Способ использования физической теплоты жидкого доменного шлака Советский патент 1989 года по МПК C04B5/00 C21B3/08 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к технологии переработки жидких металлургических шлаков, например доменных, и может быть использовано в доменном производстве.

Цель изобретения - повышение эффективности использования физической теплоты шлака,

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого способа использования физической теплоты жидкого доменного шлака.

Жидкий доменный шлак периодически сливается из доменной печи 1 по желобу 2 в копильник 3. Из копильника жидкий шлак непрерывно поступает на несколько пар прокатных валков 5, имеющих водяную систему охлаждения.

Прокатные валки вращаются навстречу друг другу и жидкий шлак прокатывается в тонкую ленту, которая при контакте с поверхностью валка затвердевает. Скорость вращения валков и толщина прокатываемой ленты обеспечивают отвод только теплоты затвердевания (теплоты плавления) и, в связи с

этим, температура твердого шлака после прокатных валков является максимальной и составляет I 200-1250 с. Высокая температура твердого шлака после прокатных валков обеспечивает максимальное использование теплоты шлака.

Под каждой парой прокатных.валков установлена пара дробящих валков ле.

ffttjf

ОТ

О5

показано), которые измельчают твердук шлаковую ленту. Измельченный шлак поступает в слоевой шлаковьй теплообменник 4, где слон шлака продувается холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором 6, В результате интенсивного теплообмена мехду шлаком и воздухом шлак отдает спою теплоту и охлаждает- }см до 80-100 С, а первичньш воздух {нагревается до 700-900°С. Интенсив- ность тегшообмана обеспечивается за счет высокоразвитой поверхности теплообмена измельченного шлака,

Низкая температура шлака (80-1000 на выходе из слоевого шлакового теплообменника позволяет до минимума сократить потери теплоты с охлажденным шлаком и они не превышают 5-7% от теплоты шлака после прокатных валков

Высокая температура первичного воздуха после слоевого шлакового теп лообменника 4, равная 700-900 С, обеспечивает эффективный нагрев доменного дутья и воздуха, идущего на горение в топки кауперов 9.

Из слоевого шлакового теплообменника 4 нагретый первичный воздух последовательно проходит через первый 7 и второй 8 конвективные теплообменни ки, В этих теплообменниках первичный воздух отдает свою теплоту на нагрев доменного дутья и нагрев воздуха, идущего на горение в топки кауперов. После теплообменников охлажденный первичный воздух поступает в дымовую . трубу 10,

Холодное дутье (воздух, обогащенный кислородом, давлением до 5 бар), проходя через первый конвективньй теплообменник, нагревается до 350- 400 С, а затем направляется в один из воздухонагревателей, где за счет теплоты насадки нагревается до температуры свьше 1000 С, Пос-пе озду- хонагреватёлей горячее дутье поступает в доменную печь 1,

.

Воздух, идущий на горение, вентилятором 6 нагнетается во второй кон- вективный теплообменник 8, где он нагревается за счет теплоты первичного воздуха до 350-400°С и поступает в одну из топок кауперов 9 для сжигания газообразного топлива. При сжигании топлива образуются топочные газы, которые нагревают насадку кау- jnepoB, После кауперов топочные газы Йо ступают в дымовую трубу 10,

П р и м е р. ЖИДКИЕ ; доменным галяк температурой 1400-1420 с из доменной печи 1 объемом 1500 м по желобу 2 периодически (6 раз в сутки) сливается в копипьник 3, Из копильника жидкий шлак непрерывно в количестве 70 т/ч поступает на пять пар прокатных валков 5, где после затвердевани в тонкую шлаковую ленту измельчается на дробящих валках и с температурой 1230°С осыпается в слоевой шлаковый теплообменник 4, Здесь шлак охлаждается до 80°С и затем подается на склад. Первичный воздух в количестве 89000 м /ч нагнетается вентилятором в слоевой шлаковьв4 теплообменник 4, где нагревается до , Количество теплоты шлака, использованное для нагрева первичного воздуха, составляет 98.,5, Первичный воздух последовательно проходит через первый 7 и второй 8 конвективные теплообменники Отработанный первичньш воздух темпе:ратурой 60 С поступает в дымовую

;трубу 10,

Холодное дутье температурой поступает в первый конвективньй теплообменник 7, где нагревается до 390 С и затем направляется в каупе-. ры 9, где нагревается до 1410°С, Из кауперов горячее дутье поступает в доменную печь 1,

I .-

Воздух, идущий на горение, нагнетается вентилятором 6 во второй конвективный теплообменник и нагреваетс до 360 С, а затем поступает в топки кауперов 9, Топочные газы из кауперов поступают в дымовую трубу 10,

Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность использования физической теплоты шлака за счет снижения потерь теплоты в окружающую среду и увеличения коэффициента теплоотдачи от 0,7 до 0,84,

Формула изобретения

Способ использования физической теплоты жидкого доменного ишака, включающий его кристаллизацию на подвижных охлаждаемых поверхностях, ох- лаждение и измельчение, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования физической теплоты шлака, процес охлаждения осуществляют в две стадии на подвижных охлаждаемых поверхностях до температуры затвердевания, равной 1200-1250°С, а после дробления затвердевшей пшаковой ленты - в 1 еплообменнике, продуваемом первичным вочдухом, до 80-100 с, при этом

теплота воздуха иcпoльзveтcя для нагрева доменного дутья в конвективных теплообменниках с последующей подачей дутья в регенеративные теплообменники.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к технологии переработки жидких металлургических шлаков, например доменных, и может быть использовано в доменном производстве. Цель изобретения - повышение эффективности использования физической теплоты шлака. Изобретение состоит в осуществлении двухстадийного охлаждения шлака: на поверхности прокатных валков до 1200-1250°С, а после дробления затвердевшей шлаковой ленты в шлаковом слоевом теплообменнике до 80-100°С. Измельчение шлака позволяет увеличить поверхность охлаждения и в 10-20 раз уменьшить размеры охладителя. Вследствие этого снижаются потери тепла в окружающую среду и увеличивается коэффициент теплоотдачи. В итоге эффективность использования физической теплоты возрастает с 0,7 (в прототипе) до 0,84. 1 ил.

Горячее дуте

Сухой шак

Редактор Н,Рогулич

Составитель Н.Дунаев Техред А. Кравчук

Заказ 6717/25

Тираж 591

ВШШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Haspetrtoe ду/лье

f

г Холодное дутье Колодный воздух

Корректор В.Кабаций

Подписное