СПОСОБ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ВАГРАНКИ Российский патент 2012 года по МПК B01D49/02 

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано для вагранок литейного производства.

Известны рекуператоры керамические и металлические (трубчатые игольчатые и др.) для нагрева дутья, утилизирующие тепло дымовых газов, и система утилизации тепла и отвода дымовых газов из вагранки, принятая за прототип [1, С.330-335], включающая вагранку для выплавки чугуна, трубопровод дымовых газов, рекуператор, отводящий коллектор, систему очистки газов, трубопровод дутья, фурменную коробку и дымовую трубу.

Недостатками системы утилизации тепла и отвода дымовых газов являются:

- низкая температура дутья вагранки, которая влияет на ее производительность;

- быстрый выход из строя трубчатого рекуператора вследствие недостаточной степени очистки дымовых газов от пыли и сажи, осаждения их на поверхности теплообменных между горячими газами и холодным воздухом и, как следствие, увеличение прогара труб;

- неиспользование горючих свойств дымовых газов;

- низкий КПД системы очистки газов и, как следствие, загрязнение окружающей среды.

Задачами предлагаемого изобретения являются получение устойчивого эффекта повышения температуры горячего дутья и температуры выплавляемого чугуна за счет дожигания дымовых газов и дополнительного нагрева части дутья, сокращение выбросов в атмосферу и повышение производительности вагранки.

Решение поставленных задач достигается тем, что дымовые газы из вагранки, природный газ и воздух раздельно подают и сжигают в основной камере сгорания, которая установлена на входе в рекуператор, что приводит к повышению температуры отходящих газов, а на выходе дутья вагранки из рекуператора устанавливают разделитель, который большую часть (3/4) нагретого воздуха подает в фурменную коробку, а меньшая часть (1/4) нагретого воздуха поступает в дополнительную камеру сгорания, в которой природный газ и воздух сжигают, а отходящие газы, имеющие высокую температуру, подают в фурменную коробку, где они смешиваются с основным потоком нагретого воздуха, повышая температуру дутья.

Природный газ и воздух подают в основную камеру сжигания для поддержания факела горения при дожигании дымовых газов в соотношении 1:10.

Природный газ и воздух подают в дополнительную камеру сжигания для повышения температуры дутья в соотношении 1:10.

Способ очистки и утилизации дымовых газов вагранки поясняется чертежом.

На фиг.1 представлена система очистки и утилизации дымовых газов вагранки.

Реализация способа заключается в следующем.

Дымовые газы из вагранки 1 по трубопроводу 2 поступают в основную камеру дожигания дымовых газов 3, куда по трубопроводу 4 поступает дополнительно природный газ и по трубопроводу 5 - воздух для поддержания факела горения в соотношении 1:10.

Дымовые газы после дожигания по трубопроводу поступают в нагревательный элемент 7 рекуператора 8, в который по трубопроводу 9 нагнетают воздух. Нагретый воздух по трубопроводу 10 поступает в распределитель воздуха 11, откуда большая часть (3/4) нагретого воздуха по трубопроводу 12 подается в фурменную коробку 13, а меньшая часть (1/4) поступает в дополнительную камеру сгорания 14 по трубопроводу 15, куда по трубопроводу 16 подается природный газ в соотношении 1:10, где он сгорает, повышая температуру воздуха, и газы горения по трубопроводу 17 подают в фурменную коробку 13, где они смешиваются с основным потоком воздуха, повышая температуру дутья. Отработанные дымовые газы из нагревательного элемента 7 рекуператора 8 по трубопроводу 18 поступают в систему очистки 19, откуда их сбрасывают в дымовую трубу 20.

Повышение температуры горячего дутья достигается за счет дожигания дымовых газов и дополнительного подогрева воздуха дутья при сжигании природного газа, смешенного с горячим воздухом дутья в дополнительной камере.

Сокращение выбросов в атмосферу достигается за счет дожигания дымовых газов.

Повышение производительности вагранки и температуры чугуна достигается за счет повышения температуры дутья.

Литература

1. Грачев В.А. Печи литейных цехов. - М.: Изд-во МГОУ, 1994. - 634.

Изобретение относится к металлургической промышленности. Способ очистки и утилизации дымовых газов вагранки, включающий систему отвода и дожигания газов из вагранки, нагрев воздуха в рекуператоре, подачу части нагретого воздуха через фурму в вагранку, и подачу части нагретого воздуха в камеру сгорания, отличается тем, что дымовые газы из вагранки, природный газ и воздух раздельно подают и сжигают в основной камере сгорания, которая установлена на входе в рекуператор, что приводит к повышению температуры отходящих газов, а на выходе дутья вагранки из рекуператора устанавливают разделитель, который большую часть (3/4) нагретого воздуха подает в фурменную коробку, а меньшая часть (1/4) нагретого воздуха поступает в дополнительную камеру сгорания, в которой природный газ и воздух сжигают, а отходящие газы, имеющие высокую температуру, подают в фурменную коробку, где они смешиваются с основным потоком нагретого воздуха, повышая температуру дутья. Изобретение позволяет получить устойчивый эффект повышения температуры горячего дутья и температуры выплавляемого чугуна за счет дожигания дымовых газов и дополнительного нагрева части дутья, сократить выбросы в атмосферу и повысить производительность вагранки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки и утилизации дымовых газов вагранки, включающий систему отвода и дожигания газов из вагранки, нагрев воздуха в рекуператоре, подачу части нагретого воздуха через фурму в вагранку и подачу части нагретого воздуха в камеру сгорания, отличающийся тем, что дымовые газы из вагранки, природный газ и воздух раздельно подают и сжигают в основной камере сгорания, которая установлена на входе в рекуператор, что приводит к повышению температуры отходящих газов, а на выходе дутья вагранки из рекуператора устанавливают разделитель, который большую часть 3/4 нагретого воздуха подает в фурменную коробку, а меньшая часть 1/4 нагретого воздуха поступает в дополнительную камеру сгорания, в которой природный газ и воздух сжигают, а отходящие газы, имеющие высокую температуру, подают в фурменную коробку, где они смешиваются с основным потоком нагретого воздуха, повышая температуру дутья.

2. Способ очистки и утилизации дымовых газов вагранки по п.1, отличающийся тем, что природный газ и воздух подают в основную для поддержания факела и дополнительную для повышения температуры дутья камеры сжигания в соотношении 1:10.