Способ утилизации тепла шлаков и устройство для его осуществления

.Снопков,Устройство для уасплавленного шлак цветной установенного воздуха, ние капирасходов а.ройство лизации т состоит и а духоп льной а 5 с конирпуса 5 закмую рубашку 7, ределяющими бменн ГОСУДАРСТВБННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ШЛАКОВИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областицветной металлургии, в частности кустановкам для грануляции расплавленного шлака и подогрева дутьевого воздуха. Целью изобретения является снижение капитальных и эксплуатационныхрасходов за счет сокращения пылеуноса. Жидкий шлак подают в емкость теплообменника сверху через приемныйузел, Его гранулируют, Продуваютсгранулированный шлак воздухом сверИзобретение относится к металлургии, в частности к кам для грануляции расплавл шлака и подогрева дутьевого Цель изобретения - сниже тальных и эксплуатационных за счет сокращения пылеунос Иа фиг, 1 изображено уст общий вид; на фиг, 2 - тепл разрез.ху, выгружают твердый охлажденныйшлак и отводят нагревый воздух иэ еькости теплообменника. Устройство связано с плавильной печью и включает цилиндрическии теплообменник с коническим днищем, встроенный в крышкувращающийся гранулятор, приемныйузел, узел разгрузки, воэдухопроводящий и теплоотводящий патрубки, Воздух подают в емкость теплообменникапри температуре (-20) - (+60) С приравномерном распределении воздушногопотока по сечению теплообменника соскоростью 1,0-1,5 м/с, Цилиндрическая часть корпуса теплообменниказаключена в воэдухоохлаждаемую рубашку. Рубашка патрубками связана своздухораспределительными трубами,расположенными в днище под водоохлаждаемыми колосникамиВ воздухораспределительных трубах выполненыщели, направленные вииэ. Частота вращения гранулятора установлена 140 -160 об/мин. Теплообменник устройстванепосредственно связан воздухопроводами с плавильной печью. Узел разгрузки связан со шлакоотвалом. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. ообменника 1, связанного одами 2 и желобами 3 с пла ечью 4 (Фиг. 1).Теплообмейник 1 (фиг. 2) э цилиндрического корпус еским днищем 6. Стены ко ючены в воздухоохлаждае оединенную с воэдухорасптрубами 8. 1( рубашке 7 присоединен воздухоподводящий патрубок 9. Через крышку 10 корпуса 5 пропущен вращающийся лопастной гранулятор 11 и тру 5 ба 12 приемного узла 13. Узел 13 включает в себя запорно-доэирующую емкость 14, футерованную огнеупорным кирпичом и оборудованную стопором 15, внизу емкости 14 встроена труба 16 для подачи расплава иэ емкости на импеллер гранулятора 11. По желобу 3 расплавленный шлак поступаетиз плавильной печи 4 в емкость 14. В крышке 10 корпуса 5 размещен теплоотводящий патрубок 17.В днище 6 теплообменника размещены водоохлаждаемые трубчатые колосники 18 и воздухораспределяющие трубы 8 со щелями, направленными вниз. В дни ще 6 корпуса установлен узел 19 разгрузки в виде затвора-питателя.П р и м е р 1, На теплообменнике предлагаемой конструкции производилась утилизация тепла шлаков с полу чением нагретого воздуха, В работе использовались отвальные шлаки, получаемые при переработке окисленных никелевых руд с содержанием кремнезема 423 и при 1250 С.30Расплавленный шлак в. количестве 500 кг/мин поступал иэ плавильной (шахтной) печи 4 по желобу 3 в приемную запорно-дозирующую емкость 14, При достижении расчетной высоты расплава в емкости 1,2 м (при этой высо те и удельном весе шлака 3,5 т/мэ гидростатическое давление расплава в емкости превышало давление воздуха в теплообменнике) включали в работу40 гранулятор 12 от внешнего привода и подавали от внешнего нагнетателя воздух при 60 С в воэдухоподводящий патрубок 9. Частота вращения гранулятора 11 была установлена 140 об/мин.45 Затем подняли стопор в положение, при котором достигалась одинаковая интенсивность слива шлака по трубе 16 и подачи шлака из плавильной печи 4 в емкость 14, благодаря чему поддерживался постоянным уровень расплава, в50 емкости, При работе гранулятор равномерно разбрызгивал капли расплава по всему сечению теплообменника, они охлаждались и затвердевали в потоке воздуха. При указанной частоте вра 55 щения гранулятора образовывались крупнозернистые гранулы среднего диаметра 5,0 мм при выходе мелкой фракции 0-0,3 мм в пределах 0,8 Х, чтопредопределило минимальный пылевыносиз теплообменника.От воэдухоподводящего патрубка 9воздух давлением 35 кПа поступал врубашку 7, где нагревался на 30 С, идалее направлялся по воздухораспределяющим трубам 8 со щелями в их нижней части. Воздушный поток поднимался вверх со скоростью 1,5 м/с и промывался в завесе капель расплава,приэтом содержание пыли в воздухе снижалось с 4 г/нм под импеллером грануэлятора до 1,2 г/нм в теплоотводящемэпатрубке 17. Воздух при 500 С из теп"лоотводящего патрубка 17 направлялсяпо .