Энерготехнологический агрегат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках утилизации тепла печных газов баифнной, П, Т, Г-образной и других компонфвок с развитым по высоте радиационныМ газоходом в металлургических агрегатах в условиях плавки материалов с образованием жидкого металла, штейнов, шлаков при выделении высокотемпературных , сильнозапыленных и агрессивных газов . Энерготехнологический агрегат содержит печь, опирающуюся на фундамент , закрепленный над ней на несущих конструкциях котел-утилизатор с радиационным газоходом, газоплотно соединенным с выходным окном печи и выполненным по крайней мере из двух частей, газоплотно сочлененных компенсатором, при этом нижняя часть газохода по высоте равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечения выходного окна печи и закреплена на несущих конструкциях с помощью пружин . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ГОСПАТЕНТ СССР) ПМ, „ Тг,"„.

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (21) 4836744/02 (22) «38.06.90 (46) 07.03.93. Бюл, ¹ 9 (71) Производственное объединение "Уралэнергоцветмет" (72) Л,С,Кигель и А,Н.Гладышев (73) А.Н,Гладышев (56).Патент США N 4641608, кл. F 22 В

37/24, 1987. (54) ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках утилизации тепла печных газов башенной, П, Т, Г-образной и других компоновок с развитым по высоте радиационныл газоходом в металлургических

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках утилизации тепла печных газов башенной, П, Т, Г-образной и других компонбвок (с развитым по высоте радиационным гаэоходом), например переработки свиНцово-цинковых концентратов по технологии КИ В ЦЭТ-ЦС (кислородно-взвешенная Циклонйая электротермическая плавка). 4елью изобретения является повышение Надежности работы энерготехнологического агрегата в условиях плавки мат риалов с образованием жидкого метал1 ла, щтейнов, шлаков при выделении высокотемпературныхх, сил ьнозап ылен ных и агрессивных газов, „„Б0„„1801197 АЗ (s >s F 27 В 19/00, С 22 В 7/04 агрегатах в условиях плавки материалов с образованием жидкого металла, штейнов, шлаков при выделении высокотемпературных, сильнозапыленных и агрессивных газов. Энерготехнологический агрегат содержит печь, опирающуюся на фундамент, закрепленный над ней на несущих конструкциях котел-утилизатор с радиационным газоходом, газоплотно соединенным с выходным окном печи и выполненным по крайней мере из двух частей, гаэоплотно сочленен н ых ком пен сато ром, и ри этом нижняя часть газохода по высоте равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечения выходного окна печи и закреплена на несущих конструкциях с помощью пружин. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

На фиг.1 изображен энерготехнологический агрегат (продольный разрез); на фиг. 2 — вариант компенсатора.

Энерготехнологический агрегат для пирометаллургической переработки материалов содержит металлургическую печь 1, опирающуюся на фундамент 2, с ограждающими поверхностями 3 с выходным окном 4 и котел-утилизатор 5 (парогенерирующий теплоутилизационный агрегат), закрепленный на несущих конструкциях 6 и выполненный из отдельных секций, образующих газоходы 7, 8. Ограждающие поверхности выполнены в виде мембранных поверхностей, Газоход 7 котла состоит, например, из. двух секций: нижней 9, газоплотно присоединенной к выходному окну 4 печи 1, и верхней 10, через переходной газоход

1801197 соединенной с газоходом 8. В верхней секции 10 газохода 7 и в газоходе 8 установлены конвективные теплообменные

floB8pxHocTN нагрева 12. Секции 9, 10 газохода 7 сочленены между собой газоплотным компенсатором 13.

Конструкция предпочтительного варианта компенсатора (см.фиг.2 ) следующая, К верхней 10 и нижней 9 секциям газохода 7 по всему периметру присоединены газоплотные теплообменные поверхности

14, 15, С наружных сторон теплообменных поверхностей 14, 15 присоединены газоплотно уплотняющие элементы; к верхней

14 — в виде Г-образного(в сечении) элемента 16, к нижней 15 — в виде желоба 17, заполненного сыпучим или жидким материалом.

Верхняя секция 10 газохода 7, переходной газоход .11 и газоход 8 подвешены с помощью жестких шарнирно присоединенных тяг 18 к несущим конструкциям 6, Нижняя секция 9 газохода 7 либо оперта на ограждающие поверхности 3 печи 1, либо с помощью пружинных подвесок и опор 19 закреплена на несущих конструкциях 6. Минимальная высота нижней секции 9 газохода 7 равна одному эквивалентному диаметру площади сечения выходного окна печи 1, Работа энерготехнологического агрегата может быть описана следующим образом.

