SU1527203A1 - Способ утилизации тепла шлаков и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области цветной металлургии, в частности к установкам дл  гранул ции расплавленного шлака и подогрева дутьевого воздуха. Целью изобретени   вл етс  снижение капитальных и эксплуатационных расходов за счет сокращени  пылеуноса. Жидкий шлак подают в емкость теплообменника сверху через приемный узел. Его гранулируют. Продувают сгранулированный шлак воздухом сверху, выгружают твердый охлажденный шлак и отвод т нагретый воздух из емкости теплообменника. Устройство св зано с плавильной печью и включает цилиндрический теплообменник с коническим днищем, встроенный в крышку вращающийс  гранул тор, приемный узел, узел разгрузки, воздухопровод щий и теплоотвод щий патрубки. Воздух подают в емкость теплообменника при температуре (-20)...(+60)°С при равномерном распределении воздушного потока по сечению теплообменника со скоростью 1,0-1,5 м/с. Цилиндрическа  часть корпуса теплообменника заключена в воздухоохлаждаемую рубашку. Рубашка патрубками св зана с воздухораспределительными трубами, расположенными в днище под водоохлаждаемыми колосниками. В воздухораспределительных трубах выполнены щели, направленные вниз. Частота вращени  гранул тора установлена 140-160 об/мин. Теплообменник устройства непосредственно св зан воздухопроводами с плавильной печью. Узел разгрузки св зан со шлакоотвалом. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к установкам дл  гранул ции расплавленного ; шлака и подогрева д утьевого воздуха.

Цель изобретени  - снижение капитальных и эксплуатационных расходов за счет сокращени  пылеуноса.

Па фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - теплообменник, разрез.

Устройство дл  утилизации тепла расплавленного шлака состоит из теплообменника 1, св занного воздухопроводами 2 и желобами 3 с плавильной печью 4 (фиг. 1).

Теплообменник 1 (фиг. 2) состоит из цилиндрического корпуса 5 с коническим днищем 6. Стены корпуса 5 заключены в воздухоохлаждаемую рубашку 7, соединенную с воздухораспредел ющими

трубами 3, К рубашке 7 присоединен воздухоподвод щий патрубок 9. Через крышку 10 корпуса 5 пропущен вращающийс  лопастной гранул тор 11 и труба 12 приемного узла 13, Узел 13 включает в себ  запорно-дозирующую емкость 14, футерованную огнеупорным кирпичом и оборудованную стопором 15, внизу емкости 14 встроена труба 16 дл  подачи расплава из емкости на импеллер гранул тора 11. По желобу 3 расплавленный шлак поступает из плавильной печи 4 в емкость 14, В крьпп- ке 10 корпуса 5 размещен теплоотво- д щий патрубок 17,

В днище 6 теплообменника размещены водрохлаждаемые трубчатые колосники 18 и воздухораспредел ющие трубы 8 со щел ми, направленными вниз, В днище 6 корпуса установлен узел 19 разгрузки в виде затвора-питател .

Пример 1, На теплообменнике предлагаемой конструкции производилась утилизаци  тепла шлаков с получением нагретого воздуха, В работе использовались отвальные шлаки, получаемые при переработке окисленных никелевых руд с содержанием кремнезема 42% и при 1250°С.

Расплавленный шлак в количестве 500 кг/мин поступал из плавильной (шахтной) печи 4 по желобу 3 в приемную запорно-дозирующую емкость 14, При достижении расчетной высоты расплава в емкости 1,2 м (при этой высоте и удельном весе щлака 3,5 т/м гидростатическое давление расплава в емкости превышало давление воздуха в теплообменнике) включали в работу гранул тор 12 от внешнего привода и подавали от внешнего нагнетател  воздух при 60°С в воздухоподвод щий патрубок 9, Частота вращени  гранул тора JJ была установлена J40 об/мин. Затем подн ли стопор в положение, при котором достигалась одинакова  интен- сивнрсть слива 1Ш1ака по трубе 16 и подачи шлака из плавильной печи 4 в емкость 14, благодар  чему поддерживалс  посто нным уровень расплава, в емкости. При работе гранул тор равномерно разбрызгивал капли расплава по всему сечению теплообменника, они охлаждались и затвердевали в потоке воздуха. При указанной частоте вращени  гранул тора образовывались крупнозернистые гранулы среднего диаметра 5,0 мм при выходе мелкой фрак0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ции 0-0,3 мм в пределах 0,8%, что предопределило минимальньй пылевынос из теплообменника.

От воздухоподвод щего патрубка 9 воздух давлением 35 кПа поступал в рубашку 7, где нагревалс  на , и далее направл лс  по воздухораспре- дел ющим трубам 8 со щел ми в их нижней части. Воздушный поток поднималс  вверх со скоростью 1,5 м/с и промывалс  в завесе капель расплава,при этом содержание пыли в воздухе снижалось с 4 г/нМ под импеллером гранул тора до 1,2 г/нм в теплоотвод щем патрубке 17, Воздух при 500°С из теп- лоотвод щего патрубка 17 направл лс  по воздухопроводам 2 в качестве дуть  в шахтную печь.