воэдухопроводам 2 в качестве дутьяв шахтную печь,Гранулы падали вниз на водоохлаждаемые колосники 18 и в коническуючасть днища 6 теплообменника, откудачерез узел 19 разгрузки направлялисьавтотранспортом в отвал. Температураразгружаемых гранул составляла ЭОО С.П р и м е р 2, Условия те же, чтои в примере 1, но частота вращениягранулятора установлена 130 об/мин,Отметили тенденцию увеличения диаметра гранул до 8-10 мм и частичный проскок струи шлака между лопастями импеллера граиулятора 11, что привелок образованию спеченной массы материала на колосниках, т.е, устройствои способ оказались не работоспособны.П р и м е р Э. При условиях примера 1 изменили скорость воздуха до1,5 м/с, Содержание пыли составило2 г/нмэ, что отвечает нормальным условиям эксплуатации,П р и м е р 4. Условия те же,что и в примере 1, но скорость воздуха увеличили до 1,6 м/с. Отметилитенденцию увеличения содержания пылив нагретом воздухе в теплоотводящемпатрубке 17 с 1,2 г/нм (пример 1)до 9 г/им , что ухудшает эксплуатаэцию при скорости воздуха 1,6 м/с.П р и м е р 5Условия те же,что и в примере 1, но частота вращения гранулятора установлена 170 об/минпри скорости воздуха в теплообменнике 1,0 и/с. Отметили тенденцию уменьшения диаметра гранул до 1,5 мм приувеличении выхода фракции 0-0,3 ммдо 12-153, вследствие чего, несмотряна уменьшение скорости воздушного потока в теплообменнике, содержание пы"ли в нагретом воздухе возросло до5 1527230-35 г/нм, Использование воздухас высоким содержанием пыли приводилок забиванию фурм плавильной печи суменьшением ее производительностивследствие необходимости плавлениядополнительно пыли, поступающей своздухом, что ухудшает эксплуатацию.П р и м е р 6. Условия те же, чтои в примере 1, ио скорость воздушно Ого потока в теплообменнике уменьшалась до 0,9 м/с. Отметили, что в теплоотводяцем патрубке 17 запыленностьвоздуха мало изменялась и составляла0,9 г/нм . Учитывая, что диаметр тепЭлообменника и его габаритные размерыувеличиваются с уменьшением скоростивоздушного потока, сделали вывод отом, что оптимальная скорость воздухадолжна быть в пределах 1,0-1,5 м/с. 20Прим е р 7, Условия те же, чтои в примере 1, ио температура подаваемого в воздухоподводящий патрубок 9воздуха составила 0 С. Отметили те жезакономерности, что и в примере 1, 25при этом температура гранул в узлео19 разгрузки составила 250 С, а температура нагретого воздуха в теплоотводящем патрубке 17 - 460 С.В сравнении с известным предлагаемые способ и устройство имеют следующие преимущества:обеспечивается минимальное содержание пыли в пределах 1,2-2,7 г/нм,в нагретом воздухе, благодаря чемудостигается возможность исиользованияего в качестве дутья в плавильной печи и не требуется установка дополнительных теплообменных аппаратов, чтоположительно влияет на эксплуатацию; 40при подаче в теплообменник воэдуоха при температуре от -20 до +60 Сдостигается глубокое охлаждение шлака в одну стадию и не требуется установка агрегатов для его дополнительного охлаждения,Вследствие снижения количестваединиц устанавливаемого оборудования(1 шт. вместо 3 шт.) снижаются капи 03 6тальные затраты на 350 тыс.руб. Эксплуатационные затраты снижаются на 70 тыс.руб. эа счет снижения расхода топлива в плавильной печи при использовании нагретого до более высокой температуры дутья путем сокращения штата обслуживающего персонала и соответственно расходов на заработную плату, а также снижения амортизационных отличислей,Формула изобретения1. Способ утилизации тепла шлаков, вкЛючающий введение жидкого шлака в теплообменник сверху через приемный узел, его грануляцию с вращением гранулятора, продувку снизу воздухом, выгрузку шлака и отвод нагретого воздуха иэ емкости теплообменника, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения капитальных и эксплуатационных расходов эа счет сокращения пылеуноса, .продувку воздуха осуществляют равномерным по сечению теплообменника потоком со скоростью 1,0 - 1,5 м/с, а вращение гранулятора прогизводят со скоростью 140-160 об/мин.2, Устройство для утилизации тепла шлаков, включающее плавильную печь, цилиндрический теплообмениик с коническим днищем, встроенный в крышку гранулятор, смонтированный с возможностью вращения, приемный узел, узел разгрузки, воздухоподводящий и теплоотводящий патрубки, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения капитальных и эксплуатационных расходов эа счет сокращения пылеуноса, оно снабжено расположенной вокруг цилиндрической части теплообменника воздухоохлаждаемой рубашкой с установленными в днище цилиндрической части теплообменника воздухораспределительными трубами, в которых выполнены направленные вниз щели, и водоохлаждаемыми колосниками, смонтированными над трубами, причем теплообменник соединен с плавильной печью.1527203 етков оставит Редактор В,Данко Техред Ла Корректор С.Черни.Сердюков сное НТ ССС открцти д, 4/ п роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 7473/31 Тираж 59) ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж-ЗПо бретениями аушская наб