Способ эксплуатации плавильного газификатора

 

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,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 В 13/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

00 ! ()о (.д фь. 3

СO

{21) 4356948/02 (22) 06.12,88 (46) 30,08.93. Б юл. N. 32 (31) P 3742156.5 (32) 10.12.87 (33) 0Е

{71) Фоест-Альпине Индустрианлагенбау

ГмбХ (DE) (72) Богдан Вулетич (YU) (56) Патент Ф РГ М 3034539, кл, С 21 В 13/00, 1980. (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЛАВ ИЛ ЬНОГО ГАЗИФИКАТОРА (57) Изобретение относится к производству жидкого чугуна или стального полупродукта непосредственно из железных руд, СущИзобретение 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 тармической 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 количе„„SU ÄÄ 1838428 А3 ность: 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 рабочего давления и подвода кислородсодержащего газа количество инертного газа составляет 15%, при прекращении подвода кислород одержащего газа при нормальном рабочем давлении — 25%, а при прекращении охлаждения водой — 307, от нормального количества кислородсодержащего газа. 2 ил, ства, а также при прекращении охлаждения водой кислородных сопл прекращается возможно еще осуществляемая подача кислорода и вместо этого через кислородные сопла в плавильный гази икатор вводится 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 контролированно 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 псевдоожиж н1838420

30

50 ного кипящего слал на торцовых поверхностях сопл к застыванию, за счет чего сопла дополнитнль11о зэщищаютсл от проникноненил еще не застывшей массы псендоо>киженного кипящего слоя, )

Г

Необходимое количество инертнага гэзэ зависит от рабочего данленvft плавильного газификэтара 0 момент события, ипицииру>ощего введение инертного газа.

Тэк как каждому из этих событий можно поставить и соответствие определенное ра- бочее давление, то вниду целесообразности количеством вводимого инертного газа управляют в зэнисимасти от вида инициирующего введение события, 15

Нэ фиг.1 схематически 11зобрэ>кенэ установка для производства чугу1га согласно первой форме осуществления, на фиг,2 — то же, установка согласно второй форме осуществления.

Установки согласно фиг.1 и 2 содержат выполненную обы 01ым образом шахтную пе;ь 1 прямого васстэнонленил, в которую сBQpxy подают жележную руду и при опрс деленных обстолтельсгпах присадки. Через трубопровод2 B ни>кнк>ю зону шахтной печи вводится восстановительный Гэз, подни" мающийся в ней и восстанавливающий падэюшую 0 противотаке железную руду, Использованный восстановительный газ выводится 0 пцде коfloLLIIIVIYOBoro газа из верхней зоны шахтной печи 1.

Получающееся за счет посстанонленил железной руды губ1атое железо через апусf íûе трубы 3 подается, f) плавиль1ILII1 газификэтор 4, в который помимо этого через трубопровод 5 вводится твердый носитель углерода, например уголь или кокс, и через сопла 6 вдувэется кислородсодержащий гэз. Опускание трубы 3 и трубопровод 5 40 входят в Bcpxlllolo зону, э сопла 6 — 0 ни>кf«ofo зону плавильного газификатора 4.

f !однимэющийся кислородсодер>кащий гa3 и Опуска1ощиеся н противоположном направлении частицы носителя углерода абра- 45 зуют в плавильном гэзификаторе 4 псевдоо>киженный кипящий слой, который прежде всего затормаживает иэдэ1ощие частицы губча-ого железа «в катаром они затем распланля1отсл за счет тепла, возника1ащего при реакции носителл углерода с кислородом. Собирающийся на дне плавильного гэзификатора 4 жидкий чугун и плавающий на нем жидкий шлак периодически слипаются через выпускное отверстие 7. 55

Газ, возника1ощий при реакции носителя углерода с vècëoðoäoì, выводитсл из плавильного газификатара 4 через трубопровод 8 и очищается в циклоне 9 прежде, чем он при определенных обстоятельствах после охлаждения до надлежащей температуры через трубопровод 2 н виде восстановительного газа попадает в шэхтну1о печь 1, Соила 6, расположенные на одинаковой высоте с равномерным распределением ио периметру иланильного газификэтора 4, соединены с кольцевым трубопроводом 10, к которому через трубопровод 11 поднадитсл кислародсодержащий газ. В трубопроводе

