RU1801197C

RU1801197C - Power technological unit

Info

Publication number: RU1801197C
Application number: SU904836744A
Authority: RU
Inventors: Леонид Симхович Кигель; Анатолий Николаевич Гладышев
Original assignee: Анатолий Николаевич Гладышев
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1993-03-07

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано в установках утилизации тепла печных газов баифнной, П, Т, Г-образной и других ком- понфвок с развитым по высоте радиацион- ныМ газоходом в металлургических агрегатах в услови х плавки материалов с образованием жидкого металла, штейнов, шлаков при выделении высокотемпературных , сильнозапыленных и агрессивных газов . Энерготехнологический агрегат содержит печь, опирающуюс на фундамент , закрепленный над ней на несущих конструкци х котел-утилизатор с радиационным газоходом, газоплотно соединенным с выходным окном печи и выполненным по крайней мере из двух частей, газоплотно сочлененных компенсатором, при этом нижн часть газохода по высоте равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечени выходного окна печи и закреплена на несущих конструкци х с помощью пружин . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to a power system and can be used in heat recovery plants for biface, P, T, L-shaped and other components with high-altitude radiation duct in metallurgical units under conditions of melting materials with the formation of liquid metal, matte , slag during the release of high temperature, highly dusty and aggressive gases. The energy-technological unit comprises a furnace supported by a foundation mounted on a supporting structure, a waste heat boiler with a radiation duct, gas tightly connected to the furnace exit window and made of at least two parts, gas tightly coupled by a compensator, while the lower part of the duct is equal in height to or exceeds the equivalent diameter of the cross-sectional area of the furnace outlet window and is fixed to the supporting structures by means of springs. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

елate

сwith

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано в установках утилизации тепла печных газов башенной, П, Т, Г-образной и других ком- понрвок (с развитым по высоте радиационным газоходом), например переработки свийцово-цинковых концентратов по технологии КИВЦЭТ-ЦС (кислородно-взвешенна циклонна электротермическа плавка).The invention relates to a power system and can be used in heat recovery installations for furnace gases from a tower, P, T, L-shaped and other compartments (with a heightened radiation duct), for example, processing of lead-zinc concentrates using KIVCET-TsS (oxygen -weighted cyclone electrothermal smelting).

(Целью изобретени вл етс повышение надежности работы энерготехнологиче- ско|о агрегата в услови х плавки материалов с образованием жидкого металла , идейное, шлаков при выделении высокотемпературных , сильнозапыленных и агрессивных газов.(The aim of the invention is to increase the reliability of the energy technology unit under conditions of melting materials with the formation of liquid metal, ideological, slag during the release of high temperature, highly dusty and aggressive gases.

На фиг.1 изображен энерготехнологический агрегат (продольный разрез); на фиг. 2 - вариант компенсатора. Figure 1 shows the energy technology unit (longitudinal section); in FIG. 2 - option compensator.

Энерготехнологический агрегат дл пи- рометаллургической переработки материалов содержит металлургическую печь 1, опирающуюс на фундамент 2, с ограждающими поверхност ми 3 с выходным окном 4 и котел-утилизатор 5 (парогенерирующий теплоутилизационный агрегат), закрепленный на несущих конструкци х 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.одThe energy-technological unit for pyrometallurgical processing of materials contains a metallurgical furnace 1, supported by a foundation 2, with enclosing surfaces 3 with an exit window 4, and a waste heat boiler 5 (steam generating heat recovery unit), mounted on supporting structures 6 and made of separate sections, forming gas ducts 7, 8. The enclosing surfaces are made in the form of membrane surfaces. The gas duct 7 of the boiler consists, for example, of. two sections: the bottom 9, tightly connected to the outlet window 4 of the furnace 1. and the top 10, through the transition gas

0000

оabout

ю VIwu vi

соwith

соединенной с газоходом 8. В верхней секции 10 газохода 7 и в газоходе 8 установле- ны конвективные теплообменные поверхности нагрева 12. Секции 9, 10 газохода 7 сочленены между собой газоплотным компенсатором 13.connected to the gas duct 8. In the upper section 10 of the gas duct 7 and in the gas duct 8, convective heat exchange heating surfaces 12 are installed. Sections 9, 10 of the gas duct 7 are interconnected by a gas tight compensator 13.

Конструкци предпочтительного варианта компенсатора (см.фиг.2) следующа .The design of the preferred embodiment of the compensator (see FIG. 2) is as follows.

К верхней 10 и нижней 9 секци м газохода 7 по всему периметру присоединены газоплотные теплообменные поверхности 14, 15. С наружных сторон теплообменных поверхностей 14, 15 присоединены газоплотно уплотн ющие элементы: к верхней 14 - в виде Г-образного(в сечении) элемента 16, к нижней 15 - в виде желоба 17, заполненного сыпучим или жидким материалом .Gas tight heat transfer surfaces 14, 15 are connected to the upper 10 and lower 9 sections of the gas duct 7 along the entire perimeter. Gas tight sealing elements are attached to the outer sides of the heat transfer surfaces 14, 15: to the upper 14, in the form of a L-shaped (cross-section) element 16 , to the bottom 15 - in the form of a groove 17 filled with loose or liquid material.

