RU2003693C1

RU2003693C1 - Способ очистки нагретых отход щих газов печей жидкофазного восстановлени от шихтной пыли, капель металла и шлака и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: RU2003693C1
Authority: RU
Inventors: Евгений Феликсович Вегман; Юлиан Семенович Юсфин; Марк Аронович Цейтлин; Александр Емель нович Пареньков; Павел Иванович Черноусов; Геннадий Павлович Зуев; Ибрагим Шарифович Туктамышев
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-11-30

Abstract

Изобретение может быть использовано в черной металлургии при очистке отход щих капель металла и шлака газов печей жидкофэзного восстановлени от шихтной пыли. Сущность: в качестве жидкой среды в пылеуловителе используетс расплавленный доменный шлак. Устройство дл очистки отход щих газов печей жидкофазного восстановлени от шихтной пыли, капель металла и шлака включает осадительную камеру, центральный вертикальный входной газопровод гр зного газа и выходной патрубок очищенного газа, расположенные в куполе осадительной камеры. Внутренн поверхность осадительной камеры пылеуловител футерована медными кессонами, камера снабжена загрузочным отверстием с откидной футерованной крышкой, угольными электродами, расположенными в нижней части осадительной камеры, дл наведени шлака и поддержани его в расплавленном состо нии и леткой дл удалени уловленных материалов .

Description

Изобретение относитс к черной метал- лургии, а точнее к технологии очистки высоконагретых отход щих газов печей жидкофазного восстановлени от шихтной пыли, капель металла и шлака.

Известны 1 способы улавливани шихтной пыли, капель металла и шлака из высоконагретых до 1200 2000°С газов, в которых поток запыленного газа подаетс в цилиндрической камере тангенциально (гор чий циклон) или сверху вниз вдоль оси осэдительной камеры. В первом случае частицы пыли, капли металла и шлака прижимаютс к внутренней поверхности футеровки осадительной камеры центробежными силами, выпадают из потока, после чего газ отводитс через купол камеры. Во втором случае, при выходе газа из верхнего газопровода в осадительную камеру, диаметр которой намного превышает диаметр газопровода, происходит резкое падение скорости газа, отводимого затем через купол печи. Твердые частицы и капли металла и шлака по инерции продолжают движение и скапливаютс в нижней части камеры.

Устройство радиального пылеуловител включает: осадительную камеру, как правило , цилиндрической формы, центральный газопровод дл запыленного газа, верхнее днище пылеуловител с патрубками дл отвода очищенного газа, нижнее днище пылеуловител с люком дл удалени выпадающей из потока газа пыли 1.

Устройство гор чего циклона включает: входной патрубок дл подвода гр зного газа, распределительную камеру, циклонные элементы с завихр щими конструкци ми (различной формы: винт, розетка и т.п.), выхлопные трубы, выходную камеру, выходной патрубок дл очищенного газа, пылевой бункер с люком дл удалени пыли

1

Недостатком таких способов и устройств вл етс приваривание гор чей пыли , капель металла и шлака к внутренней поверхности футеровки пылеулавливающих устройств, что особенно характерно дл центробежных циклонов, или сваривание выпадающих из потока частиц, капель металла и шлака в нижней части осадительной камеры. Пыль со шллаком и металлом характеризуетс минимальной сыпучестью, а при охлаждении превращаетс в монолитные куски, которые не могут быть выведены из рабочего пространства осадительной камеры с помощью традиционных шнеков,

Наиболее близким техническим решением вл етс способ очистки нагретых отход щих газов, включающий подачу в нижнюю часть осадительной камеры пылеулавливающего устройства жидкой среды и периодическое удаление продуктов очистки 2. При таком способе пылеудалени шихт- ные частицы захватываютс жидкой средой

с низкой температурой (как правило, водой) в нижней части осадительной камеры в виде шлама.

Устройство пылеуловител с жидкой средой включает осадительную камеру, цен0 тральный вертикальный входной газопровод гр зного газа и выходной патрубок (выходные патрубки) очищенного газа, расположенные в куполе осадительной камеры 2, с, 146-148.

5Помимо перечисленных выше устройство пылеуловител с жидкой средой оснащаетс системами дл подачи жидкости в осадительную камеру и шламовой канализацией .