11 находятся регулировочная арматура 12 и устройство 13 измерения расхода. Подведенное количестпа кислородсодержащего газа тем самым измеряе ся измерительным устройством 13 и регулируетсл с помощью регулировочной арматуры 12. !срез трубопровод 14, входящий и трубопронод 11, инертный гэз, и частности дзот, может поступать в трубопровод 11, В трубопроводе 14 также уста IoBneflf регулиропоч1100 арматура 15 и устройс1но 16 измеренил расхода, При форме осущестпленил н соответствии с,фиг.1 при npeBI.ILI)cff" по минимуму расхода, измеренного измерительным устройством 13,11ижо заданной пелич1гны регулираноч1.ал арматура 12 для кисло1)одсодер>кэгцегo гэзэ автоматически закрываетсл и регуг1ировочная арматура 15 длл инертного газа аткрываетсл, TGK что теперь этот гэз Tc÷åò вместо кислорадсодержащего газа через сопла 6 н г1ланильный газификатор 4. Зэ счет вдувания инертного газа предупреждаетсл то, что отнерстил сопл будут забипа1ься проникаю1цей >кидкой и затем застывающей массой псевдоожи>кенного кипящего слоя. Инертный газ

onlIof3!)et4eIIIID может действовать н кэчестВе охлаждающей среды длл сопл и защищать зти сопла от попре>кдений зэ счет слишком большой термической нагрузки в том any«ae, orna nonl)on охлаждающей воды к этим соплам прекращается.

Г!рекрэщение подвода кислородсодержэщего газа может происходить fla разным причинам. Оно может быть мгновенным, когда возникает неисправность, или оно может осущестьллться постолнна, когда установка остэнэнливаетсл по плану.

Подвод инертного газа преимущественно управллетсл по времени таким образам, что сначала через соила 6 подводится максимальное длл соответствующего события количес во газа и затем через регулироночную арматуру 15 осущестнллетсл управляемое дросселирозание. Начальное количество инертного гэзэ зависит от аида события, инициирую1цего подвод этого газо, соответственно оТ имеющегося к моменту этога события рабочего давления в плавильном газификэторе 4. Проявило себя целесо1838428 образное 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 фуйкцию охлаждения, приблизительно до

30% от нормального количества кислородсодержащего газа, При примере осуществления в соответствии с фиг.2 в трубопровод 14 входит трубопровод 17 также для подвода 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, «ем через 1рубопровод 17. Управление регулировочными арматурами 15 и 18 осуществляется таким образом, что к началу подачи инертного газа обе арматуры открываются 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 всг отверстия сопл остаются свободными, что сохраняются каналообразные соединения между отверстиями сопл и горячей массой псевдо5 ожиженного кипящего слоя и что при прекращении подачи охлаждающей воды не возникают повреждения кислородных сопл.

Формула изобретения

10 Способ эксплуатации плавильного газификатора, включающий загрузку железной руды или полученного прямым восстановлением губчатого железа, подвод углеродсодержащего материала и

15 кислородсодержащего газа через кислородные сопла с образованием псевдоожиженного кипящего слоя, расплавление и восстановление железной руды или губчатого железа до жидко-о чугуна или остального

20 полупродукта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и повышения срока службы кислородных сопл, при прекращении или уменьшении подвода кислародсодоржащего газа ниже

25 заданного количества, а также при прекращении охлаждения водой кислородных сопел, прекращают подачу кислородсодержащего газа и через кислородные сопла вводят инертный газ. при

30 этом при остановке плавильного газификатора после постепенного снижения рабочего давления и подвода кислородсодержащего газа количество инертного газа составляет 15%„при прекра35 щении подвода кислорода при нормальном рабочем давлении — 25, а при прекращении охлаждения водой — 30 от нормального количества кислородсодержащего газа.

f838428

Составитель Л.Панникова °

Техред M.Mîðãåíòçë Корректор Е.Папп

Редактор

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

Заказ 2906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитата по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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