Устройство для получения водомазутной эмульсии и вдувания ее в доменную печь

 

М. А. Акбиев, В. В. Емушинцев, Э. Э. М ес, Ж."Е;.Слепцов, В. Н. Вакулин, Г. Л. Цимбал и С.уС. Дивп|н . --» (72) Авторы изобретения

Карагандинский металлургический комбинат (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОМАЗУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ

И ВДУВАНИЯ ЕЕ В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к доменным печам, работающим с вдуванием жидкого топлива в ее рабочее пространство.

По основному авт. св. N 827547 известно устройство для получения водомазутной эмульсии для вдувания ее в доменную пеп,содержащее запорную и регулирующую аппаратуру, фильтры для очистки мазута и воды, трубопроводы подачи мазута из его хранилища и из хранилища воды через -насосдозатор, в общий трубопровод подачи мазута, подключенный к насосу высокого давления, имеющему плунжерный блок с картером, всасывающим и нагнетательным коллекторами, 15 оборудованными всасывающими и подпружиненными нагнетательными клапанами, гомогениэирующую головку, подсоединенную трубопроводом к нагнетательному коллектору и трубопровод подачи эмульсии в доменную печь, которое снабжено демп4ерной емкостью нодсоединенной отводным трубопроводом к трубопроводу, подающему мазут от нагнетатель. ного коллектора к гомогенизирующей головке, а в общий трубопровод подачи мазута встроены перемешивающие устройства, подключенные с двух противоположных сторон к всасывающему коллектору, а картер плунжерного блока сообщен трубопроводом подвода и отвода замазученной воды, соединенным последовательно с накопительной емкостью и насосами дозаторами, причем демпферная емкость выполнена в виде герметического цилиндра, в котором расположен отводной трубопровод эмульсии, выходное отверстие которого размещено на расстоянии 1/4 его внутреннего диаметра от нижнего цилиндра f1).

Основным недостатком известного устройства является невозможность получения на нем стабильной по содержанию влаги и тонкодисперсной с равным распределением капель воды эмульсии из обводненного мазута, особенно тяжелых марок, при использовании, например, в качестве стабилизатора влажности жидкого топлива Маслоотходов отработанных эмульсий прокатного производства, так как в устройстве отсутствуют элементы стабилизации состава и предваритель.

На чриг. 1 показана, общая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг, 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 6 — продольный разрез мазутопровода; на фиг. 7 — разрез à — Г на фиг. 6; на фиг. 8 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 6; на фиг. 9— разрез Š— Е на фиг. 6.

Устройство включающее насос 1 высокого давления с картером 2 плунжерным блоком

3, имеющим всасывающий 4 и нагнетательный

5 коллекторы, оборудовано подводящим магистральным общим маэутопроводом б об- 4 водненного мазута с запорным вентилем 7, с фильтром 8, с датчиками 9 давления, температуры 10, влажности 11, перемешивающими устройствами 12, соединенными с противоположных сторон с всасывающим коллектором

4 посредством мазутопроводов 13 с подключением их к усреднительно-циркуляционному мазутопроводу 14, 15 и подсоединением нагнетательного коллектора 5 переходным трубопроводом 16, снабженным отводным трубопроводом 17, к демпферной емкости 18, к гомогенизирующей головке 19, соединенной с мазутопроводом 20, подающим эмульсию в доменную печь и оборудованным датчиком

3 990820 ной подготовки маслоотходов перед подачей. их в общий мязутопровод вместе со смывочиой замаэученной водой, поступающей из картера плунжерного блока насоса высокого давления. Это связано с тем, что маслоотходы очень разнообразны и непостоянны по свойствам и составу: включают воду, масла минеральные, жировые масла, густую смазку, механические примеси, различные поверхностно-активные вещества. При рабочей тем- . 1р пературе (50 — 70 С) они обладают высокой вязкостью (500 — 300 сСт). Поэтому ввод маслоотходов без подготовки будет ухудшать физические свойства, стабильность состава и качество водомазутной эмульсии. 15

Целью изобретения является защита окружающей среды и повышение технико-экономических показателей доменной плавки путем утилизации маслоотходов отработанных эмульсий прокатного производства. го

Указанная цель достигается тем, что в устройстве общий трубопровод подачи мазута снабжен внешним кольцевым и внутренним линейным отходопроводами усредненных масяоотходов, на которых установлены форсунки с равновеликими по площади выходными

1 отверстиями, расположенные попарно, соосно навстречу друг другу и симметрично по радиусам поперечного сечения общего мазутопровода. 30

21 влажности, а также включает трубопровод

22 маслоотходов, снабженный последовательно расходомером 23, фильтром 24, подогревателем 25, датчиком 26 температуры, перемешивающими устройствами 27 и циркуляционным трубопроводом 28, который соединен с одной стороны трубопроводом 29 через насосдоэатор 30, а с другой — через насос-дозатор

