RU96111968A - Способ охлаждения и упрочнения раскаленного жидкого доменного шлака и устройство для его осуществления - Google Patents

Claims (19)

1. Способ охлаждения и упрочнения расплавленного жидкого доменного шлака, который а также топливо и пар подают в реактор, при этом в реакторе при использовании антальпии доменного шлака получают горючий газ, отличающийся тем, что раскаленный жидкий шлак вводят совместно с дозированным регулируемым количеством топлива, содержащего по меньшей мере уголь, загружают в реактор, имеющий приблизительно шахтообразную форму, в котором устанавливают и соблюдают заранее определенную высоту столба материала, представляющего собой смесь доменного шлака и топлива, при этом этот столб материала в реакторе перемещается вниз, загруженный уголь за счет теплосодержания доменного шлака, а также с помощью подвода пара или водяного пара к горючему или топочному газу, содержащему, в основном, водород (Н₂ и окись углерода (СО) - при осуществлении эндотермической реакции - газифицируется, а раскаленный жидкий доменный шлак охлаждают и упрочняют, в результате чего осуществляется быстрое или резкое охлаждение и затвердевание доменного шлака при рекуперации существенной части теплосодержания этого шлака, а также при одновременном получении горючего газа, который может быть использован для различных целей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что посредством газификации угля получают горючий газ в форме водяного газа.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно измельченный многозольный и высоколетучий дешевый уголь и/или бурый уголь примешивают к раскаленному жидкому доменному шлаку и газифицируют при вдувании через сопло водяного пара.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно загружают жидкое топливо, в частности тяжелое жидкое топливо.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что применяют уголь, предварительно измельченный до размера зерен приблизительно 5 - 10 мм.

6. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что уголь или топливную смесь, содержащую различные сорта угля и, при необходимости жидкое топливо, дозированно добавляют к доменному шлаку в таком массовом соотношении, что во время газификации в реакторе шлак при использовании своей энтальпии, а также при вдувании через сопло водяного пара охлаждается до температуры около 900^oС.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что у нижнего выпускного отверстия реактора, предназначенного для твердых веществ, по меньшей мере упрочненный доменный шлак измельчают до получения гранулированного доменного шлака, а выходящее при этом количество твердого вещества регулируют в зависимости от уровня заполнения реактора.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что у общего входного отверстия реактора, предназначенного для доменного шлака и угля, устанавливают и поддерживают нулевое давление газа, которое регулируют посредством управления направляемым к газосборной емкости количеством горючего газа.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что выводимый из реактора горючий газ перед подачей в газосборный резервуар сначала пропускают через теплообменник для получения насыщенного водяного пара и при этом охлаждают до соответствующей температуры.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что деминерализованную воду для получения водяного пара пропускают через теплообменник, а полученный водяной пар сначала пропускают через двойные стенки корпуса реактора, а затем в виде по меньшей мере частично перегретого водяного пара вдувают через сопло в самую нижнюю зону реактора в шлакоугольную смесь с равномерным распределением по поперечному сечению.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что деминерализованную воду до образования пара нагревают посредством пропускания через установленные в нижней части реактора, охлаждаемые механические устройства.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выводимую из реактора в зоне нижнего выпускного отверстия для твердого материала измельченную до зерен смесь шлака и золы продолжают охлаждать с помощью орошения водой, а затем подают к месту хранения.

13. Устройство для охлаждения раскаленного жидкого доменного шлака, содержащее реактор для приема раскаленного жидкого доменного шлака, отличающееся тем, что реактор (5), выполненный приблизительно в виде шахты для приема регулируемого количества заполнителя из раскаленного жидкого доменного шлака 3 и топлива, содержащего по меньшей мере уголь 22, и для подачи водяного пара, а также для получения горючего газа 14 из угля при использовании подведенного водяного пара и теплосодержания доменного шлака, содержит, в основном, замкнутый корпус 8 с охлажденными двойными стенками 9, охлаждаемое верхнее общее отверстие 10 для подачи доменного шлака и топлива, охлаждаемое нижнее отверстие 11 для выпуска твердого материала с устройством 12 для регулирования выпуска, а также охлаждаемое верхнее отверстие 13 для отвода полученного горючего газа 14, причем отверстие 13 для отвода газа соединено через линию 15 для подачи газа и вытяжной вентилятор 16 с газосборным резервуаром 17, а входное отверстие 10 реактора соединено, с одной стороны с устройством 19 для подачи раскаленного жидкого доменного шлака 3 и с другой стороны с управляемым устройством 20 дозирования топлива.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что зона нижнего выходного отверстия корпуса 8 реактора выполнена в форме выходной воронки 8а, выходное отверстие которой образует выходное отверстие 11 для твердого материала, к которому примыкает управляемый герметизированный выходной шлюзовой затвор 12 в виде выпускного устройства, и приблизительно в области верхнего конца выходной воронки 8а размещено несколько водоохлаждаемых дробильных валков 25 с управляемым числом оборотов, которые поддерживают внизу столб 6 из шлакоугольной смеси.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что на верхнем конце реактора 5 установлен первый уровнемер 26 на заранее заданной высоте 7 заполнения, который соединен с устройством 27 для управления числом оборотов дробильных валков 25, и на выходной воронке 8a в зоне под дробильными валками 25 установлен второй уровнемер 28, который соединен с устройством 27а для управления количеством материала, выходящего через выходной шлюзовой затвор 12.

16. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что внутренние полости в выходном шлюзовом затворе 12, а также внутренняя полость дробильных валков 25 выполнены водоохлаждаемыми и через водопроводные магистрали 29 соединены с водяным резервуаром 30, содержащим деминерализованную воду, по меньшей мере частично с образованием замкнутого цикла, в линии 15 для подачи газа в направлении подачи газа перед вытяжным вентилятором 16 установлен теплообменник 18 для получения насыщенного водяного пара, причем этот теплообменник через магистраль 32 для пара, а также через полые двойные стенки 9 корпуса 8 реактора соединен с размещенным в нижней части реактора 5 сопловым устройством 33 для дозированной подачи водяного пара в столб 6 материала, представляющего собой шлакоугольную смесь.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что водяной резервуар 30 соединен с теплообменником 18 водопроводной магистралью 31.

18. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что в зоне входного отверстия 10 реактора размещено устройство 23 для осуществления контроля за давлением газа, которое соединено с приводом 16а вытяжного вентилятора 16 с осуществлением управления таким образом, что посредством регулировки числа оборотов вентилятора можно устанавливать нулевое давление газа у входного отверстия реактора.

19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что на внутренней стороне двойных стенок 9 корпуса 8 реактора по меньшей мере в верхней части корпуса установлена жаропрочная футеровка из жаропрочного кирпича.