Изобретение относится к способам получения жидкого чугуна или стального полупродукта непосредственно из руды.
Цель изобретения - предотвращение неисправностей или изменений по плану при эксплуатации плавильного газификатора забивания кислородных сопл за счет проникновения и последующего застывания материала псевдоожиженного кипящего слоя и предупреждение для случая прекращения подачи охлаждающей воды к соплам возникновения термической нагрузки, ведущей к их повреждению.
Эта задача решается согласно изобретению за счет признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения.
За счет того, что для защиты кислородных сопл при прекращении или уменьшении подачи кислорода ниже заданного количества, а также при прекращении охлаждения водОй кислородных сопл прекращается возможно еще осуществляемая подача кислорода и вместо этого через кислородные сопла в плавильный газк |шкатор сводится инертный газ, может быть обеспечено то, что сохраняется свободное прохождение через сопла также при неисправности или при остановке плавильного газификатора, так что при новом запуске в эксплуатацию кислородсодержащий газ вновь может контролирование подводиться и реакция между этим газом и носителем углерода может протекать по плану. При прекращении подачи охлаждающей воды инертный газ одновременно служит в качестве охлаждающей среды для аварийного охлаждения сопл и приводит совместно с остающейся в соплах водой тестообразную массу псевдоожижднсо
со
00
4
го
00
со
него кипящего слоя на торцовых поверхностях сопл к застыванию, за счет чего сопла дополнительно защищаются от проникновения еще не застывшей массы нсёвдоожи- женного кипящего слоя.
Необходимое количество инертного газа зависит от рабочего давления плавильного газификатора в момент события, инициирующего сведение инертного газа. Так как каждому из этих событий.можно поставить о соответствие определенное рабочее давление, то сойду целесообразности количеством вводимого инертного газа управляют о зависимости от вида инициирующего введение события.
На фиг.1 схематически изображена установка для производства чугуна согласно первой форме осуществления; на фиг.2 - то же, установка согласно второй форме осуществления.
Установки согласно фиг.1 и 2 содержат выполненную обычным образом шахтную печь 1 прямого восстановления, в которую сверху подают жележную руду и при определенных обстоятельствах присадки. Через трубопровод 2 в нижнюю зону шахтной печи 1 вводится восстановительный газ, подни- мающийся в ней и восстанавливающий падающую в противотоке железную руду. Использованный восстановительный газ выводится в ииде колошникового газа из верхней зоны шахтной печи 1.
Получающееся за счет восстановления железной руды губчатое железо через опускные трубы 3 подается, в плавильный газификатор 4, в который помимо этого через трубопровод 5 вводится твердый носитель углерода, например уголь или кокс, и через сопла 5 вдувается кислородсодержащий газ. Опускание трубы 3 и трубопровод 5 входят в верхнюю зону, а сопла G - в нижнюю зону плавильного газификатора 4.
Поднимающийся кислородсодержащий газ и опускающиеся в противоположном направлении частицы носителя углерода образуют в плавильном газификаторе 4 псевдоожиженный кипящий слой, который прежде псего затормаживает подающие частицы губчатого железа и в котором они затем расплавляются за счет тепла, возникающего при реакции носителя углерода с кислородом. Собирающийся на дне плавильного газификатора А жидкий чугун и плавающий на нем жидкий шлак периодически сливаются через выпускное отверстие 7. Газ, возникающий при реакции носителя углерода с кислородом, выводится из плавильного газификатора 4 через трубопровод 8 и очищается в циклоне 9 прежде, чем он при определенных обстоятельствах
после охлаждения до надлежащей температуры через трубопровод 2 в виде восстановительного газа попадает в шахтную печь 1. Сопла О, расположенные на одинаковой
высоте с равномерным распределением по периметру плавильного газификатора 4, соединены с кольцевым трубопроводом 10, к которому через трубопровод .11 подводится кислородсодержащий газ. В трубопроводе
11 находятся регулировочная арматура 12 и устройство 13 измерения расхода. Подведенное количество кислородсодержащего газа тем самым измеряется измерительным устройством 13 и регулируется с. помощью
5 регулировочной арматуры 12.
Через трубопровод 14, входящий в тру бопровОд 11, инертный газ, в частности
азот, может поступать в трубопровод 11. В
. трубопроводе 14 также установлены регули0 ровочная арматура 15 и устройство 16 измерения расхода.
