RU101445U1

RU101445U1 - PLANT FOR PROCESSING SLAG MELT

Info

Publication number: RU101445U1
Application number: RU2010132057/03U
Authority: RU
Inventors: Лик Анварович Зайнуллин; Алексей Викторович Бычков; Геннадий Иванович Чеченин; Валерий Григорьевич Грезнев
Original assignee: Лик Анварович Зайнуллин
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-01-20

Abstract

1. Установка для переработки расплава шлака, содержащая копильник жидкого шлака с леткой, установленное в нем горелочное устройство, желоб подвода расплава шлака, кристаллизатор-миксер в виде наклонного барабана с загрузкой металлических шаров и отделителем шаров от шлака, теплообменник, отличающаяся тем, что копильник жидкого шлака снабжен датчиком температуры, управляющим работой горелочного устройства в зависимости от уровня температуры шлака в копильнике. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик температуры шлака установлен в зоне шлаковой летки копильника. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что барабанный кристаллизатор-миксер снабжен закрепленными на внутренней поверхности шипами или крючками. 1. Installation for processing slag melt, containing a liquid slag piggy bank with a tap hole, a burner installed in it, a slag melt supply chute, an inclined drum crystallizer-mixer with loading metal balls and a ball separator from the slag, a heat exchanger, characterized in that the piggy bank liquid slag is equipped with a temperature sensor that controls the operation of the burner device, depending on the level of temperature of the slag in the piggy bank. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the slag temperature sensor is installed in the zone of the slag tap hole of the piggy bank. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the drum crystallizer-mixer is equipped with spikes or hooks fixed to the inner surface.

Description

Полезная модель относится к металлургии и может быть использована при переработке расплавов металлургических шлаков.The utility model relates to metallurgy and can be used in the processing of molten metallurgical slag.

Известна установка для переработки доменного шлакового расплава (SU 906959, публ. 1982 г.) [1]. Установка содержит помещенные в корпус, имеющий газоход, копильник жидкого шлака с горелками и летками, устройство для получения твердого шлака и теплообменник. При этом 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. Известная установка решает задачу получения пара для теплоэнергетики за счет утилизации тепла шлакового расплава на всех этапах его переработки.A known installation for processing blast furnace slag melt (SU 906959, publ. 1982) [1]. The installation contains placed in a housing having a gas duct, a piggy bank of liquid slag with burners and tap holes, a device for producing solid slag and a heat exchanger. In this case, the device for producing solid slag is made in the form of pairs of rolls with nozzles installed underneath for supplying humidified air, and the piggy bank, rolls and heat exchanger are made with a common evaporative cooling system with forced circulation of water. The known installation solves the problem of producing steam for the power industry by utilizing the heat of the slag melt at all stages of its processing.

Известная установка представляет собой довольно сложную систему, работоспособность которой практически не поддается регулированию. Сжигание дополнительного готового топлива без точного регулирования приводит к снижению эффективности использования тепла высококачественного топлива. Получение твердого шлака (кристаллизация) на валках снижает используемый тепловой потенциал.The well-known installation is a rather complex system, the operability of which is practically uncontrollable. The burning of additional finished fuel without precise regulation leads to a decrease in the heat efficiency of high-quality fuel. The production of solid slag (crystallization) on rolls reduces the used thermal potential.

Известна установка для переработки шлакового расплава (SU 1528755, публ. 1989 г.) [2]. Установка содержит копильник жидкого шлака с леткой, желоб подвода расплава шлака, кристаллизатор - миксер в виде наклонного барабана с загрузкой металлических шаров, и отделителем шаров от шлака, теплообменник с системой циркуляции теплоносителя и элеватор.A known installation for processing slag melt (SU 1528755, publ. 1989) [2]. The installation contains a liquid slag piggy bank with a tap hole, a slag feed chute, a mold - an mixer in the form of an inclined drum with a load of metal balls, and a ball separator from slag, a heat exchanger with a coolant circulation system and an elevator.

