Способ изготовления шлакового гранулята и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C04B5/00 

Изобретение относится-к промышленности строительных материалов, в частности к технологии и оборудованию для получения шлакового гранулята.

Цель изобретения - защита окружающей среды от газовых выделений и экономия энергоресурсов.

На фиг.1 представлена технологическая схема установки гранулирования шлака; на фиг.2 - схема устройства гранулирования.

Приходящий от доменной печи 1 жидкий шлак через желоб 2 для шлка подводят к включающему распыливающую головку 3 инжектору 4. В инжекторе имеется форсуночная головка 5. Шлак падает в конце желоба 2 через отверстие в инжектор 4. Поступающая от форсуночной головки 5 рабочая струя захватывает шлак в направлении сборника 6. Форсуночная головка 5 инжектора 4 состоит в основном из форсуночной плиты с большим числом форсунок с относительно малым диаметром.

Раскрытый вверх профиль рабочей струи форсуночной головки 5 перекрывается следующим рядом водяных струй распыливающей головки 3. За счет этого предупреждают возврат газа или пара к желобу 2. Рабочая вода форсуночной головки 5 и водяная струя распыливающей головки 3 направляют шлак и втекающий в распыливающую головку газ в воду сборника 6. Желоб для шлака защищен крышкой 7, под которой

И ю

00

00

W

возникает статическое пониженное давление.

Подвод рабочей воды в инжектор 4. а следовательно, в форсуночную 5 и распиливающую 3 головки осуществляют через тру- бопровод 8 для подвода рабочей воды. Рабочую струю, содержащую водяной пар, гранулят и серные выделения, непосредственно вдувают в водосборник 6, за счет чего происходят интенсивное перемешивание и увеличенная теплоотдача. Остаточный пари еще не вымытые составляющие НзЗ и S02 охлаждают и конденсируют в конденсаторе

9в противотоке с распыливаемой водой из -форсунок 10. Газообразные серные выделе-

ния поглощаются водой и отдаются через охлаждающую воду, причем они соединяются с находящимся в ней кальцием.

Под рядами распыливающих форсунок

10расположены один или несколько жело- бов 11 для улавливания воды. Над сборником 6 расположен конденсатор 9, в стенке которого имеются в форме ряда распылива- ющие форсунки 10. Конденсатор 9 снабжен пластинчатой блокировкой 12 пара в виде клапана или затвора в спуске 13.

Конденсатор 9 имеет возвратный трубопровод 14, присоединенный к головному концу 15. В возвратном трубопроводе

14расположена дроссельная заслонка 16, а также клапан 17 минимального давления.

Под воздействием рабочей струи шлак гранулируется с образованием более тонких частиц. После сборника 6 возникающую смесь гранулята с водой через сточный тру- бопровод 18, преимущественно имеющий наклон, подводят к устройству 19 обезвоживания. Устройство 19 обезвоживания может состоять из одной или нескольких шахтных емкостей, в которых гранулят осаждается. Однако обезвоживание может осуществляться также в машинах обезвоживания (не показаны), например, с помощью черпа- тельных колес.

Распыливающие форсунки 10 через турбопровод 20 для распыливаемой воды снабжают технологической водой. Через возвратный водопровод 21 воду - конденсат подводят к холодильнику оборотной воды (не показан).

Остающийся после конденсации пара остаточный газ, состоящий из воздуха и следов HaS и S02, выводят на головном конце

15конденсатора 9 и через возвратный тру- бопровод 14 вновь подводят к инжектору 4, Технологическую воду направляют в циркуляционный контур, причем заменяют потери от испарения и другие потери за счет остаточной влаги, остающейся в грануляте.

так же образуется и постоянный замкнутый циркуляционный контур газа.

Гранулирование шлака осуществляют за счет того, что жидкий шлак с температурой приблизительно 1500°С в инжекторе 4, поступающий из желоба 2 для шлака, подвергают воздействию образованной из многих отдельных струй рабочей струи и перерабатывают в тонкий гранулят. Имеющаяся после этого рабочая струя состоит из гранулята шлака, воды, водяного пара и некоторого количества воздуха. В возникающем при резком охлаждении шлака водяном паре содержатся составляющие HaS и502.

