Устройство для переработки расплава шлака

Устройство для переработки расплава шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при обработке чугуна и стали жидкими шлаками, а также при переработке шлаков в производстве строительных материалов, например получении граншлака. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство для переработки расплава шлака включает камеру 1, узел подачи шлака, выполненный в виде воронки 5, узел 6 подачи газа. Устройство дополнительно снабжено расширенным по сравнению с входным и выходным сечениями участком 11, расположенным на патрубке 7. Дополнительный узел подачи газа расположен со стороны конфузора 4 и состоит из газоподающих каналов 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 04 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q3

4л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1470697 (21) 4441362/23-33 (22) 15.06,88 (46) О?.04.90. Бюл. ¹ 13 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И,Носова (72) А.В.Марченко, А.H.Hèãååâ, К.H.Вдовин и А.В.Дерябин (53) 666.199:691.496 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1279977, кл, С 04 В 5/00, 1985.

Патент ФРГ № 3 126709, кй. С 2 1 В 3/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1470697, кл. С 04 В 5/00, 1987.

„. SU „„ lSÄÄÄÄ

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

РАСПЛАВА ШЛАКА (57) Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при обработке чугуна и стали жидкими шлаками, а также при переработке шлаков в производстве строительных материалов, например, получении граншлака. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство для переработки расплава шлака включает камеру 1, узел подачи шлака, выполненный в виде воронки 5, узел 6 подачи газа. Устройство дополнительно снабжено расширенным по сравнению с входным и выходным сечениями участком 11, расположенным на патрубке 7.

1555308, 4

Дополнительный узел подачи газа расположен со стороны конфузора 4 и состоит из газоподающих каналов 13.

1 ил.

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может-быть использовано при обработке чугуна и стали жидкими шлаками, а также при 15 переработке шлаков в строительные материалы,. например при получении граншлака,и является усовершенствованием устройства по авт.св.

Р 1470697. 20

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит из камеры 1, 25 содержащей три участка, диффузора 2, цилиндрической части 3, конфузора

4, узла подачи шлака, выполненного в виде воронки 5 и расположенного в верхней части диффузора 2, узла б подачи rasa, выполненного в виде патрубка 7, нижняя часть которого снабжена коническим приливом 8, а патрубок 7 перемещается вдбль оси камеры 1 внутри газовой камеры 9 с помощью штока 10. Уз 1л подачи rasa дополнительно снабжен расширенным по сравнению с входным и выходным сечением участком 11, расположенным на патрубке 7. Поверхность начального участка диффузора 2 и наружная поверхность атрубка 7 образуют кольцевую щель 12. Камера 1 имеет дополнительный узел подачи газа, расположенный со стороны конфузора 4, выпол- 45 ненный в виде гаэоподающих каналов

13, выходные отверстия 14 которых направлены вдоль внутренней цилиндрической стенки камеры 1 или вдоль внутренней стенки конфузора 4 камеры 1.

Для заливки шлака в устройство используется шлаковая чаша (не показана) .

Устройство для переработки рас.плава шлака работает следующим обра55 зом.

Шлаковый расплав из шлаковой чаши заливают в воронку 5, иэ которой он поступает в диффуэор 2. Иэ газовой

1. камеры 9 ras через патрубок 7 поступает в расширенный по сравнению с входным и выходным сечением участок

11, расположенный на патрубке 7, где происходит качественное смешение топлива и кислорода и сжигание топливнокислородной смеси. Высокотемпературные продукты сгорания топливно-кислородной смеси со скоростью 150-200 м/с поступают в камеру 1. В камере 1, выполненной в соответствии с размерами, находящимися в определенных геометрических соотношениях, возникает стационарная вихревая зона из высокотемпературных продуктов сгорания топливно-кислородной смеси. Шлаковый расплав, попадая в камеру, взаимодействует с высокотемпературными продуктами сгорания топливно-кислородной смеси. Сочетание стационарной вихревой зоны с высокотемпературной зоной обуславливает дробление шлакового расплава, в результате чего образуется высокоразвитая поверхность реагирования шлакового расплава с газовой фазой. Топливно-кислородная смесь по газоподающим каналам 13, через отверстия 14 со скоростью 20-40 м/с подается внутрь стационарной вихревой эоны, в результате увеличивается напряженность вихрей в стационарной вихревой зоне и происходит интенсивное окисление серы. Обработанный шлак используют в дальнейших технологических целях.

Наличие расширенного по сравнению с входным и выходным сечением участка, расположенного на патрубке, позволяет подавать в камеру не холодную и качественно не перемешанную топливно-кислородную смесь, а высокотемпературные продукты сгорания топливно-кислородной смеси, что положительно сказывается на процессе дробления шлакового расплава и установления высокотемпературной области во всем внутреннем. объеме камеры,тем самым создаются условия для высокоэффектив15553 шпака.