Охлаждение расплава шлака до затвердевания путем смешения с холодными металлическими шарами, т.е. до кристаллизации шлака на поверхности металлических шаровых теплоносителей, позволяет почти все тепло жидкого шлака и теплоту кристаллизации передать металлическим шарам, которые в дальнейшем отдают это тепло в теплообменнике рабочему теплоносителю, например инертному газу или воздуху путем непосредственного контакта.Cooling the slag melt to harden by mixing with cold metal balls, i.e. Prior to crystallization of slag on the surface of metal ball coolants, it allows almost all heat of liquid slag and heat of crystallization to be transferred to metal balls, which subsequently transfer this heat in a heat exchanger to a working heat carrier, for example, inert gas or air by direct contact.

Однако данная установка не обеспечивает гарантированный равномерный слив шлака на кристаллизацию. При поступлении в копильник более холодного шлака колебания выпуска шлака могут привести к нарушению процесса кристаллизации шлака по цепочке и снижению производительности установки, что в свою очередь вызовет переполнение копильника.However, this installation does not provide guaranteed uniform drainage of slag for crystallization. When the cooler slag enters the piggy bank, fluctuations in the slag output can lead to disruption of the slag crystallization process along the chain and a decrease in plant productivity, which in turn will cause the piggy bank to overflow.

Задача настоящей полезной модели - повышение надежности процесса утилизации тепла шлака с получением высокопотенциальной тепловой энергии.The objective of this utility model is to increase the reliability of the process of heat recovery of slag with the production of high potential thermal energy.

Для решения поставленной задачи установка для переработки расплава шлака содержит копильник жидкого шлака с леткой, установленное в нем горелочное устройство, желоб подвода расплава шлака, кристаллизатор-миксер в виде наклонного барабана с загрузкой металлических шаров, и отделителем шаров от шлака, теплообменник. Установка отличается тем, что копильник жидкого шлака с горелочным устройством снабжен датчиком температуры, управляющим работой горелочного устройства в зависимости от уровня температуры шлака в копильнике. Датчик температуры шлака может быть установлен в зоне шлаковой летки копильника. Кроме того, для надежности работы установки внутренняя поверхность барабанного кристаллизатора снабжена шипами или крючками, удерживающими гарниссажный слой в барабане.To solve this problem, the installation for processing slag melt contains a liquid slag piggy bank with a tap hole, a burner installed in it, a slag melt supply chute, a mold-mixer in the form of an inclined drum with loading metal balls, and a ball separator from slag, a heat exchanger. The installation is characterized in that the liquid slag piggy bank with a burner device is equipped with a temperature sensor that controls the operation of the burner device depending on the level of slag temperature in the piggy bank. The slag temperature sensor can be installed in the slag zone of the piggy bank. In addition, for the reliability of the installation, the inner surface of the drum crystallizer is equipped with spikes or hooks that hold the skull layer in the drum.

Работа копильника в данном случае определяет надежность всей установки. В случае переохлаждения шлака в копильнике процесс его равномерной подачи в кристаллизатор может нарушиться, что в конечном счете приведет к нарушению всего процесса или колебаниям энергетических параметров теплоносителя. Для исключения таких отрицательных явлений работа горелочного устройства в копильнике непосредственно связана с температурой шлака в нем. Датчик температуры автоматически управляет работой горелочного устройства, обеспечивая тем самым высокую эффективность и надежность работы, как горелочного устройства, так и всей установки. Кроме того, барабанный кристаллизатор-миксер внутри снабжен шипами или крючками, обеспечивающими надежное сцепление гарниссажного слоя, состоящего из шлака, и защищающего корпус барабана от термоударов и от абразивного износа.The operation of the piggy bank in this case determines the reliability of the entire installation. In the case of slag overcooling in the piggy bank, the process of its uniform supply to the crystallizer may be disrupted, which ultimately will lead to disruption of the whole process or fluctuations in the energy parameters of the coolant. To exclude such negative phenomena, the operation of the burner in the piggy bank is directly related to the temperature of the slag in it. The temperature sensor automatically controls the operation of the burner device, thereby ensuring high efficiency and reliability of both the burner device and the entire installation. In addition, the drum crystallizer-mixer inside is equipped with spikes or hooks that provide reliable adhesion of the skull layer, consisting of slag, and protects the drum casing from thermal shock and abrasion.

