SU1497233A1 - Способ десульфурации шлака - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к способам десульфурации металлургических шлаков, и может быть использовано дл  получени  сварочного флюса дл  автоматической сварки. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности десульфурации и снижение расхода топлива и кислорода. В способе расплавление и десульфурацию шлака ведут в капельно-слоевом пристенном потоке. Капельно-слоевой поток образуют путем подачи порошка шлака фракцией 0,5-3 мм на топливный факел, имеющий скорость 80-120 м/с, при этом частицы шлака проплавл ютс  и дроб тс , образу  мелкодисперсные капли шлака диаметром не более 0,5 мм. На поток расплава со стороны стенки воздействуют стру ми кислорода. Топливный факел неполностью сгоревшего топлива формируют, регулиру  подачу окислител , с коэффициентом по избытку кислорода 0,7-0,9, а количество кислорода устанавливают равным необходимому дл  полного дожигани  топлива и горючих составл ющих шлака с общим коэффициентом избытка по кислороду процесса сжигани , равным 1. Способ позвол ет снизить содержание серы в шлаке с 1 до 0,1%. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к способам десульфура- ции металлургических шлаков, и может быть использовано дл  получени  сварочного флюса дл  автоматической сварки .

.Цель изобретени  - повьппение эффективности десульфураци. и снижение расхода топлива и кислорода.

На чертеже изображен вариант осуществлени  предлагаемого способа в печи.

Печь содержит бассейн 1 с расплавом 2 конечного продукта - сварочного флюса 3, и рабочую камеру 4, ог- .ражденные огнеупорной футеровкой 5.

Рабоча .камера 4 имеет криволинейную поверхность 6 с подводом кисло , 149 рода 7, образуюпщм на криволинейной поверхности слой - подушку 8.

Факел 9 от сжигани  топлива размещаетс  в рабочей камере 4, На не- го подаетс  порошок 10 исходного материала , который увлекаетс  факелом 9, и в виде капель 11 осаждаетс  на криволинейной поверхности 6, образу  мелкодисперсньш пристенный слой 12, из капель 11.

Сжигание топлива осуществл етс  посредством горелки 13, имеющей выходное сопло 14 калибром 15. Расплавление шлака ведут в капельно-слоевом пристенном потоке.

Капельно-слоевой поток образуют путем подачи порошка шлака фракдией 0,5-3 мм на топливный факел, имеющий скорость 80-120 м/с, при этом части- цы шлака проплавливаютс  и дроб тс , образу  мелкодисперсные капли шлака диаметром не более 0,5 мм.

Факел 9 формируют сжиганием топлива в воздухокислородной смеси с ко- эффициентом избытка по кислороду oL 0,7-0,9. Снижение коэффициента избытка воздуха практически не сказываетс  на температурном поле начальн го участка факела (прот женностью до 10 калибров), так ка на этом участк еще не заканчиваетс  процесс горени  и смешение топлива и окислител . Снижение коэффициента менее oi 0,7 не рационально, так как в этом случа начинает сказыватьс  недостаток окислител , привод щий к снижению тепловыделени  .на 5% на рассто нии 10 калибров 13 от корн  факела 9. Повьш1е- ние ci, 0,9 также не рационально, так как окислитель балластируетс  продуктами сгорани , снижа  свои окислительные свойства.

На факел 9 подают порошок 10 исходного материала, который увлекает- с  факелом 9 и отбрасывае тс  на криволинейную поверхность 6.

Дл  эффективного выжигани  серы из

шлака последний целесообразно, как это имеет место при сжигании жидкого топлива, перевести в мелкодисперсное состо ние с размером капель 11 до 0,3-0,5 мм. Это достигаетс  тем, что, перемеща сь факелом 9, частицы порошка 10 проплавл ютс  и образуют на криволинейной поверхности 6 при- .стенный мелкодисперсный слой 12 из

0

0 5 0

5

0

-

капель 11, с размером капель менее 0,3-0,5 мм.

Факел 9 при этом должен иметь следующие параметры: температуру, по крайней мере, на 15% превьшгающую температуру плавлени  исходного материала , скорость 80-100 м/с, фракцию частиц исходного материала 0,5-3 мм.

При уменьшении температуры факела от предельной материал проплавл етс  частично, что сказьюаетс  отрицательно на процессе десульфурации. При уменьшении скорости факела его энергии не хватает дп  разрыва пропла- вившихс  капель 11, что также сказываетс  отрицательно на процессе десульфурации . При фракции частиц исходного материала 10 более 3 мм последние не проплавл ютс , а при фракции частиц менее 0,5 мм возрастает унос материала 10 с газами. При увеличении значений температуры и скорости факела процесс становитс  менее экономичным из-за возрастани  энергетических затрат.