При форме осуществления в соответствии с,фиг.1 при превышении по минимуму расхода, измеренного измерительным уст5 ройством 13, ниже заданной величины регу- лиро йочная арматура 12 для кислородсодержащего газа автоматически закрывается и регулировочная арматура 15 для инертного газа открывается, так что те0 перь этот гоз течет вместо кислородсодержащего газа через сопла б в плавильный газификатор 4. За счет вдувания инертного газа предупреждается то, что отверстия сопл будут забиваться проникающей жид5 кой и затем застывающей массой псевдо- ожиженпого кипяидего слоя. Инертный газ одновременно может действовать в качестве охлаждающей среды для сопл и ззщи- щать эти сопла от повреждений за счет
0 слишком большой термической нагрузки в том случае, когда подвод охлаждающей воды к этим соплам прекращается.
Прекращение подвода кислородсодержащего газа может происходить по разным
5 причинам. Оно может быть мгновенным, когда возникает неисправность, или оно может осуществляться постоянно, когда установка останавливается по плану. Подвод инертного газа преимуществен0 но управляется по времени таким образом, что сначала через соплз б подводится максимальное для соответствующего события количество газа и затем через регулировочную арматуру 15 осуществляется упраоляе5 мое дросселирование. Начальное количество инертного газа зависят от вида события, инициирующего подвод этсго газа, соответственно от имеющегося к моменту этого события рабочего давления в плавильном газификаторе 4. Проявило себя целесообразное регулирование этого количества после постепенного снижения рабочего давления и подвода кислорода при остановке по плану плавильного газификатора приблизительно до 15%, при обусловленном неисправностью прерывания подвода кислорода при нормальном рабочем давлении приблизительно до 25% и при прекращении охлаждения водой, при котором инертный газ дополнительно должен брать на себя функцию охлаждения, приблизительно до 30% от нормального количества кислородсодержащего газа.
При примере осуществления в соответствии с фиг.2 в трубопровод 14 входит тру- богфроод 17 также для подводз инертного газа, в котором установлена регулировочная арматура 18. Тем самым инертный газ может подаваться через два параллельных трубопровода, причем через трубопровод 14 подводится большее количество газа, чем через Урубопроеод 17. Управление регулировочными арматурами 15 и 18 осуществляется таким образом, что к началу подачи инертного газа обе арматуры откры- взгатся и по истечении заданного промежутка времени регулировочная арматура 15 закрывается, так что лишь еще сравнительно малое количество инертного газа подводится через трубопровод 17. Это выполнение имеет то преимущество, что не трубуется. чтобы регулировочная арматура 15 осуществляла постоянное регулирование и она может выполняться в виде простой арматуры системы открыто-закрыто. Это ведет к большей надежности установки.
На практике выявилось, что при использовании настоящего способа при отказе или
остановке установки оса отверстия сопл остаются свободными, что сохраняются канэ- лообразные соединения между отверстиями сопл и горячей массой псевдо- ожиженного кипящего слоя и что при прекращении подачи охлаждающей воды не возникают повреждения кислородных сопл.
Формула из обретения Способ эксплуатации плавильного газификатора, включающий загрузку железной руды или полученного прямым восстановлением губчатого железа, подвод углеродсо- держэщегоматериала и кислородсодержащего газа через кислородные сопла с образованием псевдоожижен- ного кип-ящего слоя, расплавление и восстановление железной руды или губчатого железа до жидкого чугуна или остального полупродукта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и повышения срока службы кислородных сопл, при прекращении или уменьшении подвода кислородсодержащего газа ниже заданного количества, а также при прекращении охлаждения водой кислородных сопел, прекращают подачу кислородсодержащего газа и через кислородные сопла вводят инертный газ. при этом при остановке плавильного газификатора после постепенного снижения рабочего давления и подвода кислородсодержащего газа количество инертного газа составляет 15%, при прекращении подвода кислорода при нормальном рабочем давлении - 25%, а при прекращении охлаждения водой - 30% от нормального количества кислородсодержащего газа.
IB 15 5 -i«H&
jHf
13 12
ЙЕ/г,У
2
Изобретение относится к производству жидкого чугуна или стального полупродукта непосредственно из железных руд. Сущность: способ предусматривает при прекращении или уменьшении подвода кислородсодержащего газа ниже заданного количества, а также при прекращении охлаждения водой кислородных сопл прекращение подачи кислородсодержащего газа и через кислородные сопла ввод инертного газа. При остановке плавильного газификатора после постепенного снижения рабочегодавления и подвода кислородсодержащего газа количество инертного гэзз составляет 15%. при прекращении подвода кислородсодержащего газа при нормальном рабочем давлении - 25%, а при прекращении охлаждения водой - 30% от нормального количества кислородсодержащего газа. 2 ил,
13 12