Импульс рабочей струи и водяных струй из распыливающей головки 3 выбирают таким по величине, что втекающий из возвратного трубопровода 14 в инжекторе газ, включая шлак, вводится в воду сборника 6. Внутри конденсатора 9 предусмотрена яро- ходящая до водосборника 6 стенка, образующая водяной затвор, благодаря чему оказывается противодействие вытеканию газа и пара, а внутри конденсатора 9 сохраняется пониженное давление.

В сборнике 6 шлак смешивается с рабочей водой, причем происходит соответствующее тепловое выравнивание. Если поток шлака мал, то температура воды сборника 6 остается ниже температуры кипения. Если приток шлака велик, то часть воды в сборнике 6 испаряется. Этот пар и подаваемый из инжектора в сборник 6 газ поднимается вверх и течет через желоба для улавливания воды в пространство конденсатора. Подводимую для распыливания воду распыливают через форсунки 10 и смешивают с поднимающимся потоком пара с газом, тем самым здесь также происходит выравнивание тепла и массообмен между потоком пара с газом и распыливаемой водой. При этом пар конденсируется и вымывается падающей вниз распыливаемой водой и через желоба 11 для улавливания воды и возвратные водопроводы 21 направляется далее к охладителю оборотной воды. Поднимающийся далее остаточный газ вместе с остаточной составляющей пара собирают в головной части конденсатора 15 и через возвратный трубопровод 14 вновь направляют в инжектор 4.

Для предотвращения возможного разрушения под действием внешнего атмосферного давления при нарушениях работы в возвратном трубопроводе 14 расположен клапан 17 минимального давления.

В процессе запуска температура в конденсаторе 9 равна окружающей температуре. После включения подачи рабочей воды и

распыливаемой воды температура находящегося в конденсаторе 9 воздуха повышается до температуры воды. При этом находящийся в конденсаторе воздух расширяется по изобаре. Соответствующий объем течет через действующую в качестве клапана пластинчатую блокировку 12 для пара в выпуск 13 и оттуда в свободную атмосферу. Этот вытекающий воздух свободен от каких- либо агрессивных веществ.

За счет ввода смеси шлака с рабочей водой в воду сборника 6 под ее поверхностью и конденсации в конденсаторе 9 за счет распыливаемой воды форсунок 10 газообразные серные выделения H2S и S02 практически полностью отделяются и выпадают. Оставшиеся остаточные количества вновь подводят к процессу в замкнутом циркуляционном контуре через возвратный трубопровод 14 так, что не происходят выделения агрессивных веществ в свободную атмосферу.

Формула изобретения 1. Способ изготовления шлакового гра- нулята путем воздействия на шлаковый расплав водой, введения гранулята с паром и серосодержащими газами в водяной сборник, очистки выделяющегося пара и серосодержащего газа орошением водой, возвращения воды в процессе грануляции и обезвоживания гранулята, отличающийся тем, что, с целью защиты окружающей среды от газовых выделений и экономии энергоресурсов, гранулят с паром и серосодержащими газами вводят под слой воды, а пар и газы после орошения водой

подают на грануляцию.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, чта образующийся после орошения водой конденсат с серосодержащими газами улавливают,

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что над плоскостью орошения водой поддерживают избыточное давление, а над плоскостью орошения - пониженное давление.

4. Устройство для изготовления шлакового гранулята, содержащее шлаковый желоб, распылительную головку, водяной сборник, обезвоживатель, конденсатор и возвратные трубопроводы для воды, о т л ичающееся тем, что, с целью защиты окружающей среды от газовых выделений и экономии энергоресурсов, конденсатор снабжен ловушками над водосборником, вытяжным устройством с расположенным в

нем пластинчатым клапаном или пластинчатым паровым затвором, возвратным трубопроводом для пара и газа с дроссельным и вакуумными клапанами.

5. Устройство по п.4, отличающеес я тем, что распылительные сопла конденсатора расположены один над другим в несколько рядов на его боковой поверхности.

s

13 12

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии и оборудованию для получения шлакового гранулята. Цель защита окружающей среды от газовых выделений и экономия энергоресурсов. Гранулят с паром и серосодержащими газами вводят под слой воды. Пар после орошения водой подают на грануляцию. Конденсат с серосодержащими газами улавливают. Под плоскостью орошения водой поддерживают избыточное давление, а под плоскостью орошения - пониженное давление. Конденсатор снабжен ловушками над водосборником, вытяжным устройством, пластинчатой блокировкой пара и возвратным трубопроводом. Распылительные сопла конденсатора расположены один над другим в несколько рядов на его боковой поверхности. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил. -г И

75