Устройство для нагрева металлолома

 

Использование: в области металлургии, пр не Су 1 нагреве металлического лома с примением промежуточного теплоносителя, дность изобретения: устройство для нагрева металлолома содержит плавильный циклон с теплоутилизатором и газоочисткой , установленные над и под циклоном копильники шлакового расплава и поворотный миксер с возможностью вертикального перемещения относительно копилыников. В миксер периодически загружают холодный лом, заливают в нижнем положении высоконагретым шлаком, выдерживают, поднимают в верхнее положение и сливают охлажденный шлак в верхний копильник. В нижнем положении миксер соединен с индивидуальным газоходом . Газы из циклона отводят в теплоутилизатор через нижний или верхний копильник. В последнем случае копильники соединены газоходом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 С 21 С 5/42, 5/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) С1П ИСАН И Е И ЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

К : АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 ) 4887008/02 (2 ) 30,11,90 (4 ) 30.08.93. Бюл. N 32 (7 ) В.В, Куклинский и Ю.И. Жаворонков (5 ) Авторское свидетельство СССР

М,1059005, кл, С 02 К 5/28, 1982. Авторское свидетельство СССР

Мi1789565, кл. С 21 С 5/28, 1990. ! (5 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛС ЛОМА (5 Использование: в области металлургии, пр нагреве металлического лома с примене ием промежуточного теплоносителя, Су ность изобретения: устройство для нагр ва металлолома содержит плавильный, Изобретение относится к области металлургии и, в частности, к нагреву металлического лома с применением пр межуточного теплоносителя.

Целью изобретения является повышени эффективности нагрева и уменьшение загрязнения окружающей среды.

I На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг, 2 — соединенные газоходо ю копильники.

Устройство содержит плавильный циклон 1, помещенный между копильниками 2 и 3 жидкого шлака. Под копильником 2 установлен клапан 4, регулирующий расход жи кого шлака в циклон 3. К копильнику 3 по ключен котел-утилизатор 5, газоочистка

6 и дымосос 7. Копильники соединены газохо ом 8. Рядом с копильниками установлен ми сер 9, имеющий возможность паворачива ься относительно горизонтальной оси и Ы 1837076 А1 циклон с теплоутилизатором и газоочисткой, установленные над и под циклоном копильники шлакового расплава и поворотный миксер с возможностью вертикального перемещения относительно копильников. В миксер периодически загружают холодный лом, заливают в нижнем положении высоконагретым шлаком, выдерживают, поднимают в верхнее положеНие и сливают охлажденный шлак в верхний копильник. В нижнем положении миксер соединен с индивидуальным газоходом. Газы из циклона отводят в теплоутилизатор через нижний или верхний копильник.

В последнем случае копильники соединены газоходом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. перемещаться вертикально с помощью подъемника 10. Миксер оснащен донным выпуском 11 и газоотводящим патрубком

12. При нижнем положении миксера этот патрубок примыкает к гаэоотводящему тракту 13. Миксер связан с приспособлениями 14, 15 для подачи в него в верхнем положении холодного лома и приема горячего лома соответственно. Между копильниками 2 и 3 и позициями миксера в крайнем, нижнем и верхнем положениях имеются футерованные течки, обеспечивающие слив шлака через донные выпуски в миксер из нижнего копильника и из миксера — в верхний копильник.

Устройство для нагрева металлолома работает следующим образом.

Из миксера 2 через клапан 4 равномерно подается благодаря имеющемуся гидростатическому напору расплава

1837076 промежуточный теплоноситель — жидкий шлак при температуре на 50 — 150 С выше температуры его плавления. Шлак поступает в плавильный циклон 1, являющийся ступенью теплообменной установки. Циклон обогревается продуктами горения газо.кислородной смеси. При течении шлака по стенкам вертикального циклона он нагревается на 250 — 350 С и выдается вместе с греющими газами в копильник 3. Последний выполняет функции промежуточной емкости, согласовывающей непрерывный нагрев промтеплоносителя в горячеи ступени и периодическое использование его в холодной ступени — миксере 9. Кроме того, нижний копильник служит для сепарации капель расплава и пыли из греющих газов, Последние отводятся из копильника через котелутилизатор 5, газоочистку 6 с помощью дымососа 7.

Высоконагретый шлаковый расплав выдается периодически через выпускной клапан 11 в миксер 9, заполненный предварительно в верхнем положении холодным ломом с помощью приспособления

14. Масса порции шлака обусловлена тепловым балансом: шлак должен нагреть металлолом и остаться жидкотекучим при конечной температуре смеси. Поэтому конечная температура шлака превышает на

50 — 150 С температуру его плавления.