В плавильную часть металлургической печи 1 подают подготовленный концентрат, который плавится по известной технологии кислородно-взвешенной плавки, Образовавшийся в результате сжигания шихты расплав жидкого металла выпадает в ванну печи 1. В ванне печи осуществляется высокотемпературная обработка материалов, связанная с рядом химических реакций, в результате которых происходят отгонка цинка, получение чернового свинца, штейна и шлаков, Полученные проме>куточные продукты выгружаются из печи 1 и поступают в дальнейшую технологическую переработку.

Ограждающие поверхности 3: подина, боковые стены и свод, выполненные из огнеупоров, кессонов на водяном охлаждении или кессонов из тепловых труб, обеспечивают минимально допустимое охлаждение расплава, сохраняя необходимую прочность при воздействии температуры и химических реакций в расплаве.

При нарушении целостности элементов ограждающих поверхностей попадание воды в ванну печи 1 исключается, так как давление циркуляционной воды не превышает

2-3 атм, Образовавшиеся в результате сжигания шихты и металлургической переработки высококонцентрированные сернистые газы с температурой 1200-1300 С с каплями расплавленного металла и шихты (с запыленностью 500-1000 г/нмз) через выходное окно 4 печи поступают в нижнюю секцию 9 газохо"0 да 7 парогенерирующего теплоутилизационного агрегата 5 для охлаждения газов и частичного улавливания пыли.

С целью максимальной сепарации пылей (и =500-1000 г/нм ), капель расплавленз ного металла и осаждения их обратно в ванну печи 1 газы подают со скоростью 1-3 м/с. При этом пыль и капли расплава теряют свои высокие адгезионные свойства, снижают кинетические скорости, в связи с этим способность образования настылей на выступающих и углубленных элементах ограждающих мембран н ых поверхностей газохода 7 значительно уменьшается, При установке компенсатора 13 в месте стыковки нижней 9 и верхней 10 секций газохода 7 на высоте не менее одного эквивалентного диаметра сечения выходного окна 4 печи 1, с уровнем температур 900-600 С, завершаются сопутствующие плавлению шихты про30 цессы, следовательно, значительно снижается комплексное воздействие (адгезионных свойств пыли, расплавленных частиц металла, температуры и агрессивности газов) на элементы компенсатора 13.

35 В дальнейшем. отходящие газы, проходя через верхнюю секцию 10 газохода 7, омывая конвективные поверхности нагрева 12, поворачивают в переходной газоход 11, поступают в газоход 8 и охлажденные до тем40 пературы примерно 400 С удаляются из теплоутилизацион ного парогенерирующего .агрегата 5 на дальнейшую очистку и переработку, Выпавший из газов пылевынос оседает на теплообменных поверхностях 12, стряхивается виброочисткой, осаждается в ванну печи 1 или бункер газохода 8.

B ограждающие мембранные, теплообменные поверхности 12, выделенные в кон50 туры циркуляции, поступает котловая вода, которая нагревается и испаряется за счет тепла отходящих печных газов, а образовавшаяся пароводяная смесь поступает в бара бан-сепаратор (не показан).

Отсепарированный насыщенный пар направляется потребителю.

При разогреве энерготехнологического аппарата происходит тепловое расширение

KBK самой печи 1, так и теплоутилизационного агрегата 5 (при охлаждении энерготех1801197

Фиге 1 нологического агрегата перемещения всех элементов направлены в обратную сторону). Вертикальное увеличение размеров печи 1 и теплоутилизационного агрегата 5 компенсируется взаимной надвижкой верхней 10 подвешенной секции и нижней секции 9 газохода 7.

Термические напряжения в мембранных экранных стенках теплоутилизационногр агрегата не возникают в связи со свободным взаимным перемещением элементов компенсатора 13. При этом газоплотность газохода обеспечивается за счет погружения элемента 16 в слой уплотняющей среды желоба 17 и тем самым предотвращается переток воздуха или отходящих газов через компенсатор 13.

Надежная компенсация температурных удлинений элементов теплоутилизационного агрегата с обеспечением максимальной газоплотности способствует экономичной, эффективной работе при увеличении безостановочной кампании энерготехнологического агрегата, Формула изобретения

1. Энерготехнологический агрегат, со5 держащий металлургическую печь, опирающуюся на фундамент, закрепленный над ней на несущих конструкциях котел-утилизатор, выполненный из секций, газоплотно соединенный с выходным окном печи, ком10 пенсатор температурных смещений, размещенный на стыке секции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы агрегата в условиях плавки материалов с выделением высокотемпературных

15 и сильнозапыленных и агрессивных газов, высота нижней секции равна или превышает эквивалентный диаметр площади сечения выходного окна печи.

2. Агрегат по и. 1, отл и ч а ю щи и с я

20 тем, что нижняя часть газохода закреплена на несущих конструкциях с помощью пружинных опор и подвесок.

1801197

Составитель Г,Богданов

Техред М.Моргентал Корректор З,Салка

Редактор Е.Хорина

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

Заказ 1189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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