Установка для переработки доменного шлакового расплава

ОП ИСАИИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватсиинСощнапистичесиннРеспублик(22) Заявлено 12,06,80 (21)2939792/29-33с присоединением заявки РЙ -ао денем изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Е.П.Золотько, П.С.Савойский, Ю.Ц-Резенгарт, 8.Л.Кабак, В.Н.Быткин и В.А.Кофтун Днепропетровский ордена ТрудовоГо Красного Знамени 1 металлургический ин 1 ститут(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДОМЕННОГО ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА10 Изобретение относится к металлур-гии и может быть использовано при пе реработке доменных шлаков как непосредственно у печи, так и за предел ами доменного ц еха,Известно устройство для гидроже" лобной грануляции шлака, включающее емкость с шлакоподающим желобом и перфорированным днищем. Над емкостью установлен эксгаустер, в напорном пар о газовом колле кт оре кот ор ого помещен теплообменни к 11. Одна ко уст рой ст во хар актеризуется периодичностью процесса грануляции, приводящей к значительным настылеобразованиям на всех узлах установки, цто 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 организовать непрерывный процесс грануляции. При этом мало эффективная утилизация тема шлакового расплава не позволяет получать в теплообменнике пар э нергети чески х 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 теплоэнергетических установках,Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для переработки доменного шлакового расплава, содержащая копильник с горелкой и леткой, гидрожелобное устройство дпя грануляции шлака и теплообменник. Эта установка позволяет вести непрерывный процесс грануляции шлака и частично использовать его тепло на получение пара 21.3 90695Однако в известной установке ис.пользуется только часть тепла перегрева шлака в копильнике, а теплотаплавления и физическое тепло твердого шлака совершенно не используются. В связи с этим парполучаемый в этом агрегате, имеет йизкиепараметры и не может быть эффективноиспользован для нужд завода (для теплоснабжения ТЭЦ, ПВС, выработки электррознер гии для приводов воздуходувок,электрогенераторов и пр,Кроме того, из-за непосредственного контакта воды с жидким шлаковым расплавом, образуется агрессивная парогазовая смесь, требующая тщательной очистки и вследствие этогоне пригодная для эффективного исполь зов ания ее т епл а,Целью изобретения является получение пара энергетических параметровза счет утилизации тепла шлаковогорасплава на всех этапах его переработки,Поставленная цель достигается тем, 5что установка для переработки домен-.ного шлакового расплава, содержащаякопильник с горелками и летками,устройство для получения твердогошлака и теплообменник, снабжена имеющим выходной газоход корпусом, в который заключены копильник, устройство для получения твердого шлакаи теплообменник, причем устройство для получения твердого шлака выполнено в виде пар валков с устазюновленными под ними соплами для подачи увлажненного воздуха, а копильник, валки и теппообменник выполнены с общей системой испарительного4 Оохлаждения с принудительной циркуляцией воды.При этом с целью устранения настылеобраэования в летках и валках придлительной остановке установки, горелки смонтированы над летками и выполнены с возможностью перемещенияк поверхности валков,На чертеже изображена предлагаемая установка.Копильник 1 с гарниссажной самовосстанавливающейся Футеровкой 2и погружными горелками 3 имеет сис"тему 1 испарительного охлажденияс принудйтельной циркуляцией водыв трубах и кирпичную футеровку 5с наружной теплоизоляцией,В наклонном днище копил ьника расположены чугунная летка 6 с затво 9 4ром 7 и шлаковые летки 8 Под шлаковыми летками расположены три пэрывалков 9 для кристаллизации шлака,с внутренней системой испарительного охлаждения. На выходе шлаковойленты из валков установлены сопла 10для подачи холодного увлажненноговоздуха. На пути нагретой паровоздушной смеси и дымовых газов из копильника 1 установлен теплообменник с конвективными поверхностями11-13 нагрева, С помощью насоса 11через напорные трубопроводы водаподается в трубы системы испарительного охлаждения капильника 1 и валков 9, а также в трубы конвективныхповерхностей 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.Устэновка работает следующим образом,Жидкий шлак при 1500- 1700 С поступает в копильник 1. Остатки чугуна периодически выпускаются через летку 6. В трубы системы 1 испарительного охлаждения копильника 1 подается насосом 1 ч 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 100- 200 фС. 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 затвердевает вследствие интенсивного отбора тепла в валках. Лента шлака охлаждается до 1000"1200 С, отдавая теполо плавления шлака на испарение воды в системе испарительного охлаждения валков, связанной напорным трубопроводом с насосом 1. По обратному трубопроводу пароводяная смесь поступает в бак-сепаратор 15. Сформированная лента шлака на выходе из валков обдувается холодным увлажненным воздухом, поступающим иэ сопел 10 и, охлажденная до 200-300 ОС, поступает на измельчениеи сортировку. Паровоздушная смесь, нагретая за счет тепла твердого шлака до 500-7000 С, омывает конвективные поверхности нагрева 11, в которые подается вода насосом 14, отда 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 10 11 поступает в бак-сепаратор 15.Горелки 3 поддерживают шлаковый расплав в жидкотекучем состоянии.Продукты сгорания, образующиеся в верхней части копильника в результате 15 сжи гания топлива в горелках, сювают 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 Й и с давлением 35-40 атм направляется потреби теле. Уходящи е из агре гата дымовые газы и паровоздушная смесь охлаждаются до 50" 100 С, проходя цеОрез конвективные поверхности 13. В них нагревается химически очищенная вода и поступает в бак-сепаратор 15 для подпитки системы испарительного охл ажде ни я, 30В слу чае ост анов ки 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 цест во 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 вь 1 рабатывает 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.50В результате того, цто 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, За счет этого на заводе и в народном хозяйстве в целом может быть получен дополнительный экономический эффект.Формула изобретения1, Установка для переработки доменного шлакового расплава, содержащая копильник с горелками и летками, устройство для получения твердого шлака и теплообменник, о т л ицающая ся тем, что, сцелью получения пара энергетических параметров за счет утилизации тепла шлакового расплава на всех этапах его переработки, она снабжена имеющим выходной газоход корпусом, в который за ключены копильник, устройство 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 а" ю 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 информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 541580, кл. В 22 Э 23/02, 1977.2. Болоти н А. Я . и др. П ер еработка и бесковшовая уборка доменных шлаков. "Сталь, 1964, У 2, с,116- 118.,Фе орреФаз 504/2 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Ъф,фф ОЧМ НИ И ПИ Го по дела 13035, М юТираж 640дарственногизобретенийква, Ж,Под пи с нооиитета СССРоткрытийшская наб д. 4/