Установка для переработки доменного шлакового расплава

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Союз Советсинн

Сощнапнстнчесинн

Республик ()))906959 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ау— (22) Заявлено 12,06. 80 (21) 2939792/29- 33 с присоединением заявки ¹â€” (23)Приоритет (53)M. Кл.

С 04 В 5/00

1ооудвротеенный комитет

СССР ао делон изобретений и открытий

ОпУбликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.82 (53) УДК 666.952..1(088.8) (72) Авторы изобретения

Е.П.Золотько, П.С.Савойский, Ю.Ц-;-Резенгарт, 8.Д.Кабак, В.Н.Быткин и В.А.Кофтун

Днепропетровский ордена ТрудовоГо Красного Знамени1

) металлургический ин1ститут (7i) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДОМЕННОГО ШЛАКОВОГО

РАСПЛАВА

15

Изобретение относится к металлур- гии и может быть использовано при пе) . реработке домен)ь)х шлаков как непосредственно у печи, так и за пределами доменного цеха.

Из вест но устрой ство для гидрожелобной грануляции шлака, включающее емкость с шлакоподающим желобом и перфорированным днищем. Над емкостью установлен эксгаустер, в напорном парогазовом коллекторе которого помещен теплообменни к ("1 ).

Одна ко уст рой ст во хар актеризуется периодичностью процесса грануляции, приводящей к значительным настылеобразованиям на всех узлах установки, что в свою очередь приводит к потерям шл а ка и с ниже ни ю пр ои з водительности устройства. Это обусловлено тем, что устройство не содержит копильника шлака, позвопяющего организоват ь непреры вный процесс грануляции.

При этом мало эффективная утилизация тепла шлакового расплава не позволяет получать в теплообменнике пар энергетических параметров. Это связано с отсутствием в устройстве элементов, позволяющих утилизировать тепло шлака на всех стадиях его переработки. Кроме того, из-за непосредственного контакта воды с жидким шлаком, образуется агрессивная парогазовая смесь, которая не может быть эффективно использована в теплоэнергети чес ки х уст а нов ках.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для переработки доменного шлакового расплава, содержащая копильник с горелкой и леткой, гидрожелоб ное устрой ст во для гр а нуля ци и шлака и теплообменник. Эта установка поз воляет вести непрерывный процесс грануляции шлака и частично использовать его тепло на получение пара(2).

3 90695

Однако в известной установке используется только часть тепла перегрева шлака в копильнике, а теплота плавления и физическое тепло твердого шлака совершенно не используются. В связи с этим пар t получаемый в этом агрегате, имеет низкие параметры и не может быть эффективно использован для нужд завода (для теплоснабжения ТЭЦ, ПВС, выработки электр рознер гии для приводов воздуходувок, электрогенераторов и пр .

Кроме того, из-за непосредственного контакта воды с жидким шлако 1 вым расплавом, образуется вгрессив- 15 ная парогазовая смесь, требующая тщательной очистки и вследствие этого не пригодная для эффективного исполь зов а ни я ее т епл a .

Целью изобретения является получение пара энергетических параметров за счет утилизации тепла шлакового расплава на всех этапах его переработки.

Поставленная цель достигается тем, 5 что установка для переработки домен-. ного шлакового расплава, содержащая копильник с горелками и летками, устройство для получения твердого шлака и теплообменник, снабжена имеющим выходной газоход корпусом, в который заключены- копильник, устройство для получения твердого шлака и теплообменник, причем устройство для получения твердого шлака выполнено в виде пар валков с уста35 новленными под ними соплами для подачи увлажненного воздуха, а копильник, валки и теппообменник выполнены с общей системой испарительного

4О охлаждения с принудительной циркуляци ей воды.

При этом с целью устранения настылеобраэования в летках и валках при длительной остановке установки, горелки смонтированы над летками и выполнены с возможностью перемещения к поверхности валков, На чертеже изображена предлагаемая установка.

Копильник 1 с гарниссажной самовосстанавливающейся футеровкой 2 и погружными горелками 3 имеет сис" тему 4 испарительного охлаждения с принудйтельной циркуляцией воды в трубах и кирпичную футеровку 5 с наружной теплоизоляцией.

В наклонном днище копильника рас. положены чугунная летка 6 с затво9 4 ром 7 и шлаковые летки 8,. Под шлаковыми летками расположены три пары валков 9 для кристаллизации шлака, с внутренней системой испарительного охлаждения. На выходе шлаковой ленты из валков установлены сопла 10 для подачи холодного увлажненного воздуха. На пути нагретой паровоздушной смеси и дымовых газов из копильника 1 установлен теплообменник с конвективными поверхностями

11-13 нагрева. С помощью насоса 14 через напорные трубопроводы вода подается в трубы системы испарительного охлаждения капильника 1 и валков 9, а также в трубы конвективных поверхностей 11 нагрева. К баку-сепаратору 15 подведены обратные трубопроводы системы. испарительного охлаждения и напорные трубопроводы конвективных поверхностей 12 и 13

"нагрева. Вся установка заключена в корпус 16 с проемом для отходящих газов.