0 К недостаткам прототипа следует отнести интенсивное парообразование,которое имеет место в осадительной камере при соприкосновении гор чих (1200-2000°С) газов , шихтных частиц, капель металла и

5 шлака с холодной водой. Таким образом, к очищенному газу присоедин етс большое количество паров, что практически исключает возможность использовани очищенного газа дл вдувани его в фурмы доменной

0 печи в качестве ГВГ (гор чего восстановительного газа). Дело в том, что при взаимодействии паров воды с коксом перед фурмами доменной печи интенсивно протекает реакци : Н20пэр+С Н2+СО - 5,57

5 МДж/м Н20пар, требующа больших затрат тепла. Затраты тепла в высокотемпературной зоне печи неизбежно привод т к увеличению удельного расхода кокса. Кроме того, соприкосновение высоконагретых газов с

0 холодной водой и затраты тепла на испарение воды: НаОж - НаОпар - 1,97 МДж/м3Н20пар привод т к охлаждению газа , снижению его энтальпии в момент подачи к воздушным фурмам доменной печи, то

5 есть уменьшает возможную экономию кокса .

Необходимо отметить, что при соприкосновении крупных комков шихты и крупных капель шлака и металла с водой

0 возможно мгновенное парообразование с хлопками и выбросами материалов через газоотводы в куполе осадительной камеры. Другими словами, удаление раскаленных комков и капель с водой вл етс весьма

5 опасной операцией и, кроме того, ухудшает качество очищенного газа. Так, например, если очищенный газ используетс затем в шахтной печи Мидрекс дл восстановлени окатышей или кусковой руды, то присут- ствие в нем паров снижает

восстановительную способность газа, а при больших концентраци х вод ного пара может привести даже к окислению железа в рабочем пространстве печи Мидрекс. Таким образом, при любой схеме использова- ни очищенного гор чего газа печей жидкофазного восстановлени удаление пыли, капель металла и шлака с помощью проточной воды должно быть исключено. Следовательно, основна иде способа, прин того за прототип, не может быть использована дл печей жидкофазного восстановлени .

В основу насто щего изобретени положена задача разработки способа и устройства дл его осуществлени , исключающего возможность попадани вод ных паров в гор чий газ, получаемый в агрегатах жидко- фазного восстановлени , в процессе его очистки от шахтной пыли, капель металла и шлака.

Сущность изобретени заключаетс в этом, что в способе очистки нагретых отход щих газов печей жидкофазного восстановлени от шихтной пыли, капель металла и шлака, включающем подачу в нижнюю часть осадительной камеры пылеулавливающего устройства жидкой среды и периоди- ческое удаление из пылеуловител продуктов очистки, согласно изобретению, в качестве жидкой среды подают доменный шлак, а удаление шихтной пыли, капель металла и шлака из пылеуловител осуществл етс вместе с расплавленным шлаком,

Сущность изобретени заключаетс также в том, что в устройстве дл очистки отход щих газов печей жидкофазного восстановлени от шихтной пыли, капель металла и шлака, включающем осадительную камеру с центральным вертикальным газопроводом дл гр зного газа и выходным патрубком (выходными патрубками) очищенного газа, расположенными в куполе осадительной камеры, согласно изобретению внутренн поверхность осадительной камеры футеруетс медными кессонами, а сама осадительна камера снабжена загрузочным отверстием с откидной поворотной футерованной крышкой, угольными электродами , расположенными в нижней части осадительной камеры, дл наведени шлака и поддержани его в расплавленном состо нии и леткой дл удалени уловленных материалов .

Техническим результатом насто щего изобретени вл етс получение гор чего восстановительного газа (ГВГ), очищенного от шихтной пыли, капель металла и шлака и не содержащего вод ных паров.

Использование ГВГ, очищенного ог шихтной пыли, капель металла и шлака и не содержащего вод ных паров, позвол ет дополнительно экономить в ходе доменной 5 плавки до 1,5 кг кокса/100 м3 ГВГ, вдуваемого в доменную печь.

Дл реализации способа очистки нагретых отход щих газов от печи жидкофазного восстановлени предлагаетс конструкци

0 устройства пылеуловител , использующего в качестве пылеулавливающего агента жидкий доменный шлак.

На чертеже дана схема устройства реализующего предлагаемый способ.

5 Устройство содержит осади гельную камеру (1), рабочее пространство которой защищено от воздействи высоконагретого газа, пыли и капель металла и шлака медными кессонами (2), прикрепленными к сталь0 ному кожуху (3).

Осадительна камера снабжена Фут еро- ванным медными кессонами осевым вертикальным газопроводом 4 гр зного газа и футерованными медными кессонами газо5 проводами 5 очищенного газа, расположенными в куполе осадительной камеры (1), а также загрузочным отверстием (6) с откидной поворотной футерованной крышкой (7). В нижней части осадительна камера футе0 руетс огнеупорным кирпичом (8). В огнеупорной кладке располагаетс шлакова летка (9), а р дом с устройством - шлаковый желоб (10). В нижней части осадительной камеры располагаютс также графитовые

5 электроды (11).

