Энерготехнологический агрегат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 97 АЗ 9) В 7/О 27 В 19/00,(51 Щрщр ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Пм,)т Б) Ы 1 ЕН л, М 9ен ное обьединение "Ура А,Н,вА Ь Гладышев4641608, кл, Р 22 В ОГИЧЕСКИЙ АГРЕХНО е отно ть исп ии те Т,Г- б тым и ом в сится к теплоэнергеользовано в установпла печных газов разной и других комо высоте радиацион- металлургических 4 зобр тикеи мож ках утил башенной, понбвок(с НЫМ ГдэОХ СВИНЦОВО- логии КИ ная Циклон ационботки техно- ешенлавка). Оелью ние падеж ского аг материало1 ла, щтейно тем)ерат агрессивнь ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21) 4836744/02 (22) 08.06.90 (46) )7.03.93. Бю (71) П роизводст нергоцветмет" (72) /),С,Кигель (73) А.Н,Гладыш (56) Патент СШ 37/24, 1987. (54) ЭНЕРГОТЕ ГАТ (57) Мзобретени тике и может бьках утилизац башенной, П, понбвок с раэв ныл газоход етение относится к теплоэнергеет быть использовано в установизации тепла печных газовП, Т, Г-образной и других комразвитым по высоте ради одом), например перера цинковых концентратов по ВЦЭТ-ЦС (кислородно-взв йая электротермическая и изобретения является повыше- ности работы энерготехнологичерегата в условиях плавки в.с образованием жидкого метал- в, шлаков при выделении высокоурных, сильнозапыленных и х газов,агрегатах в условиях плавки материалов собразованием жидкого металла, штейнов, шлаков при выделении высокотемпературных, сильнозапыленных и агрессивных газов. Энерготехнологический агрегат содержит печь, опирающуюся на фундамент, закрепленный над ней на несущих конструкцияхкотел-утилизатор с радиационным газоходом, газоплотно соединенным с выходным окном печи и выполненным по крайней мере из двух частей, гаэоплотно сочленен н ых ком пен сато ром, и ри этом нижняя часть газохода по высоте равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечения выходного окна печи и закреплена на несущих конструкциях с помощью пружин. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. На фиг.1 изображен энерготехнологический агрегат(продольный разрез); на фиг. 2 - вариант компенсатора.Энерготехнологический агрегат для пирометаллургической переработки материалов содержит металлургическую печь 1, опирающуюся на фундамент 2, с ограждающими поверхностями 3 с выходным окном 4 и котел-утилизатор 5 (парогенерирующий теплоутилизационный агрегат), закрепленный на несущих конструкциях 6 и выполненный из отдельных секций, образующих газоходы 7, 8. Ограждающие поверхности выполнены в виде мембранных поверхностей, Газоход 7 котла состоит, например, из. двух секций: нижней 9, газоплотно присоединенной к выходному окну 4 печи 1, и верхней 10, через переходной газох.одсоединенной с газоходом 8. В верхней секции 10 газохода 7 и в газоходе 8 установлены конвективные теплообменные поверхности нагрева 12. Секции 9, 10 газо- хода 7 сочленены между собой газоплотным компенсатором 13,Конструкция предпочтительного варианта компенсатора (см,фиг.2 ) следующая,К верхней 10 и нижней 9 секциям газо- хода 7 по всему периметру присоединены газоплотные теплообменные поверхности 14, 15, С наружных сторон теплообменных поверхностей 14, 15 присоединены газо- плотно уплотняющие элементы; к верхней 14 - в виде Г-образного(в сечении) элемента 16, к нижней 15 - в виде желоба 17, заполненного сыпучим или жидким материалом.Верхняя секция 10 газохода 7, переходной газоход .11 и газоход 8 подвешены с помощью жестких шарнирно присоединенных тяг 18 к несущим конструкциям 6, Нижняя секция 9 гэзохода 7 либо опертэ на ограждающие поверхности 3 печи 1, либо с помощью пружинных подвесок и опор 19 закреплена на несущих конструкциях 6. Минимальная высота нижней секции 9 гэзохода 7 равна одному эквивалентному диаметру площади сечения выходного окна печи 1,Работа энерготехнологического агрегата может быть описана следующим образом.В плавильную часть металлургической печи 1 подают подготовленный концентрат, который плавится по известной технологии кислородно-взвешенной плавки, Образовавшийся в результате сжигания шихты расплав жидкого металла выпадает в ванну печи 1. В ванне печи осуществляется высокотемпературная обработка материалов, связанная с рядом химических реакций, в результате которых происходят отгонка цинка, получение чернового свинца, штейна и шлаков, Полученные промекуточные продукты выгружаются из печи 1 и поступают в дальнейшую технологическую переработку. Ограждающие поверхности 3: подина, боковые стены и свод, выполненные из огнеупоров, кессонов на водяном охлаждении или кессонов из тепловых труб, обеспечивают минимально допустимое охлаждение расплава, сохраняя необходимую прочность при воздействии температуры и химических реакций в расплаве.