Газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания Советский патент 1993 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к области металлургий и может быть использовано в энерготехнологических схемах конвертерного производства стали.

Цель изобретения - повышение экономичности конверте рного производства стали.. . .... : ..,...

На чертеже представлен газоотводящий тракт кислородного конвертера.

Тракт содержит кислородный конвертер 1, радиационный охладитель 2 конвертерного газа (ОКГ) с барабаном-сепаратором 3 и пароводяным аккумулятором (ПВА) 4, мокрую газоочистку 5, шиберы 6 и ,7, смеситель 8 конвертерного и генераторноЈо газов, нагнетатель 9, шибер 10 газгольдера 11 смешанного газа, нагнетатель 12 разрядки газгольдера, байпасный газопровод (помимо газгольдера) 13, нагнетатель 14 отвода продуктов сгорания. В байпасное ответвление тракта включены шиберы 16 и 19, горелка 17 с печью 18 для подогрева лома (ППЛ), автонрмный бес- топливный пароперегреватель (БПП), трехходовой регулирующий клапан 21, газогенератор 22 кипящего слоя с дутьевым вентилятором 23 и через свечу дожигания в начале и конце продувки.

Тракт работает следующим образом. В период продувки кислородного конвертера 1 конвертерный газ отводится без дожигания в ОКГ 2, основная часть которого поступает в мокрую газоочистку 5 и через Открытый шибер 6 при закрытом шибере 7 поступает в смеситель 8. Другая часть конвертерного газа (до 30-50%) через открытый шибер 16 поступает в горелку 17 ППЛ 18, а для его сжигания подается воздух от дутьевого вентилятора 23. Продукты сгорания из ППЛ 18 через открытый шибег 19 поступают в БПП 20, в котором осуществляется переСО

ю

hO

а-А

СО

грев базовой части выхода пара из барабана-сепаратора 3 ОКГ 2, направляемого далее в паровые турбины, типа ПТ. За БПП 20 установлен трехходовой регулирующий клапан 21, который делит расход продуктов, сгорания, частично охлажденных в БПП (до 600-700°С) на два потока: основная доля поступает в газогенератор 22 после предварительного смешения с паром от ПВА 4 и воздухом от дутьевого вентилятора 23; избыточная доля продуктов сгорания, зависящая от габаритов и режима работы газогенератора, поступает в мокрую газоочистку 27 и с помощью нагнетателя 14 подается на свечу дожигания.

Под действием газифицирующего агента, полученного из смеси продуктов сгорания, пара и воздуха, в газогенераторе кипящего слоя 22 осуществляется газификация промпродукта угяефабрик металлургического комбината (или высокозольного энергетического угля). Получаемый при этом генераторный газ с температурой около 900°С охлаждается в поверхностях нагрева газогенератора до 130-140°С, генерируя при этом перегретый пар, который направляется в паровые турбины типа ПТ. Питательная вода в экономайзер газогенератора поступает от ДПУ 24. Охлажденный генераторный газ поступает в сухую газоочистку 25 и через открытый шибер 26 --: 8 смеситель 8 конвертерного и генераторного газов

Смешанный (конвертерно-генератор- ный) газ с помощью нагнетателя 9 направляется переменной частью графика выхода газа через открытый шибер 10 в газгольдер 11, а постоянной - к потребителям по бай- пасному газопроводу 13. Благодаря такому распределению удается сократить размеры газгольдера 11 до возможного минимума.

В начале и конце продувки при поднятой юбке радиационного охладителя 2 имеет место полное дожигание конвертерного газа, а тампон продуктов сгорания промывает газоотводящий тракт, удаляя из него воздух в начале продувки и окись углерода в конце продувки. В этом случае шибер 6 закрыт, а шибер 7 открыт и продукты сгорания от газоочисток 5 и 27 отводятся на свечу дожигания 15. К концу опускания юбки в начале продувки шибер 7 закрывается и остается закрытым до начала подъема юбки в конце продувки, т.е. в течение основной части периода продувки. Начало и конец основной части периода продувки характеризуется низким содержанием окиси углерода в конвертерном газе, что в прототипе приводит к ее выбросу через свечу дожигания со значительным экологическим

