Установка для переработки шлакового расплава

 

С целью повышения степени утилизации тепла шлака с получением высокопотенциальной тепловой энергии в установке для переработки шлакового расплава кристаллизатор выполнен в виде миксера с устройством для загрузки металлических шаров, соединенным с устройством для отделения их от охлажденного шлака, при этом последнее соединено с выходным отверстием теплообменника. Миксер целесообразно выполнять в виде барабана, установленного наклонно с возможностью вращения, устройство для загрузки металлических шаров в миксер - в виде самотечного лотка, примыкающего к носку желоба, а устройство для отделения шаров от охлажденного шлака - в виде перфорированного барабана. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU„528 55

А1 (51) 4 С 04 В 5/00

6 .Е".823И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 сокопотенциальной тепловок энергии н установке для переработки шлакового расплава кристаллизатор выполнен н виде миксера с устройством для загрузки металлических шаров, соединенным с устройством для отделениия их. от охлажденного шпака, при этом последнее соединено с выходным отверстием теплообменника. Миксер целесооб-. разно ныполнять в виде барабана, устанонленного наклонно с возможностью вращения, устройство для загрузки металлических шаров в миксер — в виде самотечного лотка, примыкающего к носку желоба, а устройство для отделения шаров от охлажденного шпака н виде перфорированного барабана.

3 э.п. ф-лы, 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 388 1748/29-33р 3882138/29-33 (22) 09.04.35 (46) 15.12.89. Гюл. h" 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) Л.А. Зайнуллин, M.À. Паранов и Ф.1.. Ольгинский (53) 669. 162.266.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1022728, кл . С 04 В 5/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 906959, кл. С 04 E 5/02, 1980. (64) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ИЛА1 ОВОГО РАСПЛАВА (57) С целью повышения степени утилизации тепла шпака с получением выИзобретение относится к металлургии, в частности к переработке расплавов металлургических шпаков.

Цель изобретения — повышение степени утилизации тепла шлака с получением нысокопотенциальпой тепловой энергии.

На чертеже изображена установка для переработки шпакового расплава, разрез, общий вид.

Установка для переработки расплава шлака с утилизацией тепла содержит копильник 1 жидкого шпака с шлаковой леткой 2 и чугунной леткой 3, желоб

4 подвода расплава шлака, миксер в, виде наклонно установленного барабана 5 и снабженного устрой"твом загрузки металлических шаров в виде самотечного фигурного лотка 6 и уст. ройством для отделения шаров от шлака в виде перфорированного барабана

7, соединенного с элеватором 8 со . стороны входа и с лотком 6 — со стороны выхода, теплообменник 9 шахтного типа, соединенный с выходом барабана

5 и оборудованный днищем-дозатором

10 и секторным затвором 11, встроенным в выходное отверстие, систему циркуляции газообразного теплоносителя с нагнетателем 12 и теплообменником 13, ленточный конвейер 14 для транспортировки шпака на склад. 3

Установка работает следующим образом.

Расплав шлака в копильник 1 периодически поступает непосредственно от плавильного агрегата или подвозится в шлаковозных ковшах. Скапливающийся

1528755 в нижней части копильника 1 расплав чугуна через чугунную летку 3 периодически сливается в специальный ковш, а через шлаковую летку 2 и желоб 4.

5 расплав шлака непрерывно поступает в барабан 5. Одновременно с расплавом шлака в барабан 5 через устройство загрузки — самотечный лоток 6 и носок желоба 4 поступают металлич с кие шары, взятые в соотношении (3-6);

:1 по массе с расплавом, на поверхности которых во вращающемся барабане 5 кристаллизуется определенный слой шлака. При этом температура шла- 15 ка падает, а температура шаров повы— шается. Шары с »астывшим слоек» плака иэ барабана 5 ссьп аются в шахтпк»й теплообменник 9, где в против»- I ке продуваются i a o o 6 p a 3 HhIM телем. Нагреваясь при этом, первичный . теплоноситель поступает в теплообменник 13, и отдав тепло вторичному теплоносителю, возвращается по замкнутому контуру под действием нагнетателя

12 в шахтный теплообменник 9. Охлажденные шары с настывшим шлаком через днище-дозатор 10 равномерно по „ всему сечению проходят в камеру выгрузки теплообменника и через секторный затвор 11 поступают в ковши элеватора 8, который перегружает их в перфорированный барабан 7. В барабане

7 в результате подъема и падения про/ исходит отделение остывшего шлака от шаров, измельчение и просеивание его через перфорацию, имеющую раэмерь». меньше размера II!apoII, на конвее»iep для транспортировки на склад. Нары, освобожденные от шлака, вновь возвращаются через загрузочный лоток 6

40 в барабан 5 для повторной кристаллизации расплава шлака. Барабан 5 на выходном участке может быть снабжен продольными скобами из прутков для предотвращения образования конгломерата при слипании нескольких шаров.

В теплообменнике 13 может быгь подогрет воздух горения, доменный или природный газ для воздухонагревателей доменных печей. Возможно использование высокотемпературного газового теплоносителя для выработки пара энергетических параметров .