Верхн секци 10 газохода 7, переходной газоход -11 и газоход 8 подвешены с помощью жестких шарнирно присоединенных т г 18 к несущим конструкци м б. Нижн секци 9 газохода 7 либо оперта на ограждающие поверхности 3 печи 1. либо с помощью пружинных подвесок и опор 19 закреплена на несущих конструкци х 6. Минимальна высота нижней секции 9 газохода 7 равна одному эквивалентному диаметру площади сечени выходного окна печи 1.The upper section 10 of the duct 7, the transition duct -11 and the duct 8 are suspended by means of rigid pivotally connected rods 18 to the supporting structures b. The lower section 9 of the duct 7 is either supported on the enclosing surfaces 3 of the furnace 1. either by means of spring suspensions and supports 19 is mounted on the supporting structures 6. The minimum height of the lower section 9 of the duct 7 is equal to one equivalent diameter of the cross-sectional area of the outlet window of the furnace 1.

Работа энерготехнологического агрегата может быть описана следующим образом . The operation of the energy technology unit can be described as follows.

В плавильную часть металлургической печи 1 подают подготовленный концентрат, который плавитс по известной технологии кислородно-взвешенной плавки. Образовавшийс в результате сжигани шихты расплав жидкого металла выпадает в ванну печи 1. В ванне печи осуществл етс высокотемпературна обработка материалов, св занна с р дом химических реакций, в результате которых происход т отгонка цинка, получение чернового свинца, штейна и шлаков. Полученные промежуточные продукты выгружаютс из печи 1 и поступают в дальнейшую технологическую переработку,Prepared concentrate is fed into the melting part of the metallurgical furnace 1, which is melted using the known oxygen-suspended smelting technology. The molten liquid metal formed as a result of burning the mixture falls into the bath of furnace 1. In the furnace bath, high-temperature processing of materials is carried out, which is associated with a number of chemical reactions, which distill zinc, produce lead, matte and slags. The obtained intermediate products are discharged from the furnace 1 and go into further processing,

Ограждающие поверхности 3: подина, боковые стены и свод, выполненные из огнеупоров , кессонов на вод ном охлаждении или кессонов из тепловых труб, обеспечивают минимально допустимое охлаждение расплава, сохран необходимую прочность при воздействии температуры и химических реакций а расплаве.Enclosing surfaces 3: a hearth, side walls, and a vault made of refractories, water-cooled caissons, or heat pipes, provide the minimum allowable cooling of the melt, while maintaining the necessary strength under the influence of temperature and chemical reactions in the melt.

При нарушении целостности элементов ограждающих поверхностей попадание воды в ванну печи 1 исключаетс , так как давление циркул ционной воды не превышает 2-3 атм.In case of violation of the integrity of the elements of the enclosing surfaces, the ingress of water into the bath of the furnace 1 is excluded, since the pressure of the circulation water does not exceed 2-3 atm.

Образовавшиес в результате сжигани шихты и металлургической переработки высококонцентрированные сернистые газы с температурой 1200-1300°С с капл ми расплавленного металла и шихты (с запыленностью 500-1000 г/нм3) через выходное окно 4 печи поступают в нижнюю секцию 9 газохода 7 парогенерирующего теплоутилизаци- онного агрегата 5 дл охлаждени газов и частичного улавливани пыли.Highly concentrated sulphurous gases formed as a result of burning the mixture and metallurgical processing with a temperature of 1200–1300 ° С with drops of molten metal and the mixture (with dust content of 500–1000 g / nm3) enter the lower section 9 of the gas duct 7 of the steam generating heat recovery through the exit window 4 of the furnace a unit 5 for cooling gases and partially collecting dust.

С целью максимальной сепарации пы- лей (и 500-1000 г/нм3), капель расплавлен5 ного металла и осаждени их обратно вIn order to maximize the separation of dusts (and 500-1000 g / nm3), drops of molten metal and their deposition back into

ванну печи 1 газы подают со скоростью 1-3furnace bath 1 gases are fed at a speed of 1-3

м/с. При этом пыль и капли расплава тер ютm / s In this case, dust and drops of melt lose

свои высокие адгезионные свойства, снижают кинетические скорости, в св зи с этимtheir high adhesive properties, reduce kinetic speeds, in connection with this