Взаимодейству  с криволинейной поверхностью 6, факел 9 расслаиваетс , так как центробежными силами проплавившие капли 11 отбрасываютс  к поверхности , дроб тс  и образуют при- стенньм слой 12 из мелкодисперских капель 11 размером до 0,3-0,5 мм. Дл  увеличени  эффективности выжигани  серы этот слой обрабатывают с пристенной стороны 12 кислородом 7, рассредоточенно подава  его на поверхность сло  12, примыкающую к стене . Кислород 7, посто нно поступа , вынужден внедр тьс  в слой 12, а ввиду мелкодисперсности капель 11 активна взаимодействует с наход щейс  в них серой, выжига  ее до содержани  0,01%.

Активному выгоранию серы способствует также то обсто тельство, что, пронизыва  слой капель 11, не прореагировавший кислород вступает во взаимодействие с оставшимс  топливом, образу  на поверхности шлаковых капель 11 вторичный факел, увеличивающий их жидкотекучесть, что благопри тно сказываетс  на интенсивности выжигани  серы (с противоположной стороны слой шлаковых капель 11 находитс  на, кислородном слое - подушке 8 с относительно низкой теплопроводностью , что преп тствует рассеиванию

тепла и сосредотачивает его объемах с активно идущей реакцией вьгаигани  серы).

1 Количество кислорода, необходимого дл  процесса, выбирают таким образом, чтобы общее количество его с учетом сжигани  топлива было равно стехио- метрическому (значение коэффициента избытка по кислороду процесса в це- лом равно 1). При недостатке кислоро да () в отход щих газах, по вл ютс  продукт) неполного сгорани  топлива (СО, Hj), что не желательно дл  безопасного ведени  процесса. При избытке кислорода (Ы-у () эффективность обработки снижаетс  из-за затрат тепла на нагрев балласта из газов. Каготи 11 с выженной серой в потоке газов направл ют на поверхность бассейна 1 с расплавом 2 шлака , где газы сепарируютс  от частиц шлака и направл ютс  .в дымоотвод щую систему, а расплав вшака охлаждаетс , |мелетс  и используетс  в качестве сварочного флюса.

Предлагаемый способ выжигани  се- |ры дл  сварочных флюсов иллюстрируетс  примером - сопоставлением проведени  предлагаемого способа по сравнению с известньш способом выжигани  -серы из шлаков топливно- кислородным факелом.

Данные представлены в таблице, Значение величин, представленных в таблице, по предлагаемому процессу получены при проведении опытных плавок с выжиганием серы из марганцовистых шлаков.

1497233 , ь

в микро-Предлагаемый способ позвол ет получить относительно дешевый сварочный флюс, отвечающий предъ вленным 5 требовани м по качеству.3KOHOMii4ecKaH целесообразность предлагаемого способа состоит в утилизации относительно дешевых исходных материалов,  вл ю- .щихс  отходами ферросплавного произ- 10 водства.

15

20

25

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1р Способ десульфурации шлака, включающий расплавление и обработку тошшвно-кислородным факелом, о т г- личающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности десульфу- рац ии, снижени  расхода топлива и :. кислорода, расплавление ведут в ка- пельно-слоевом пристенном потоке, образованном путем подачи шлака фракцией 0,5-3 мм на топливно-кислород- ный факел, скорость которого 80- 120 м/с, при этом на поток расплава со стороны стенки воздействуют стру ми кислорода.

   30
2. 2. Способ по п. 1,отлича ю- щ и и с   тем, что топливно-кислород- ный факел формируют с коэффициентом избытка по кислороду, равному 0,7- 0,9, а .количество кислорода устанав35 ливают равным необходимому дл  пол- лого дожигани  топлива и горючих сОс- тавл ющих шлака с общим коэффициентом избытка по кислороду процесса сжига- .ни  1.

   Формула изобретени 

   1р Способ десульфурации шлака, включающий расплавление и обработку тошшвно-кислородным факелом, о т г- личающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности десульфу- рац ии, снижени  расхода топлива и :. кислорода, расплавление ведут в ка- пельно-слоевом пристенном потоке, образованном путем подачи шлака фракцией 0,5-3 мм на топливно-кислород- ный факел, скорость которого 80- 120 м/с, при этом на поток расплава со стороны стенки воздействуют стру ми кислорода.

   30

   2. Способ по п. 1,отлича ю- щ и и с   тем, что топливно-кислород- ный факел формируют с коэффициентом избытка по кислороду, равному 0,7- 0,9, а .количество кислорода устанав35 ливают равным необходимому дл  пол- лого дожигани  топлива и горючих сОс- тавл ющих шлака с общим коэффициентом избытка по кислороду процесса сжига- .ни  1.

   40

   Начальное содержание

   серы в шлаке, %

   Конечное содержание

   серы в шлаке, %

   Температура расплава,

   Коэффициент избытка

   процесса сжигани  по

   кислороду

   Расход природного газ

   на процесс,

   Расход кислорода,

   1

   0,01 До 1500

   1

   400 400

   Воздух Кислород

   Топлидо

   Составитель Т.Морозова Редактор Н.Киштулинец Техред М.ХоданичКорректор В. Гирн к

   Заказ 4408/30

   Тираж 530

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производствен ю-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   Л

   Подписное