Установка работает следующим образом.

Жидкий шлак при 1500- 1700 С поступает в копильник 1. Остатки чугуна периодически выпускаются через летку 6. В трубы системы 4 испарительного охлаждения копильника 1 подается насосом 14 химически очищенная вода. В результате теплопередачи от шлака к стенкам труб в них образуется пароводяная смесь, поступающая в бак-сепаратор 15. В копильнике снимается тепло перегрева шлака и температура его снижается на 100200 С. Шлак из копильника через"летки 8 поступает в валки 9. Валки имеют гладкую поверхность и вращаются навстречу друг другу. Жидкий шлак прокатывается в тонкую ленту толщиной 10" 20 мм и мгновенно з ат вердевает вследствие интенсивного отбора тепла в валках. Лента шлака охлаждается до 1000-1200 С, отдавая тепо ло плавления шлака на испарение воды в системе испарительного охлаждения валков, связанной напорным трубопроводом с насосом 4. По обрат ному трубопроводу и ароводя ная смесь поступает в бак-сепаратор 15.

Сформированная лента шлака на выходе из валков обдувается холодным увлажненным воздухом, поступающим иэ сопел 10 и, охлажденная до

200-300О С, поступает на измел ьчение

906959 и сортировку. Паровоздушная смесь, нагретая за счет тепла твердого шлака до 500-7000С, омывает конвективные поверхности нагрева 11, в которые подается вода насосом 14, отда- 5 вая им основную часть тепла, и далее, омывая конвекти вные поверхности 12 и 13, уходит из агрегата через выходной газоход. Пароводяная смесь из конвективных поверхностей

11 поступает в бак-сепаратор 15.

Горелки 3 поддерживают шлаковый расплав в жидкотекучем состоянии.Продукты сгорания, образующиеся в верхней части копильника в результате сжи гания топлива вгорелках,,смывают конвективные поверхности 11 нагрева, а также конвективные поверхности 12, в которые подается влажный пар из бака-сепаратора 15. Здесь 20 влажный пар перегревается до 350-40(k и с давлением 35-40 атм направляется потреби телю. Уходящи е из агре гата дымовые газы и паровоздушная смесь охлаждаются до 50" 100 С, проходя чео рез конвективные поверхности 13.

В них нагревается химически очищенная вода и поступает в бак-сепаратор 15 для подпитки системы испарительного охл ажде ни я . 30

В слу чае остановки а гр е г ат а и настылеобразования в летках 8 и в зазорах между валками 9, погружные горелки 3 опускаются до необходимого уровня и разжижают застывший шлак.

Размеры копил ьни ка и коли чество валковых пар выбираются конструктивно и зависят от производительности агрегата.

Предлагаемая установка позволяет 40 вести высокоэффективный процесс переработки шлакового расплава с использованием его тепла на всех этапах передела. В результате утилизации этого тепла в агрегате вырабатывает- 4g ся пар энергетических параметров. Его э нергия может эффекти вно и спользоваться для нужд завода, например для выработки электроэнергии, в системах теплоснабжения ТЭЦ, ПВС и др.

В результате того, что агрегат позволяет перерабатывать доменный шлак без непосредственного контакта воды и жидкого шлака, в нем не образуется агрессивная паровоздушная смесь, требующая тщательной очистки и значительно ухудшающая условия труда. Щебень, полученный из литого доменного шлака, является более ценным строительным материалом по срав-, нению с гранулированным шлаком. 3а счет этого на заводе и в народном хозяйстве в целом может быть получен дополнительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Установка для переработки доменного шлакового расплава, содержащая копильник с горелками и летками, устройство для получения твердого шлака и теплообменник, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью получения пара энергетических параметров за счет утилизации тепла шлакового расплава на всех этапах его переработки, она снабжена имеющим выходной газоход корпусом, в который за ключе ны копил ьни к, устрой ст во для получения твердого шлака и теплообменник, причем устройство для получения твердого шлака выполнено в виде пар валков с установленными под ними соплами для подачи увлажненного воздуха, а копильник, валки и теплообменник выполнены с общей системой испарительного охлаждения с принудительной циркуляцией воды.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью устранения настылеобразования в летках и в валках при длительной остановке установки, горелки смонтированы над летками и выполнены с возможностью перемещения к поверхности валков.

Источники информации1 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетел ьство С ССР

М 541580, кл. В 22 3 23/02, 1977.

2. Болотин А.Я. и др. Переработка и бесковшовая уборка доменных шлаков. "Сталь", 1964, У 2, с.116118.

906959

Составитель Л, Чубукова

Текред Ж.Кастелевиц Корректор А.Ференц

Редактор Л.Лукан

Тираж 640 Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 504/28 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4