Способ парогазового обезжиривания стружки во вращающейся печи

 

СПОСОБ ПАРОГАЗОВОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ СТРУЖКИ ВО ВРАЩАКЩЕЙСЯ ПЕЧИ , включающий ее увлажнение, наг-рев противотоком до 600°С продуктами сгорания топлива, сжигание вне печи образующихся горючих компонентов и очистку дымовых газов водой. отличающийся тем, что, с целью повышения качества обезжиривания , сокращения вредных выбросов в окружающую атмосферу и экономии топлива, при сжигании об- . раззтощихся горючих компонентов и .увлажнении стружки используют оборотную воду от очистки дымовых газов, а в диапазоне Нагрева стружки 150450 С содержание в ней воды поддерживают в зависимости от температуры и степени замасленности согласно зависимости i 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (i9) SU (I1) (51)4 Р 27 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К A8TOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

I

Ц = (4,6-0,01С) Vr где содержание воды в стружке

Ж температура стружки, С; степень замасленности стружки,X.

ГОСУДАРбТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3696202/22-02 (22) 26.01.84 (46) 15.11.85. Бюл. У 42 (71) Иго-Восточное производственнотехническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии (72) В.В.Воробьев (53) 669.187.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1010137, кл. С 22 С 5/52, 1982.

Патент Великобритании

М 1271312, кл..F 4 В, 1972. (54)(57) СПОСОБ ПАРОГАЗОВОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ СТРУЖКИ ВО ВРАЦА1ЩЕЙСЯ ПЕ%1, включающий ее увлажнение, наг.— рев противотоком до 60Q C продуктами сгорания топлива, сжигание вне печи образующихся горючих компонентов и очистку дымовых газов водой, отличающийся тем, что, с целью повьпнения качества обезжиривания, сокращения вредных выбросов в окружающую атмосферу и экономии топлива, при сжигании образующихся горючих компонентов и увлажнении стружки используют оборотную воду от очистки дымовых газов, а в диапазоне нагрева стружки 150о

450 С содержание в ней воды поддерживают в зависимости от температуры и степени замасленности согласно зависимости

1191720

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам подготовки стружки перед ее переплавом в металлургическом агрегате.

Цель изобретения — повышение качества обезжиривания, сокращение вредных выбросов в окружающую атмосферу и экономия топлива.

Величина содержания в стружке воды при ее нагреве в диапазоне тем- 10 ператур 150-450 С, определяемая по формуле : 4 =(4,6-0,0it)Pr,основана на экспериментальных данных. Эксперименты показывают, что увлажнение стружки при ее обезжиривании 15 во вращающейся печи наиболее целесообразно производить в диапазоне температур 150-450 С, при которых наблюдается интенсивное испарение всех фракций, содержащихся в струж- 20 ке органических включенйй.

Установлено, что наибольшая возможная степень замасленности стружки составляет около 107, а наименьшая — около 2Х. Таким обра- 25 зом, верхний предел содержания в нагреваемой стружке воды составляет около 9,57., а нижний — около 0,2%, При содержании в нагреваемой стружке воды более 9,57 подвод тепла к 30 стружке от теплоносителя и стенок печи ухудшается, что вызывает замедление подъема температуры стружки, замедление обезжиривания и увеличение объема отходящей из стружки избыточной воды . Снижение содержания воды в стружке до 0,27 и не менее обуславливает неполную очистку поверхности кусочков стружки от ос,татков органических включений, Кото- 40 рые, в условиях подсосов во вращающуюся печь воздуха,при дальнейшем нагреве стружки до температуры порядка 600 С переходят в микрочастицы карбоидов, что значительно ухуд-45 шает качество продукта.

Согласно экспериментальным данным при температуре стружки ниже 150 С испарения с поверхности кусочков стружки -загрязненных ее углеводородов типа минеральных масел не происходит, в связи с чем увлажнение стружки при парогазовом обезжиривании целесообразно .начинать не ранее, чем температура кусочков 55 стружки достигнет температуры начала испарения низкокипящих фракций. Также экспериментально доказано, что в процессе нагрева струж0 ки до температуры порядка 450 С все масла, загрязняющие кусочки стружки, испаряются, и в стружке остается не более 27 (от исходного ) углеводородных остатков в виде асфальтенов, в связи с чем увлажнение стружки по достижении температуры ее кусочков 450 С целесообразно прекращать. Ограничение температурного диапазона. в котором увлажняют стружку связано с необходимостью снижения расхода увлажняющей воды, сокращения при этом расхода теплоносителя и уменьшения расхода топливного газа при сохранении качества чистоты обезжиренной стружки.

В приведенной зависимости

=(4,6-0,001t) (г есть процентное содержание воды в стружке, есть температура стружки в С, r — есть степень замасленности стружки в 7.— определена на основании экспериментальных данных. Установлено, что при увлажнении стружки во вращающейся барабанной печи путем разбрызгивания воды над кусочками стружки содержание в стружке воды зависит ат температуры стружки. Это объясняется тем, что вода в объеме стружки, нагретой до температуры свыше 150 С, находится в виде микрокапель диаметром порядка 0 5 мм, причем в зависимости от температуры кусочков стружки капли воды либо успевают полностью испариться с поверхности кусочков, либо, частично испарившись, скатываются и сливаются из стружки.