0 способность образовани настылей на вы- сгупающих и углубленных элементах ограж- дающих мембранных поверхностей газохода 7 значительно уменьшаетс . При установке компенсатора 13 в месте стыков5 «и нижней 9 и верхней 10 секций газохода 7 на высоте не менее одного эквивалентного диаметра сечени выходного окна 4 печи 1, с уровнем температур 900-600°С, завершаютс сопутствующие плавлению шихты про0 цессы, следовательно, значительно снижаетс комплексное воздействие (адге- зионных свойств пыли, расплавленных частиц металла, температуры и агрессивности газов) на элементы компенсатора 13.0, the ability to form crusts on the protruding and recessed elements of the enclosing membrane surfaces of the duct 7 is significantly reduced. When the compensator 13 is installed at the joints of 5 ”and the lower 9 and upper 10 sections of the gas duct 7 at a height of at least one equivalent cross-sectional diameter of the outlet window 4 of the furnace 1, with a temperature level of 900-600 ° C, the processes accompanying the melting of the charge are completed, therefore, significantly the complex effect (adhesive properties of dust, molten metal particles, temperature and gas aggressiveness) on the elements of the compensator 13 is reduced.

5 в дальнейшем.отход щие газы, проход через верхнюю секцию 10 газохода 7, омыва конвективные поверхности нагрева 12, поворачивают в переходной газоход 11, поступают в газоход 8 и охлажденные до тем0 пературы примерно 400°С удал ютс из теплоутилизационного парогенерирующего .агрегата 5 на дальнейшую очистку и переработку ,5 in the future. The exhaust gases, passing through the upper section 10 of the gas duct 7, washing the convective heating surfaces 12, are turned into a transition gas duct 11, enter the gas duct 8 and cooled to a temperature of about 400 ° C are removed from the heat recovery steam generating unit 5 on further cleaning and processing,

Выпа вший из газов пылевынос оседаетDust removal from gases settles

5 на теплообменных поверхност х 12, стр хиваетс виброочисткой, осаждаетс в ванну печи 1 или бункер газохода 8.5 on heat exchange surfaces 12, is shaken by vibration cleaning, deposited in the bath of the furnace 1 or in the flue hopper 8.

В ограждающие мембранные, теплообменные поверхности 12, выделенные в кон0 туры циркул ции, поступает котлова вода, котора нагреваетс и испар етс за счет тепла отход щих печных газов, а образовавша с паровод на смесь поступает в барабан-сепаратор (не показан).Boiler water is supplied to the enclosing membrane, heat exchange surfaces 12, which are separated into the circulation circuits, which is heated and evaporated due to the heat of the exhaust furnace gases, and the mixture formed from the steam pipe enters the drum separator (not shown).

5 Отсепарированный насыщенный пар направл етс потребителю.5 The separated saturated steam is sent to the consumer.

При разогреве энерготехнологического аппарата происходит тепловое расширение как самой печи 1, так и теплоутилизационного агрегата 5 (при охлаждении энерготехнрлогического агрегата перемещени всех элементов направлены в обратную сторону ). Вертикальное увеличение размеров печи 1 и теплоутилизационного агрегата 5 компенсируетс взаимной надвижкой верх- ирй 10 подвешенной секции и нижней секции 9 газохода 7.When the energy technological apparatus is heated, thermal expansion of both the furnace 1 itself and the heat recovery unit 5 occurs (when cooling the energy technology unit, the movements of all elements are directed in the opposite direction). The vertical increase in the size of the furnace 1 and the heat recovery unit 5 is compensated by the mutual sliding of the upper 10 of the suspended section and the lower section 9 of the duct 7.

Термические напр жени в мембран- н,ых экранных стенках теплоутилизационно- гр агрегата не возникают в св зи со свободным взаимным перемещением элементов компенсатора 13. При этом газо- гфютность газохода обеспечиваетс за счет Погружени элемента 16 в слой уплотн ю- среды желоба 17 и тем самым п редотв- р;ащаетс переток воздуха или отход щих фзов через компенсатор 13. Надежна компенсаци температурных удлинений элементов теплоутилизационно- ф агрегата с обеспечением максимальной газоплотности способствует экономичной, эффективной работе при увеличении безостановочной кампании энерготехнологического агрегата.Thermal stresses in the membrane, screen walls of the heat recovery unit of the unit do not arise in connection with the free mutual movement of the elements of the compensator 13. In this case, the gas-gas tightness of the duct is ensured by immersion of the element 16 in the seal layer of the gutter 17 and thereby thereby preventing the flow of air or outgoing phases through the compensator 13. Reliable compensation of the temperature elongations of the heat recovery unit elements with maximum gas tightness contributes to an economical, efficient OTE by increasing non-stop campaign in Energy unit.

Claims

1. An energy-technological unit comprising a metallurgical furnace supported by a foundation, a recovery boiler, made of sections, gas tightly connected to the outlet window of the furnace, a temperature compensator located at the junction of the section, characterized in that , in order to increase the reliability of the unit under conditions of melting materials with the release of high-temperature and highly dusty and aggressive gases, the height of the lower section is equal to or exceeds the equivalent diameter of baking oven exit window.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that the lower part of the duct is fixed to the supporting structures with the help of spring supports and suspensions.