ущербом. В предлагаемом тракте для исключения указанного ущерба, шибер 6 открывается только после зажигания горелки 17 ППЛ и в течение нескольких секунд до его открытия весь конвертерный газ поступает в горелку 17 ППЛ, а после открытия делится на два потока: на ППЛ и в смеситель 8. В конце основного периода шибер 6 закрывается при закрытом шибере 7, обеспечивая

0

сжигание всего конвертерного газа в горелке 17 ППЛ до момента начала подъема юбки, т.е. образования тампона.

В межпродувочный период полностью закрыт регулирующий клапан 21 и все ши5 беры, кроме 7 и 26. Первый обеспечивает вентиляцию газоотводящего тракта по цепи: радиационный охладитель 2 - мокрая газоочистка 5 - шибер 7 - нагнетатель 14 - свеча дожигания 15. Шибер 26 обеспечива0 ет подачу генераторного газа из газогенера- т,ора 22 и сухой газоочистки 25 в смеситель

8 и далее с помощью нагнетателя 9 по бай- пасному газопроводу 13 к потребителям газа {например, нагревательным печам и

5котлам ТЭЦ В этот период в качестве гази- фициругащеТр агента в газогенераторе используется смесь пара от ПВА 4 и воздуха от дутьевого вентилятора 23.

Промпродукт углеобогатительных фаб0 рик имеет высокую зольность (до 50%) при высокой теплоте сгорания (17,5-18 МДж/кг). Его сжигание в паровых котлах ТЭЦ в пылевидном состоянии приводит к интенсивному абразивному износу поверх5 ностей нагрева и недопустимым по величине выбросам вредных веществ в окружающую среду. Поэтому промпродукт углеобогатительных фабрик металлургических комбинатов с полным циклом практи0 чески не используется на ТЭЦ.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого тракта по сравнению с прототипом обусловлен полным ис- .пользованием химической энергии

5 конвертерного газа; полным использованием физической теплоты продуктов сгорания

после печи для подогрева лома; исключением подачи конвертерного газа на свечу дожигания в начале и конце продувки, т.е.

0 выброса окиси углерода в окружающую среду.

Дополнительный эффект будет получен от газификации промпродукта. Вовлечение 5 промпродукта путем его газификации в энергетический баланс металлургических комбинатов, обеспечивает существенную экономию издержек на топливо и значительное уменьшение экологического ущерба.

Данные технико-экономических расчетов свидетельствуют о значительном эффекте от. внедрения предлагаемого тракта несмотря на его определенную сложность по составу оборудования и регулирования. Формула изобретения Газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания, содержащий радиационный охладитель, мокрую газоочистку, нагнетатель, свечу Дожигания, байпасное ответвление, сообщенное с кессоном радиационного охладителя и содержащее печь для подогрева лома с

0

горелкой, шиберы, установленные до и после печи, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности конвертерного производства стали, байпасное ответвление дополнительно снабжено последовательно расположенными за печью для подогрева лома автономным бестопливным пароперегревателем, трехходовым регулирующим клапаном, газогенератором кипящего слоя для газификации промпродукта, сухой газоочисткой, смесителем конвертерного и генераторного газов, а после нагнетатетеля установлен газогольдер с байпасным газопроводом смешанного газа.

Использование: в области металлургии, в частности в энерготехнологических системах конвертерного производства стали. Сущность изобретения: газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания содержит радиальный охладитель, мокрую газоочистку, нагнетатель, свечу дожигания и байпасное ответвление, сообщенное с кессоном радиационного охладителя и снабженное.печью для подогрева лома с горелкой и шиберами до и после печи. Новым является включение в байпасное ответвление автономного бестопливного пароперегревателя, трехходового регулирующего клапана, газогенератора кипящего слоя для газификации промпродукта, сухой газоочист- 1 ки и смесителя конвертерного и генераторного газов. В тракт после нагнетателя включены газгольдер и байпасный газопровод смешанного газа. 1 ил.