Поскольку металлолом может быть загрязнен маслом, краской и другим, а также содержать влагу и лед, то при заполнении миксера расплавом шлака будут образовываться неконденсирующиеся газы и пары, для отвода которых предусмотрен газоотводящий тракт 13. При необходимости он может включать в себя газоочистку и дымосос.

После прекращения газовыделений миксер устанавливается подъемником 10 в верхнее положение и выдерживается в течение времени, необходимого для установления в системе равновесной температуры. После этого шлак сливается через клапан 11 в копильник 2. Затем крышки миксера 9 открываются, он поворачивается вокруг горизонтальной оси и выдает в приспособление 15, например транспортный миксер, нагретый металлолом. Далее миксер устанавливается в вертикальное положение, загружается холодным металлоломом, крышки миксера закрывают и опускают его в нижнее положение, после чего процесс повторяется.

Объем копильников равен 1,5-3 объемам порций шлака. Производительность циклона 1 обеспечивает нагрев порции шлака за время, равное времени охлаждения шлака в миксере и продолжительности транспортных операций.

В садке конвертера емкостью 250 т при нагреве металлолома до 1350 С может бть

5 использовано 162,6 тонн лома. Принимаем, что нагревательная установка обеспечивает нагрев 162,6 тонн лома за 40 мин. В миксер полезным объемом 200 м загружают 162,6 з т металлолома с плотностью 1000 кг/м при

"0 температуре 0 С. После этого миксер заливают расплавленным шлаком с температурой 1600 С, порция шлака" равна 303 т, объем шлака — 106 м, время заливки — 5 з мин, Миксер выдерживают после окончания

15 заливки шлака 2 мин для полного отвода газов и паров и за 1 мин поднимают в верхнее положение, в котором оставляют в течение 8 мин, За это время температура смеси устанавливается 1350 С (при температуре плавления шлака 1250 С). В течение 7 мин шлак выливают в верхний копильник. Затем нагретый до 1350 С металлолом выгружают из миксера за 1 мин, загружают в него холодный металлолом за 2 мин и опускают в нижнее положение за 1 мин, Суммарное время обработки шлака в холодной ступени — 26 мин. Транспортные операции по доставке металлолома к конвертеру — 14 мин.

"Холодный" шлаковый расплав с расхо30 дом 454 т/ч пропускают через плавильный циклон, в котором расходуют 14600 м /ч природного газа и 27930 м /ч технического кислорода. В циклоне шлаковый расплав нагревается до 1600 С и стекает в нижний

35 копильник, Сюда же поступают продукты сгорания топлива, которые на выходе из циклона имеют температуру 1725 С, их расход — 43826 м /ч. Из копильника горячие з газы отводятся в котел-утилизатор, где ох40 лаждаются до 150 С, при этом в котле производится 43,3 т/ч пара с параметрами;

P = 120 ат, Т = 450 С.

При выполнении установки в соответствии с и. 3 формулы изобретения технологические газы отводят из копильника 3 в котел-утилизатор 5 через копильник 2 по газоходу 8 (фиг. 2). Благодаря этому газы несколько охлаждаются и компенсируют потери тепла в окружающую среду от копиль50 ника 2, Преимущества предложения обусловлены следующим, В известных установках для нагрева металла порциями теплогенератор действует

55 периодически, соответственно периодически работает и теплоутилизатор на отходящих газах. Это приводит к увеличению потерь тепла и удорожанию установки, т.к. необходимо выравнивать производство пара с помощью тепловых аккумуляторов.

1837076

Высокотемпературный нагрев лома, не сопровождающийся значительными потеями тепла и металла и загрязнением окруающей среды, позволяет изменить с оотношение чугун:металлолом в шихте 5 к слородных конвертеров более чем вдвое. оответственно уменьшится загрязнение кружающей среды доменным производством, уменьшится расход кислорода и объем конвертерных газов при выплавке стали. 10

Формула изобретения

1. Устройство для нагрева металлолома, с держащее плавильный циклон с располоенными над и под ним копильниками расправа теплоносителя, теплоутилизатор с 15 г зоочисткой. расположенный под нижним крпильником, поворотный миксер с донным выпуском, приспособления для циркуляции расплава теплоносителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, поворотный миксер имеет крышку и выполнен с возможностью вертикального перемещения, а теплоутилизатор с газоочисткой подключены к одному иэ копильников расплава теплоносителя.

2. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью уменьшения загрязнения окружающей среды, оно снабжено дополнительным гаэоотводящим трактом, к которому подсоединен в нижнем положении поворотный миксер.

3. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что копильники соединены газоходом.

1837076

Фиг 2

Составитель Л.Шарапова

Тех ред М.Моргентал Корректор А,Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2855 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5