При нарушении целостности элементов ограждающих поверхностей попадание воды в ванну печи 1 исключается, так как дэвление циркуляционной воды не превышает2-3 атм,Образовавшиеся в результате сжиганияшихты и металлургической переработки вы 5 сококонцентрированные сернистые газы стемпературой 1200-1300 С с каплями расплавленного металла и шихты (с запыленностью 500-1000 г/нмз) через выходное окно 4печи поступают в нижнюю секцию 9 газохо 10 да 7 парогенерирующего теплоутилизационного агрегата 5 для охлаждения газов ичастичного улавливания пыли.С целью максимальной сепарации пылей и =500-1000 г/нм), капель рэсплавлензного металла и осаждения их обратно вванну печи 1 газы подают со скоростью 1-3м/с. При этом пыль и капли расплава теряютсвои высокие адгезионные свойства, снижают кинетические скорости, в связи с этим20 способность образования настылей на выступающих и углубленных элементах ограждающих мембран н ых поверхностейгазохода 7 значительно уменьшается, Приустановке компенсатора 13 в месте стыковки нижней 9 и верхней 10 секций газоходэ 7на высоте не менее одного эквивалентногодиаметра сечения выходного окна 4 печи 1,с уровнем температур 900-600 С, завершаются сопутствующие плавлению шихты про 30 цессы, следовательно, значительноснижается комплексное воздействие (адгезионных свойств пыли, расплавленных частиц металла, температуры и агрессивностигазов) на элементы компенсатора 13.35 В дальнейшем. отходящие газы, проходячерез верхнюю секцию 10 газохода 7, омывая конвективные поверхности нагрева 12,поворачивают в переходной газоход 11, поступают в газоход 8 и охлажденные до тем 40 пературы примерно 400 С удаляются изтеплоутилизацион ного парогенерирующего,агрегата 5 на дальнейшую очистку и переработку,Выпавший из газов пылевынос оседаетна теплообменных поверхностях 12, стряхивается виброочисткой, осаждается в ваннупечи 1 или бункер газохода 8.В ограждающие мембранные, теплообменные поверхности 12, выделенные в кон 50 туры циркуляции, поступает котловая вода,которая нагревается и испаряется за счеттепла отходящих печных газов, а образовавшаяся пароводяная смесь поступает в бара бан-сепаратор (не показан),Отсепарированный насыщенный пар направляется потребителю.При разогреве энерготехнологическогоаппарата происходит тепловое расширениекак самой печи 1, так и теплоутилизационного агрегата 5 (при охлаждении энерготех1801197 Фиг нологического агрегата перемещения всех элементов направлены в обратную сторону). Вертикальное увеличение размеров печи 1 и теплоутилизационного агрегата 5 компенсируется взаимной надвижкой верхней 10 подвешенной секции и нижней секции 9 газохода 7,Термические напряжения в мембранных экранных стенках теплоутилизационногр агрегата не возникают в связи со срободным взаимным перемещением элементов компенсатора 13. При этом газо- плотность газохода обеспечивается за счет Погружения элемента 16 в слой уплотняюфей среды желоба 17 и тем самым предотвращается переток воздуха или отходящих газов через компенсатор 13.Надежная компенсация температурных удлинений элементов теплоутилизационного агрегата с обеспечением максимальной гэзоплотности способствует экономичной, эффективной работе при увеличении безостановочной кампании энерготехнологического агрегата,Формула изобретения1. Энерготехнологический агрегат, со 5 держащий металлургическую печь, опирающуюся на фундамент, закрепленный надней на несущих конструкциях котел-утилизатор, выполненный из секций, газоплотносоединенный с выходным окном печи, ком 10 пенсатор температурных смещений, размещенный на стыке секции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы агрегата в условиях плавки материалов с выделением высокотемпературных15 и сильнозапыленных и агрессивных газов,высота нижней секции равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечения выходного окна печи.2. Агрегат по п.1, отл и ча ю щий с я20 тем, что нижняя часть газоходэ закрепленана несущих конструкциях с помощью пружинных опор и подвесок.,Салк аказ 1189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10