Способ термического обезвреживанияВАгРАНОчНыХ гАзОВ Советский патент 1981 года по МПК F27B1/00 

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть исподьэо- I вано для пылеочистки и утилизации тепла отходящих ваграночных газов. j

Известен способ обезвреживания ваграночных газов, основанный на отборе из кислороднойозоны холостой калоши, т.е. из .области фурм, где Q окись углерода не успевает образоваться в значительных количествах, а температура газов максимальная и составляет 1800-2000 С с последуквдим отводом их в отдельно стоящий рекуператор.

Однако при этом способе не устраняются выбросы СО в атмосферу в периоды начала плавки, когда шихта не полностью заполняет шахту вагранки, а ее 20 температура низкая в периоды, проплава, я когда высота столба шихть и соответственно его гйдралическое сопротивление уменьшается. При этом ;.резко сния ается и эффективность рекуперации 25 тепла. Так как основная масса газов при полной загрузке шихты отводится из шахты вагранки, резко уменьшается нагрев шихты и коэффициент полезного, действия печи.30

Цель изобретения - повышение стабильности дожигания газов, отходящих из вагранки.

Указанная цель достигается тем, что газы отбирают из редукционной зоны в количестве 5-20% от общего объема ваграночных газов с температурой 1100-1300 С и концентрацией окиси углерода 16-26%, вводят в поток отобранных газов воздух в количестве 20-30% от стехиометрического и после перемешивания подают в шахту выше завалочного окна.

При вводе отобранных высокотемпературных газов в трубу вагранки или камеру горения, куда подается смесь ваграночных газов с воздухом, они воспламеняются, развивая температуру в среднем до 1500-1800 С. Это обеспечивает стабильное поджигание всей массы смеси ваграночных газов с воздухом, не требуя дополнительного топлива или стабилизаторов горения. Отбор газов из эёдукционной зоны вагранки производится без побудителей расхода за счет избыточного давления в шахте вагранки.

При понйжении уровня столба шихты вагранке происходит повышение температуры основного потока отходящих газов и уменьшение количества отбираемых газов из редукционной зоны, что сохраняет прежний баланс тепла и .устойчивость термического обезврежива ния (путем дожигания). Пределы параметров для обеспечения способа термического дожигания установлены, исходя из того, что минималь ный объем отбираемых из редукционной зоны газов установлен в 5%, так как теплосодержание ваграночных,газов в этой зоне 800-1000 ккал/м - это нижний предел, обеспечивающий температуру 15007l800c при самовоспламенении и термическое обезвреживание основного потока ваграночных газов в трубе или камере горения} максигсальный объем отбираемых газов 20% обеспечивает поставленную цель и не нарушает хода ваграночной плавки: температуру нагрева шихты, КПД печи, производительность и др:,пределы подвода воздуха к отобранным из редукционннрй зоны газам установлены в 20-30% от стехи ометрического объема, необходимого для сжигания, что обеспечивает предварительное перемешивание и подготов ку газов к самовоспламенению при их вводе в, свободное пространство с дос таточным количеством кислорода (воздуха) в трубе вагранки или камере го рения и препятствует их воспламенению по трассе до ввода в камеру; 110Осминимальная темп,ература отбираемых газов, достаточная для их стабильног горения и превышающая температуру самовоспламенения: - максимал ная температура отбираемых газов,ограничивающаяся зоной максимальных концентраций СО,, при повышении температуры отбираемых газов и соответственно понижения уровня отбора умен шается концентрация СО в газах пределы по концентрации окиси углерода в отбираемых газах с целью использования их как топлива выбраны, исходя из практических данных по сосзваву газов в шахте вагранки в зоне вышеуказанных температур: верхний предел содержания окиси углерода в ваграночных газах как правило не превышает 26%, нижний предел 15% - минималь ная концентрация окиси углерода обеспечивающая стабильное горение отобранных газов| количество отобранных газов зависит от отношения площадей сечения шахты вагранки и газопровода и разности давлений в зоне отбора и трубе вагранки: температура и концентрация окиси углерода в отбиг раелшх газах зависит от уровня их отбора из шахты вагранки. Указанные пределы имеют место при отборе газов на расстоянии 800-1200 мм над уровнем фурм. Предлагаемый способ не требует для своего осуществления автоматических регулирующих, контролирующих устройств или автоматики безопасности, а также расхода дополнительной анергии или топлива. Для осуществления предлагаемого способа термического обезвреживания используется труба вагранки или камера горения рекуператоров, т.е. Не требуется создания дополнительных сооружений или устройств для дожигания, а также дымоходов, дымососов и газозапорной аппаратуры. Полученное тепло может быть использова|но в рекуператорах, .утилизаторах или непосредственно для термообработки. Формула изобретения Способ термического обезвреживания ваграночных газов, включающий частичный отбор ваграночных газов из горна с последующим возвратом их в зону дожигания шахты вагранки, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности дожигания, газы отбирают из редукционной зоны в количестве 5-20% от общего объема ваграночных газов с температурой 1100-1300 с и концентрацией окиси углерода 16-26%, вводят в поток отобранных газов воздух., в количестве 20-30% от стехиометрического и после перемешивания подают в шахту выше завалочного окна. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Клаузен А.И. Вагранки на горячем дутье. ЦБТИ МТСХМ, М,,1958,С.2527.