Устройство для получения водяного пара при грануляции металлургических шлаков Советский патент 1986 года по МПК C04B5/02 

Изобретение относится к металлургической промьпцленности и может быть использовано для получения водяного пара при гранулягщи металлургического шлака. Целью изобретения является получение технологического пара высокого давления. На фиг. изображено устройство для получения водяного пара; на 4мг. 2 - узел I на .. Устройство для полумения водяного пара содержит емкость для реверсивного шлака в виде ковша 1 заполненного расплавленным шлаком 2, герметичную камеру в виде теплоизолированного колпака 3, распределитель 4, представляюш 1й собой перфорированную трубу с щелевьти отверстиями 5, внутри которой помещается клапан 6 и устраивается камера 7 парообразования. Теплоизолированный колпак 3 снабжен штуцером 8 подачи питательной воды и пароотводящей трубой 9, соединенной с паровым коллектором, и штангами 10, соединенными с подъемно-опускным механизмом. Устройство для получения водяного пара при грануляции металлургических шлаков работает следукяцим образом. Состав ковшей I, заполненных расплавленным шлаком 2, подается на участок грануляции, где находятся несколько установок получения водяного пара. Ковш 1, предварительно очищенный по кромке борта от нарастаний шлака, устанавливается непосредствен но под колпаком 3, после чего включа ется подъемно-опускной механизм,кото рый прижимает штангами 10 колпак 3 к кромке ковша I с усилием, достаточным для надежной герметиза1:щи установки. При этом происходит перемещение вертикально вниз пароотводящей трубы 9, соединенной с коллектором пара, например через сальниковые уплотнения. Параллельно с опусканием колпака 3 в расплавленный шлак погружаются штуцер 8 с распределителем 4.После герметизации установки в расплавленный шлак подается питательная вода, которая разбрызгивается по всему объему ковша 1, заполненного расплавленным шлаком 2, Одновременно через зазор между клапаном 6 и внутрен ней стенкой распределителя 4 вода поступает в камеру 7 парообразования, имеющую только одно отверстие, соединяющее ее с распределителем. Вода, поступившая в камеру 7, соприкасается с ее раскаленными от тепла окрукающего шлака стенками, мгновенно испаряется, образовавшийся пар через соединительное отверстие поступает в распределитель 4 и поднимает клапан, который перекрывает подачу питательной воды в распределитель, прижимаясь к входному отверстию штуцера 8. При этом в штуцере 8 возникает гидравлический удар, давление питательной воды резко возрастает, клапан 6 возвращается в нижнее положение, и вьш1еописанный цикл повторяется.Таким образом, в предлагаемом устройстве производится импульсная подача питательной воды с давлением вьше давления в системе, обеспечивающая равномарное распределение воды по всему объему шлака, в результате чего интенсифицируется процесс отвода тепла. Грануляция шлака и повьш1ается давление получаемого пара. Частота импульсов и амплитуда давления питательной вода определяются расходом воды, весом клапана, площадью живого сечения щелевых отверстий в распределителе и величиной зазора между клапаном и стенкой распределителя. Расход воды определяется пропускной способностью пароотводящей трубы 9 и назначается таким, чтобы величина давления пара в установке не превьш1ала заданного значения. . I При достижении этого давления в паровой камере, образуемой ковшом 1 и колпаком 3, открывается, например, клапан парового штуцера 8, через ко торый пар поступает в коллектор пара и далее на очистку или к потребителю. При начале падения давления в паровой камере труба 9 отсекается от . парового коллектора, включается обратный ход штанг 10, колпак 3 открывается от ковша 1, поднимаясь на Еысоту, достаточную для прохода состава. Ковш с гранулированным шлаком отгоняют на.раз груз ку, к установке поступает следующий ковш, после чего .цикл повторяется. Для обеспечения непрерывной подачи пара потребителю и уменьшения теплопотерь на участке грануляции размещается несколько установок получения водяного пара, на-; ходящихся в работе поочередно. Время

312636634

полезной работы каждой установки 7 - мого устройств с объемами паровых ка12 мин.мер 1,2 л.

Быпи проведены лабораторные испы- Результаты испытаний приведены в тания моделей известного и предпагае- таблице.

Показатели

Устройство

известпредлагаемоеное

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ В даНОГр ПАРА ПРИ ГРАНУЛЯЦИИ МЕТАЛЛУР ГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ, содержание емкость для расплавленного шлака, герметичную камеру водяного пара и распреде пар 6 Koaneiuno/f жже литель питательной воды, отличающееся тем, что, с целью получения технологического пара высокого давления, распределитель питательной воды выполнен в виде- цилиндра высокого давления с поперечной перегородкой, установленной в нижней части цилиндра с образованием с его дном глухой камеры, и штуцером, расположенным в верхней части цилиндра и соединённым с водоподводящим трубопровод, причем перегородка выполнена с отверстием, а цилиндр снабжен свободно на перегородке над отверстием клапаном, при этой в боковой ..по-, верхности цилиндра над глухой камерой выполнены щелевые отверстия,расположеншле по крайней мере на двух уровнях. Питательная Веда, (ЖЖ

Давление в паровой камере, ата

Тепловые потери,%

Время грануляции,

мин

Давление в системе питательной воды,атм

Частота импульсов давления, Гц

в начале процесса

в конце процесса Амплитуда давления,аТемпература шлака С

до грануляции

после грануляцииЭкспериментальные данные показывают, ЧТ.О предлагаемое устройство способно производить высокопотенциапьный пар, который можно использовать для различных технологических процессов на металлургических пред-приятиях, при давлении питательной воды значительно меньшем, чем давпеЧше получаемого пара (2,5 атм и 7 ата соответственно), тогда как известное устройство при том же давлении питательной воды обеспечивает получение низкопотенциального пара (2,5 атм и 3,0 ата соответственно), который

1350 1350 250-300 250-300 можно использовать лишь для хозяйственно-бытовых целей. Кроме того, описанная конструкция установки обеспечивает значительное снижение тепловых потерь в окружающую среду в результате увеличения скорости грануляции в 1,5-2,0 раза. Таким образом, устройство для получения водяного пара обеспечивает возможность крупномасштабного получения пара высокого давления при одновременной грануляции металлургических шлаков и уменьшение тепловых потерь в окружахшхую среду.

fe.2