Охлаждение расплава шлака до затвердевания путем смешения с холодными 55 металлическими шарами, т.е. до кристаллизации шпака на поверхности металлических шаровых теплоносителей, позволяет почти все тепло migкого ппгака и теплоту кристаллизации передать металличес. им шарам, которые в дальнейшем отдают это тепло в теплообменник рабочему теплоносителю, например инертному газу или воздуху путем непосредственного контакта.

При массовом со. но.пении металли-,еских шаров к расi;ла у шлака менее

3 темпе1a T gapa !1aF:: кет превысить температур, oi о r:;,i, г » (900II0O, С) и возможно nI;, »,Iiaíèå конг.,о, лом .рата, который впоследствие приводит к замедлению темпа охлаждения и росту толщины слоя в шахтном теплообменнике, При соотношении металлических i!!a ров к расплаву шлака более 6 по мас. се температура затвердевшего шлака о надает до 600 С, при этом значительно снижается температурный перепад и конечная температура теплоносителя, т.е. его потенциал, следовательно, снижается экономическая эффективность. Кроме того, непомерно возрастает расход шаров, что приводит к усложнению и укрупнению оборудования установки.

Особенность дру:, конструкции заключается з »..лпждь-чш. "затвердевО шего гл я шлака дс !OI3-600 С, т.е. до состояния .рупкости шлака, и разделе;.ии их, например, в том же миксере снабдив его на выходе решетчатым участком с полками для дробле.III»I шлака за счет I-iàäeíè»i шаров с последующей раздельной продувкой теплоносителем.

Охлаждение шаров с затвердевшим слоем шлака до состояния отделения от них затвердевшего шлака (до 700600 C), с последующим охлаждением в отдельных теплообменниКах позволяет интенсифицировать теплообмен, т.е. металлические шары при этом ссвобождаются от злака, который в этом процессе играет роль изолятора.

Выло:. »и ние кристаллизатора в виде»!: кс ра, снабженного устройствами для загрузки металлических шаров и их отделения от шпака (после охлаждения), позволяет высокоэффективно использовать тепло жидхого шлака и теплоту его кристаллизации путем передачи их гетерогенному теплоносителю, в качестве которых используются металлические шары (или

25 н»л .

3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство для загрузки металлических шаров в миксер выполнено в виде самотечного лотка, примыкающего к носку желоба.

4. Установка ло пп. 1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что устройство для отделения шаров от охлажденного шлака выполнено в виде перфорированного барабана.

5 152875 металл»песк»е элементы другой конфигypaig », нл»р»мер цилиндрики, кубик» и тому подобное), которые вместе с настывшим на их поверхности слоем шлака поступают в теплообменник и от5 дают тепло газообразному теплоносителю. Предлагаемое устройство позволяет нагреть газообразный теплоо носитель до 500-700 С. Незначительная потеря тепла шпака возможна в устройстве для смешивания шаров с шлаком — в миксере.

Выполнение миксера в виде наклон о установленного барабана с возможностью вращения позволяет непрерывно вести процесс смешивания металлических шаров с расплавом шлака, упростить вью-рузку шаров с намороженным слоем шлака за счет наклона 20 барабана и упростить конструкцию смесителя благодаря вращению барабана. Кроме того, вращение барабана способствует повышению надежности работы устройства, а именно протипопожарной стойкости, из-за непрерывной смены поверхности барабана в точке паде> ия расплава с шарами.

Выполнение устройства для заг рузки металлических шаров в виде самотечного фигурного лотка позволяет обеспечить непрерывную загрузку ша— ров в барабан и упростить конструкцию кристалл»затора. Примыкание лотка к носку желоба позволяет сбить температуру жидкого шпака еще до поступ35 лен»я в барабан,и тем самым повышает надежность работы установки.

Выполнение устройства для отделе40 ния шлака с целью многократного использования шаров в виде перфорированного барабана, соединенного с элеватором, позволяет непрерывно дробить настывший слой шлака на шарах, отделить их от шлака путем про45 сеивания в процессе вращения и возr 6 врат»ть в лоток загрузки в барабан вместе с новой порцпе» жидкого шлака.

Технический эффект, достигаемый при реализации предлагаемого устройства, заключается в повышении степени утилизации тепла шлака и в получении высокопотенц»альной тепловой энергии. Кроме того, благодаря исключению взрывов, исключаются выбросы вредных веществ в атмосферу (сернистых соединен»й) .

Формула изобретения

1. Установка для переработки шла;:.ового расплава, содержащая копильник, желоб Расплава, кристаллизатор, теплообменник с системой циркуляции теплоносителя и элеватор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени утилизации тепла шпака с получением высокопотенц»альной тепловой энергии, кристалл»затор выполнен в виде миксера с устройством для загрузки металлических шаров, соединенным с устройством. для отделения их от охлажденного шлака, при этом последнее соединено с выходным отверстием теплообменника.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что м»ксер выполнен в виде барабана, установленного наклонно с возможностью враще1528755

Составитель И. Иноземцева

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Шароши

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 76 12/21 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101