Гранулы падали вниз на водоохлаж- даекые колосники 18 и в коническую часть днища 6 теплообменника, откуда через узел 19 разгрузки направ л лись автотранспортом в отвал. Температура разгружаемых гранул составл ла ,

Пример 2, Услови  те же, что и в примере 1, но частота вращени  гранул тора установлена 130 об/мин. Отметили тенденцию увеличени  диаметра гранул до 8-10 и частичный проскок струи шлака между лопаст ми импеллера Гранул тора 11, что привело к образованию спеченной массы материала на колосниках, т,е, устройство и способ оказались не работоспособны.

Пример 3, При услови х примера 1 изменили скорость воздуха до 1,5 м/с. Содержание пыли составило 2 г/нм , что отвечает нормальным услови м эксплуатации.

Пример 4, Услови  те же, что и в примере 1, но скорость воздуха увеличили до 1,6 м/с. Отметили тенденцию увеличени  содержани  пыли в нагретом воздухе в теплоотвод щем патрубке 17 с 1,2 г/нм (пример 1) до 9 г/нм , что ухудшает эксплуатацию при скорости воздуха 1,6 м/с.

Пример 5, Услови  те же, что и в примере 1, но частота вращени  гранул тора установлена 170 об/мин при скорости воздуха в теплообменнике 1,0 м/с. Отметили тенденцию уменьшени  диаметра гранул до 1,5 мм при увеличении выхода фракции 0-0,3 мм до 12-15%, вследствие чего, несмотр  на уменьшение скорости воздушного потока в теплообменнике, содержание пыли в нагретом воздухе возросло до

30-35 г/нм. Использование воздуха с высоким содержанием пыли приводило к забиванию фурм плавильной печи с уменьшением ее производительности вследствие необходимости плавлени  дополнительно пыли, поступающей с воздухом, что ухудшает эксплуатацию. Пример 6. Услови  те же, что

тальные затраты на 350 тыс.руб. Эксплуатационные затраты снижаютс  на 70 тыс.руб. за счет снижени  расхода топлива в плавильной печи при использовании нагретого до более высокой температуры дуть  путем сокращени  штата обслуживающего персонала и соответственно расходов на заработную

и в примере 1, но скорость воздушно- 10 плату, а также снижени  амортизационго потока в теплообменнике уменьшалась до 0,9 м/с. Отметили, что в теп- лоотвод цем патрубке 17 запыленность воздуха мало измен лась и составл ла 0,9 г/нм , Учитыва , что диаметр теплообменника и его габаритные размеры увеличиваютс  с уменьшением скорости воздушного потока, сделали вывод о том, что оптимальна  скорость воздуха должна быть в пределах 1,0-1,5 м/с.

Пример 7. Услови  те же, что и в примере 1, но температура подаваемого в воздухоподвод щий патрубок 9 воздуха составила 0°С. Отметили те же закономерности, что и в примере 1,

при этом температура гранул в узле 19 разгрузки составила 250 С, а температура нагретого воздуха в теплоот- вод щем патрубке 17 - 460°С.

3 сравнении с известным предлагае- 30 ла шлаков, включающее плавильную

кые способ и устройство имеют следующие преимущества:

обеспечиваетс  минимальное содержание пыли в пределах 1,2-2,7 г/нм , в нагретом воздухе, благодар  чему достигаетс  возможность использовани  его в качестве дуть  в плавильной печи и не требуетс  установка дополнительных теплообменных аппаратов, что положительно вли ет на эксплуатацию;

при подаче в теплообменник воздуха при температуре от -20 до +60 С достигаетс  глубокое охлаждение шлака в одну стадию и не требуетс  установка агрегатов дл  его дополнительного охлаждени .

Вследствие снижени  количества единиц устанавливаемого оборудовани  (1 шт. вместо 3 шт.) снижаютс  капи5 0

ных отличислей.

Claims (1)

1. Способ утилизации тепла шлаков, вк;1ТЬчающий введение жидкого шлака в теплообменник сверху через приемный узел, его гранул цию с вращением гра- нул тора, продувку снизу воздухом, выгрузку шлака и отвод нагретого воздуха из емкости теплообменника, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  капитальных и эксплуатационных расходов за счет сокращени  пылеуноса, продувку воздуха осущест5 вл ют равномерным по сечению теплообменника потоком со скоростью 1,0 - 1,5 м/с, а вращение гранул тора прог i извод т со скоростью 140-160 об/мин. 2, Устройство дл  утилизации теппечь , цилиндрический теплообменник с коническим днищем, встроенный в крьш1ку гранул тор, смонтированный с возможностью вращени , приемный узел,

узел разгрузки, воздухоподвод пщй и теплоотвод щий патрубки, отличающеес  тем, что, с целью снижени  капитальных и эксплуатационных расходов за счет сокращени  пылеуноса , оно сна бжено расположенной вокруг цилиндрической части теплообменника воздухоохлаждаемой рубашкой с установленными в днище цилиндрической части теплообменника воздухораспределительными трубами, в которых выполнены направленные вниз щели, и водоохлаждаемыми колосниками, смонтированными над трубами, причем теплообменник соединен с плавильной печью.

MUMKmof

-V,

ЛШ

f

1JL iHitfemtiu fud

/

iNigt

//../: . ч ч

; / / i t

-/

ySSSSSSSSSZr

Агмджг

ШЛЛКй

fae.f

fiu.t