Способ отвода конвертерных газов

. Н АДТОРСИОМУ СВ/ДИТВЪСТВУ ГОСУДМСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургйческой теп-.лотехники, Уральское производственно-,техническое предприятие 1 уралэнерИгочермет и Государственный союзныйинститут по проектиреванию метал. лургических заводов53 669.184.15 (088,8)5 б/ 1. Бережинский А.И. и Циммерман А.ф.Щлаждение н очистка газов кислород-Йых конвертеров М., "Металлургия",1975, с. 32-49.2, Патент франции У 1170421,(54) (57) СПОСОБ ОТВОДА КОНВЖРТЕРНЫХ ГАЗОВ; включаквщй 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/мЗ при температуре газов 1200-1300 С.ФВИзобретение относится к чернойметаллургии и может быть использовано для охлаждения и эвакуации конвертерных газов.Известен способ радиационного иконвективного охлаждения газообраэных продуктов конвертерной плавки в переходном и опускном гаэоходах котла-охладителя ( 1(.Поскольку конвертерные газы содержат от 100 до 500 г и более пыли в 101 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 липпеской 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 О ном гаэоходе образуются, особеннона конвективных поверхностях нагрева) прочные отложения, что увеличивает аэродинамическое сопротивлениеОКГ 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 предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результ;:ту является устройствоотвода газон, в котором в подъемномгаэоходе на пути газов под углом коси потока устанавливают водоохлаждаемый экран-отражатель, за которым,помещают конвективные пОверхности нагрева.Под нижней частью экрана-отражателя устанавливают бункер для сбо Ора крупных частиц, Конвертерные газы перед входом в конвективный газоход ударяются о водоохлаждаемую поверхность экрана-отражателя и растекаются вдоль него. При этом крупные частицы либо налипают на экран,либо отскакивают от него и попадаютв бункер (,21Однако 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, сособ,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- у 5 ние газов посредством теплообмена и,впрыска воды и осажденке макрочастиц пылеуноса путем снижения скорости газов с одновременным изменениемнаправления их движения, впрыск водыпроизводят до и/или после сниженияскорости газов в 1,5-5 раз, причемводу подают в количестве 20-100 г/мпри температуре газов 1200-1300 С,Пределы впрыска воды в дымовыеконвертерные газы в переходном газоходе обусловлены необходимостью понижения температуры мелкодисперсныхчастиц, уносимых газами, с тем, чтобыперевести 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, тоохлаждение газового потока не должнобыть ниже 1050 ОС с тем, чтобы остальное тепло полезно использовалось длявыработки пара. При этом удельноеколичество подаваемой жидкости будетопределяться превышением температуры газа над температурой плавленияматериала частиц, теплоемкостью газов и теплофиэическими свойствами подаваемой жидкости (охладителя). Вслучае охлаждения водой это составитот 20 до 100 г/мэ газов. Прием дозированного впрыскажидкости в гавовый поток обусловлен тем, что привысокой температуре газа-носителяИ тонком разбрызгивании жидкости последняя, мгновенно испаряясь, быстроохлаждает гаэ-носитель и содержащиесяв нем мелкодисперсные частицы дотемпературы, обеспечивающей переход.их иэ жидкой фазы в твердую, Твердыечастицы не могут вызывать образование настылей на поверхностях нагрева.П р и м е р. Для ОКГ-2 необходимо увеличить поперечное сечение переходного газохода в 2,7 раза и осуществить впрыск воды в размере 35 г на1 м дымовых газов, Ниже приведены3варианты осуществления предлагаемогоспособа охлаждения конвертерных газов,.В а р и а н т 1, Конвертерные газы, имеющие температуру 1500-1800 оС, направляют в подъемный гаэоход ОКГ одновременно с воздухом и сжигают в нем, охлаждая до 1200 ОС. В конце подъемного газохода при повороте в переходный гаэоход скорость газового потока уменьшают в 5 раэ за счет увеличения сечения переходного газо- хода. 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 направляСоставитель О,ПоповРедактор С.Юско Техред М. Коштура Еорректор А.Повх Заказ 3135/22 Тираж 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо деламизобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ют в опускной гаэоход для утилизации содержащегося в них тепла, послечего подают в газоочистку. Очищенные газы с помощью 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 стехиометрически необходимого для дожи-. 10 ганияНедожженные газы остывают в подъемном гаэоходе до 1200 ОС.В конце подъемного газохода при повороте в переходной гаэоход скорость газов уменьшают в 5 раз за счет увеличения 15 сечения переходного газохода . В результате этого крупные частицы выпадают из газового потока, слипаются :и ссыпаются вниз, а газы и содержащуося в них мелкодисперсную пыль уополиителъйо быстро охлаждают посредством впрыска в них воды из расчета 60 г/м э, что понижает их температуру до 1050 фС. Газы с такой температурой направляют в опускной газоход для ути 25 ,лиэации содержащегося в них тепла, после чего подают в.газоочистку. Очищенные газы с помощью нагнетателя направляют либо на свечу для сжига" ния, либо в газгольдер.Йа чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит подъемный га" эоход из Поверхностей 1 нагрева, переходной гаэоход 2, форсунки 3 тон- З 5 кого распыливания жидкости, опускной газоход 4.Устройство работает следующим образом.Газы, сгорая, частично охлаждают 1 ся в подъемном гаэоходе. Вверху подьемного газохода .в них впрыскивают жицкость (например, воду) для локальной защиты от настылей наиболее уязвимых мест. Затем газы поступают.впереходной гаэоход 2, где скоростьих резко падает (в 1,5-5 раэ), чтовызывает выпадение крупных частиц иосыпание их по скосу вниз. Для предотвращения налипания их на нижнююстенку переходного гаэохода последняя также защищается форсунками тонкого распыливания жидкости (например, воды). Охлажденные газы поступают в опускной гаэоход, в котором принеобходимости могут быть доохлажденыжидкостью, которую впрыскивают черезФорсунки тонкого распыливания.Оговоренные скорости газов в предлагаемом способе обусловлены тем,что при обычных скоростях газов вподъемном газоходе 30-40 м/с размеркапель металла и шлака, выносимыхгазом, достигает 2 мм и более (в результате окислительных реакций вкапле ее температура может превышать.температуру газа-носителя и достигатьтемпературы кипения металла), Приэтом образуются полые частицы, диаметр которых может достигать 5-6 ммпри скорости газового потока 3040 м/с, Если при изменении (повороте)направления газового потока понизитьскорость его в 1,5-5 раэ, то размервыносимых частиц соответственноуменьшится в 2,5-25 раэ, так как онпропорционален квадрату скорости газа.Таким образом, изменяя скоростьгазов в переходном гаэоходе, можноуправлять выносом крупныхшлайометаллических частиц в опускной газоходЭкономический эффект от использования изобретения заключается в увегличении производительности конвертеров путем форсировки кислородногодутья в результате увеличения пропускной способности ОКГ и сокращениядлительности и объема работ по ремонту ОКГ,