Формула изобретения

Устройство для переработки расплава шлака по авт.св. и 1470697, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, патрубок подачи газа выполнен с расширенным участком, геометриной переработки шлакового расплава с. целью окисления серы.

Пример. Синтетический шлак с температурой 1500 С и содержанием серы 0,75 заливают в воронку 5, из которой он поступает в диффузор 2.

Из газовой камеры 9 топливно-кислородная смесь через патрубок 7 поступает в расширенный по сравнению с входным и выходным отверстиями участок 11, расположенный на патрубке 7, который имеет следующие размеры: угол о раскрытия диффуэора 90, угол сужео ния конфузора 70, диаметр цилиндрической части 0,6 м, длина цилиндрической части 0,3 и, диаметр входа в диффуэор 0,1 м, диаметр выхода иэ конфузора 0,3 м, коэффициент подобия

1,66, возникает стационарная вихревая 20 зона, обеспечивающая качественное смешение топливно-кислородной смеси и ее горение. Раскаленные продукты сгорания топливно-кислородной смеси со скоростью 150 м/с поступают в"ка- 25 меру 1. В камере 1, имеющей: угол раскрытия диффузора 100, угол сужения конфузора 70, диаметр цилиндрической части 1 м, длина цилиндрической части. 0,5 м, диаметр входа в диф- 30 фузор 0,35 м, диаметр выхода из конфузора 0,5 м, возникает стационарная вихревая зона.

Епаковый расплав, попадая в камеру, взаимодействует с высокотемпературными продуктами сгорания топливно-кис35 лородной смеси. Сочетание стационарной вихревой зоны с высокотемпературной зоной обуславливает дробление шлакового расплава, в результате чего образуется высокоразвитая поверхность реагирования шлакового расплава с газовой фазой, состоящей из продуктов сгорания топливно-кислородной .смеси и кислорода, что обеспечивает высокую скорость окисления серы и низкое ее остаточное содержание в конечном шлаке. Топливно †кислородн смесь по гаэоподающим каналам 13, расположенным со стороны конфуэора

4 и имеющим суммарную площадь выходных отверстий 0,03 и, со скоростью

25 м/с подается внутрь стационарной вихревой эоны, в результате увеличивается напряженность вихрей в

55 стационарной вихрепой зоне и происходит более интенсивное окисление серы.

С помощью штока 10, поднимая и опуская патрубок 7, регулируется

08 6 ширина кольцевой щели 12, что обеспечивает постоянную скорость поступ.ления шлакового расплава в камеру 1 по мере опорожнения воронки 5. 1Плак после обработки имеет температуру о

1690 С и содержание серы в нем

0,017 . Полученный шлак используется для десульфурации металла.

Конструкция узла подачи газа обес«

f печивает качественное смешение топливно-кислородной смеси и ее сжигание. В камеру поступают высокотемпературные продукты сгорания топливнокислородной смеси, что положительно сказывается на тепловом балансе в верхней части камеры. Снижается вероятность образования шлаковых наростов из-за колебаний температуры расплава шлака на входе в диффузор камеры, так как на входе в диффуэор создается высокотемпературная область.

Расплав шлака попадает в высокотемпературную область, и реакция обессеривания шлака начинается сразу при контакте расплава с высокотемпературной струей, скорость реакции непрерывно увеличивается по мере раздробления расплава. Дробление расплава шлака протекает более эффективно, так как не требуется времени и пространства для смешения и гопения топливнокислородной смеси внутри камеры распыления. Дробление шлакового расплава высокотемпературными продуктами сгорания топливно-кислородной смеси позволяет исключить риск повышения вязкости расплава в месте контакта газовой струи и шлака вследствие того, что температура газовой струи выше температуры шлакового расплава. Кроме, того, наличие дополнительного узла подачи газа позволяет создать определенные условия взаимодействия шлакового расплава и газа в нижней части камеры и создать определенный окислительный потенциал и температуру газовой фазы в зависимости от технологических целей переработки расплава

1555308

Составитель И.Цветков

Техред К,Дндык

Корректор О.Пцпле

Редактор Н.Яцола

Заказ 536 Тираж 559 Подписное

ВНИЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ческие соотношения осевого сечения которого подобны геометрическим соотношениям осевого сечения камеры, причем коэффициент подобия, выбираемый по соотношению диаметров цилиндрической части камеры и цилиндрической части участка, составляет 1-2, конфузор выполнен с двойными стенками, образующими соединенную с источником газа полость с выходной кольцевой щелью в нижней части и направляющим козырьком над ией.