На чертеже изображена установка для переработки шлакового расплава, разрез, общий вид.The drawing shows a plant for processing slag melt, section, a General view.

Установка для переработки расплава шлака с утилизацией тепла содержит копильник 1 жидкого шлака с шлаковой леткой 2 и чугунной леткой 3, горелочное устройство 4, датчик температуры 5, желоб подвода расплава шлака 6, кристаллизатор-миксер в виде наклонно установленного барабана 7, снабженного устройством загрузки металлических шаров в виде самотечного фигурного лотка 8 и устройством для отделения шаров в виде перфорированного барабана 9, соединенного с элеватором 10 со стороны входа и с лотком 8 - со стороны выхода, теплообменник 11 шахтного типа, соединенный с выходом барабана 7 и оборудованный днищем-дозатором 12 и секторным затвором 13, встроенным в выходное отверстие, систему циркуляции газообразного теплоносителя с нагнетателем 14 и теплообменником 15, ленточный конвейер 16 для транспортировки шлака на склад. Барабанный кристаллизатор-миксер 7 внутри снабжен шипами или крючками 17.The apparatus for processing slag melt with heat recovery contains a piggy bank 1 of liquid slag with a slag notch 2 and a cast iron notch 3, a burner 4, a temperature sensor 5, a slag supply chute 6, a mold-mixer in the form of an inclined drum 7 equipped with a metal loading device balls in the form of a gravity shaped tray 8 and a device for separating balls in the form of a perforated drum 9 connected to the elevator 10 from the input side and to the tray 8 from the output side, shaft type heat exchanger 11 Coupled to the output 7 of the drum and equipped with a dosing head 12 and sector shutter 13 built into the outlet, a gaseous coolant circulation system with a blower 14 and heat exchanger 15, the belt conveyor 16 for transporting the slag to the warehouse. Drum mold mixer 7 inside is equipped with spikes or hooks 17.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Расплав шлака в копильник 1 периодически поступает непосредственно от плавильного агрегата или подвозится в шлаковозных ковшах. Скапливающийся в нижней части копильника 1 расплав чугуна через чугунную летку 3 периодически сливается в специальный ковш, а через шлаковую летку 2 и желоб 6 расплав шлака непрерывно поступает в барабанный кристаллизатор-миксер 7. Горелочное устройство 4, установленное на крышке копильника 1, включается при необходимости в зависимости от температуры шлака. Управление горелочным устройством осуществляется по показаниям датчика температуры 5. Одновременно с расплавом шлака в кристаллизатор-миксер 7 через устройство загрузки - самотечный лоток 8 и носок желоба 6 поступают металлические шары, взятые в соотношении (3-6):1 по массе с расплавом, на поверхности которых в кристаллизаторе-миксере 7 кристаллизуется определенный слой шлака. При этом температура шлака падает, а температура шаров повышается. Шары с настывшим слоем шлака из кристаллизатора-миксера 7 ссыпаются в шахтный теплообменник 11, где в противотоке продуваются газообразным теплоносителем. Нагреваясь при этом, первичный теплоноситель поступает в теплообменник 15, и отдав тепло вторичному теплоносителю, возвращается по замкнутому контуру под действием нагнетателя 14 в шахтный теплообменник 11. Охлажденные шары с настывшим шлаком через днище-дозатор 12 равномерно по всему сечению проходят в камеру выгрузки теплообменника и через секторный затвор 13 поступают в ковш элеватора 10, который перегружает их в перфорированный барабан-сепаратор 9. В барабане-сепараторе 9 в результате подъема и падения шаров происходит полное отделение остывшего шлака от шаров, измельчение и просеивание его через перфорацию, имеющую размеры, меньше размера шаров, на конвейер 16 для транспортировки на склад. Шары, освобожденные от шлака, вновь возвращаются через загрузочный лоток 8 в барабан 7 для повторной кристаллизации расплава шлака. Барабан 7 на выходном участке может быть снабжен продольными скобами из прутков для предотвращения образования конгломерата при слипании нескольких шаров.The molten slag in the piggy bank 1 periodically comes directly from the smelter or is transported in slag ladles. The molten pig iron accumulating in the lower part of the piggy bank 1 is periodically drained through a cast-iron notch 3 into a special ladle, and through the slag notch 2 and the chute 6, the slag melt continuously enters the drum crystallizer-mixer 7. The burner device 4 mounted on the piggy bank lid 1 is switched on if necessary depending on the temperature of the slag. The control of the burner device is carried out according to the readings of the temperature sensor 5. Simultaneously with the melt of slag, metal balls taken in the ratio (3-6): 1 by weight with the melt, enter the mold-mixer 7 through the loading device - gravity tray 8 and the nose of the chute 6 the surface of which in a mold-mixer 7 crystallizes a certain layer of slag. In this case, the temperature of the slag drops, and the temperature of the balls rises. Balls with a layer of slag from the crystallizer-mixer 7 are poured into a shaft heat exchanger 11, where they are blown with a gaseous coolant in counterflow. While heating up, the primary heat carrier enters the heat exchanger 15, and after giving the heat to the secondary heat carrier, it returns in a closed circuit under the action of the supercharger 14 to the shaft heat exchanger 11. The cooled balls with the settled slag through the bottom of the metering unit 12 uniformly pass through the section of the heat exchanger discharge chamber and through a sector shutter 13 enter the bucket of the elevator 10, which overloads them in a perforated drum-separator 9. In the drum-separator 9 as a result of the rise and fall of the balls is a complete separation about tyvshego slag from the balls, grinding and sieving it through perforations having a size smaller than the size of balls on the conveyor 16 for transportation to storage. Balls freed from slag are returned again through the loading tray 8 to the drum 7 to recrystallize the molten slag. The drum 7 at the outlet may be provided with longitudinal brackets of rods to prevent the formation of conglomerate when several balls stick together.