Эксперименты показывают, что при увлажнении стружки, нагретой до температуры порядка 460 С и выше, в условиях достаточно интенсивного подвода к ней тепла от стенок печи и теплоносителя вся вводимая в стружку вода испаряется, т.е. содержание воды в стружке можно принимать равным нулю..В соответствии с вышеуказанным, уровень процентного содержания воды в нагреваемой от

150 до 450 С стружке может быть представлен в виде приближенной линейной зависимости (4,6-0,001t), в которой температура t нагретой стружки по длине печи дана в С.

Установлено также, что введение в замасленную стружку воды и водяных паров значительно интенсифицирует очистку поверхности кусочков

1191720 стружки от масел, жиров и прочих органических включений, причем количество вводимой в стружку воды должно соответствовать степени загрязнения стружки маслами. Как показывают эксперименты, чем больше замаслена стружка, тем больше в нее должно быть введено воды. В то же время с целью снижения расхода топливного газа и ускорения процесса 1О обезжиривания, количество вводимой в стружку воды должно быть минимальным. В результате обработки опытных данных была получена зависимость, связывающая оптимальное содержание в стружке воды с температурой стружки и степенью ее замасленности.

Способ осуществляют следующим образом.

Увлажнение стружки производят 2О путем подачи на нее оборотной воды от очистки дымовых газов при нагреве в диапазоне температур 150-450 С. Содержание в стружке воды поддерживают в зависимости от температуры ее нагрева и степени замасленности, определяя по формуле (4,6-0,0lt) 1 r

Например, при температуре стружо ки 260 С и степени ее замасленности равной 97 содержание в ней воды целесообразно поддерживать на уровне 67, а при температуре стружки 360 С и степени ее замасленности о

4X — на уровне 27.

При увлажнении стружки, нагретой до температуры 150-450 С, вода о при соприкосновении с кусочками 40 стружки нагревается и кипит, причем, вследствие большой разности температур, процесс нагрева и кипения имеет характер микровзрывов.

Такое увлажнение обусловливает высокую скорость очистки поверхности стружки .от масел, жиров и прочих органических включений. Большая часть воды и масел при этом испаряется, образующиеся пары смешиваются с теплоносителем и удаляются из печи в виде дымовых газов.

Неиспарившаяся вода, загрязненная маслами, перемещается вместе со стружкой в зону более высоких температур, где испаряется, способствуя окислению остатков органических включений, содержащихся в микротрещинах кусочков стружки, до двуокиси углерода.

Дальнейший нагрев стружки с повышением ее температуры до 600 С протекает в условиях окисления ее поверхности кислородом и водяным паром, входящими в состав теплоносителя. При этом, благодаря каталиэирующему влиянию металлической поверхности кусочков стружки .никеля, железа и пр. происходит полная очистка стружки от неокислившихся углеродсодержащих микрочастиц. Нагретую до температуры 600 С стружку выгружают иэ печи. При парогазовом обезжиривании стружки в увлажняющую ее воду могут быть введены поверхностно-активные вещества, способствующие интенсификации процесса очистки кусочков стружки от масложировых загрязнений.

Пример.Обезжириваемую стружку увлажняют и нагревают противотоком до 600 Ч: газообразным теплоносителем — продуктами сгорания топлива; при этом образующиеся горючие компоненты сжигают вне печи, а отходящие дымовые гады после термообезжиривания очищают водой. Длина барабана вращающейся печи 10 м, внутренний диаметр 1,4 м. При сжигании образующихся горючих компонентов и увлажнении стружки используют оборотную воду от очистки дымовых газов, содержащую около 2,07 масел, уловленных в результате очистки дымовых газов. Сжигание образующихся горючих компонентов производят путем испарения оборотной воды в продуктах сгорания природного газа в количестве 0,115 кг на 1 м газа.

Состав теплоносителя - продуктов сгорания топлива, об.X: 51 СО, 42,2 Н О; 49,6 И, 3 1 0 температура теплоносителя 700 С. Содержание воды в стружке в диапазоне температур ее нагрева 150-450 С поддерживают в зависимости от температуры и степени замасленности согласно формуле в которой г = 3,67, или после подстановки и преобразования (=8,740,019t, где - .X {или в кг воды на

100 кг стружки).

При температуре стружки 160 С содержание в ней воды поддерживают

1191720

Составитель А. Прусс

Редактор Л.Авраменко Техред M.Кузьма Корректор С.Черни

Заказ 7145/36 Тираж 569 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 около 0,059 кг/кг, при температуре стружки 450 С вЂ” около 0,002 кг/кг, а в промежутке между 150 С и 450 Спрямо пропорционально температуре нагрева. Длина зоны увлажнения стружки в барабане около 6 м. Скорость перемещения стружки в барабане в процессе термообезжиривания 0,23 м/мин.

По выходе стружки из печи производят химический анализ загрязйен-ности стружки и степени угара металла. По данным химанализа содержание в стружке углеродсодержащих остатков не обнаружено, степень угара металла составляет 0,021Х.

I. Удельный расход природного газа равняется 0,16 м /кг при средней производительности термообезжиривания 2500 кг/ч.

Использование данного способа парогазового обезжиривания стружки во вращающейся печи позволяет по срав10 нению с существующими способами повысить качество продукта за счет полного удаления углеродсодержащих остатков и уменьшенного окисления металла; сократить расход топлива, 15 например природного газа; сократить вредные выбросы в окружающую среду.