Пор док работы устройства сен из следующего примера его применени . Дл наведени первого сло шлака, при пуске устройства, в осадительную камеру (1) через

0 загрузочное отверстие (6) с откидной поворотной крышкой (7) загрузили доменный гранулированный шлак и плавиковый шпат, понижающий температуру плавлени доменного шлака, на высоту футерованной ог5 неупорным кирпичом (8) части осадительной камеры (1). Через графитовые электроды (11), оказавшиес в слое грзнш- лака, в течение 1,5 ч пропускали посто нный ток до тех пор, пока в результате

0 выделени Джоулева тепла в слое гранш- лака он не был расплавлен и не образовал жидкую шлаковую среду (12) с температурой 1650°С. После того, как жидка шлакова среда (12) была сформирована, поток гр з5 ного газа, содержащего 66,8%, СО; 29,3% Н2; 1,5% С02; 0,6% Н20 и 1,8% N2, с температурой 1740°С от печи жидкофазного восстановлени ввели в рабочее пространство осадительной камеры (1) через ее купол вертикально по газопроводу (4). При выходе из

720036938

газопровода (4) в широкое сечение осади-тановках печей жидкофазного восстановлзтельной камеры (1) газ тер ет скорость ини (при замене фурм, отсутствии шихты и

измен ет направление движени в сторонут.п.) температура жидкого шлака поддержигазопроводов (5) в куполе осадительной ка-ваетс на необходимом уровне (1500меры (1). Твердые шихтные частицы, капли5 1700°С) за счет электроэнергии,

металла и шлака, движущиес по инерциивыдел емой при прохождении посто нного

вниз осадительной камеры, захватываютс тока через угольные электроды и слой гражидкой шлаковой средой (12). Часть части-нулана. При эксплуатации устройства также

цы. увлекаема газом к стенкам осадите/tb-возможен комбинированный нагрев жидконой камеры, в первые 0,5 ч эксплуатации10 го шлака газом и электроэнергией, устройства сформировала на поверхности

кессонов слой гарнисажа (13). Попавшие вГлавным достоинством за вл емых спо- слой расплавленного шлака (12)частицы ру-соба и устройства вл етс возможность ды и флюса раствор лись в шлаке, каплиполучени чистого восстановительного га- шлака присоедин лись к основной массе15 за, несодержащего вод ных паров дл даль- шлака, а частицы угл и металла взаешиаа-нейшего использовани в доменных печах лись в слое шлака. Таким образом, масса(или других восстановительных агрегатах), расплава в устройстве постепенно росла.без значительного снижени температуры и Периодически, один раз в смену (один раз впотери давлени . Известные в насто щее 8 ч) осуществл ли выпуск шлака через летку20 врем способы очистки высоконагретых га- (9) и желоб (10) в шлаковый ковш (не пока-зов требуют предварительного их охлажде- зан). Степень очистки газа составила 92%.ни и не могут работать с давлением до 5 Поддержание шлака в расплавленном со-атм в рабочем пространстве, сто нии осуществл лось за счет энергии газа , отход щего от печи жидкофазного25 (56) 1. Старк С.Б,-Пылеулавливание и восстановлени , так как купол и наклонныеочистке газов в металлургии. М.: Металлур- стены камеры, а также сами высоконзгре-ги , с. 16 и 32,

тые гр зные и чистые газы излучают на по-2. Юдашкин М.Я. Пылеулавливание и

верхность шлака большое количество тепла,очитка газов в черной металлургии. М.: МеСледует отметить, что при вынужденных ос-30 таллурги , 1984, с. 146-149.

Claims

Формула изобретени становлени от шихтной пыли, капель

1 Способ очистки нагретых отход щих металла и шлака, включающее осадительгазов печей жидкофазного восстановлени 35 ую . Центральный вертикальный

от шихтной пыли, капель металла и шлака, входной газопровод гр зного газа и выходвключающий подачу в нижнюю часть оса- ои патрубок (выходные патрубки) очищендительной камеры пылеулавливающего ус- ного газа расположенные в куполе

тройства жидкой среды и периодическое осадительной камеры, отличающеес тем,

удаление из пылеуловител продуктов очи- 40 ™ внутренн поверхность осадительной

отличающийс тем, что в качестве меры Футерована медными кессонами,

жидкой среды в пылеуловителе использу- осадительна камера снабжена загрузочют доменный шлак, а удаление шихтной ным отверстием с откидной футерованной

пыл капель металла и шлака из пылеуло- крышкой, угольными электродами, расповител осуществл ют вместе с расплавлен-45 ложенными в нижней части камеры, дл

вииУ гнаведени шлака и поддержани его в расным ш™к° -оцистки HarpeTb)x от- плавленном состо нии и леткой дл удалеход щих газов печей жидкофазного вое- ни уловленных материалов.