В теплообменнике 15 может быть подогрет воздух горения, доменный или природный газ для воздухонагревателей доменных печей. Возможно использование высокотемпературного газового теплоносителя для выработки пара энергетических параметров с целью получения электроэнергии.In the heat exchanger 15, combustion air, blast furnace gas or natural gas for blast furnace air heaters can be heated. It is possible to use a high-temperature gas coolant to generate steam of energy parameters in order to obtain electricity.

Снабжение внутренней поверхности барабанного кристаллизатора-миксера 7 шипами или крючками 17 позволяет обеспечить создание внутри барабана гарниссажного слоя из шлака, который будет служить теромозащитным и одновременно абразивозащитным слоем, стойкость и сохранность которого будет обеспечена шипами или крючками, прикрепленными к внутренней поверхности барабана.Providing the inner surface of the drum crystallizer-mixer 7 with spikes or hooks 17 makes it possible to create inside the drum a skull layer of slag, which will serve as a heat-protective and at the same time abrasion-protective layer, the stability and safety of which will be ensured by spikes or hooks attached to the inner surface of the drum.

Claims

1. Installation for processing slag melt, containing a liquid slag piggy bank with a tap hole, a burner installed in it, a slag melt supply chute, an inclined drum crystallizer-mixer with loading metal balls and a ball separator from the slag, a heat exchanger, characterized in that the piggy bank liquid slag is equipped with a temperature sensor that controls the operation of the burner device, depending on the level of temperature of the slag in the piggy bank.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the slag temperature sensor is installed in the zone of the slag tap hole of the piggy bank.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the drum crystallizer-mixer is equipped with spikes or hooks fixed to the inner surface.