эрдейи