31 трубопроводом 32 и центральным трубопроводом 33 и накопительной емкостью 34, которая снабжена отводным трубопроводом 35, связанным через перемешивающие устройства 36 с циркуляционным трубопроводом 37, соединенным через фильтр 38, влагомер 39 трубопроводом 40 через насосы-дозаторы 41 и 42 трубопроводами ввода 43 и 44 с магистральным общим маэутопроводом 6. Кроме того, устройство включает трубопровод

45 горячей воды, соединенный через насосдозатор 46 с картером 2, к которому подсоединен трубопровод 47 смывочной воды, связанный через насос-дозатор 48 с центральным трубопроводом ЗЗ накопительной емкости 34, заполненной смесью маслоотходов и смывочной замазученной водой 49, оборудованной датчиком 50 уровня, соединенным через регулятор 51 обратной связью 52,, 53, 54 и 55 с насосами-дозаторами 30,31 и 46, а также включает регулятор 56 соотношения, соединенный обратной связью 57, 58 и 59 с насосами-доэаторами 30,31 и 48, регулятор

60 соотношения, соединенный обратной связью

61 и 62 с насосами-дозаторами 41, 42 и регулятор 63 стабилизации влажности эмульсии, связанный обратной связью 64; 65, 66, 67 и 68 с влагомерами 11, 21, 39 и насосами-дозаторами 41 и 42. Узел I ввода отходов в магистральный общий мазутопровод 6 включает (фиг. 1) с глухим торцом отхододопровод 43 центрального подвода, расположенным в мазутопроводе б строго по его, продольной оси и, оборудованным центральными форсунками 69 и трубопровод 44 ввода, подсоединенный к распределительному трубопроводу 70 с кольцевыми отходопроводами 71, 72 и 73, снабженными периферийными форсунками 74, расположенными по радиусу и в плоскостях поперечного сечения магистрального мазутопровода б, соосно и попарно с центральными форсунками. Накопительная емкость 34 включает (фиг. 4) с глухим торцом центральный трубопровод 33 ввода смеси отходов и смывочной воды, расположенный по продольной оси емкости 34 и снабженный форсунками 75, и трубопровод 29 подвода отходов, йодсоединенный к распределительному трубопроводу 76 с кольцевыми трубопроводами 77, 78 и 79, снабженными периферийными форсунками 80, распо5 9908 ложенными в поперечных сечениях накопительной емкости 34 симметрично, соосно и попарно с центральными форсунками.

Устройство работает следующим образом.

Маслоотходы отработанных эмульсией из S сборного резервуара по трубопроводу 22, снабженному расходомерами 23, фильтром

24, подогревателем 25, датчиком 26 температуры поступают через перемешивающие устройства 27 с циркуляционным трубопро- И водом 28 по трубопроводу усредненных, подогретых маслоотходов 29 через насос-дозатор 30 по трубопроводу 76 и кольцевым трубопроводам 77, 78, 79 н периферийные форсунки 80 с одной стороны и через на- 15 сос-дозатор 31 по трубопроводу маслоотходов 32 и сборному трубопроводу 33 с подсоединенным к нему с насосом-дозатором

48 трубопроводом 4? отвода смывочной замазученной воды из картера 2 плунжерного бло- 20 ка 3 насоса 1 высокго давления,. промываемого горячей водой по трубопроводу 45 с насосом-дозатора 46, через трубопроводы 47, 33 и центральные форсунки 75 встречными потоками с другой стороны, в накопитель- 2 ную емкость 34, из которой смесь маслоотходов и смывочной воды по отводномутрубопроводу 35 через перемешивающие устройства 36 с циркуляционным трубопроводом 37 поступают через фильтр 38, влагомер 39 и 30 насосы-дозаторы 41 и 42 по трубопроводу 43

: и центральные форсунки 69 с одной стороны и подводящим трубопроводам 44 и 70, кольцевым трубопроводам 71, 72; 73 и форсунки

69 с другой стороны встречными струями в поток обводненного мазута по периметру магистрального общего мазутопровода б и затем через перемешивающие устройства 12 с циркуляционным трубопроводом 14 и 15 подают с двух противоположных сторон по мазутопроводам 13 во всасывающий коллектор 4 плунжерного блока 3 насоса 1 высокого давления и через нагнетательный коллектор 5; из которого под давлением 60—

150 кг/см водомасломазутная эмульсия вводится по переходному трубопроводу 16, соединенному отводным трубопроводом 17 с демпферной емкостью 18, в гомогенизирующую головку 19, из которой тонкодисперс ная водомасломазутная эмульсия подается на фурмы доменной печи по трубопроводу

20, снабженному датчиком 21 влажности. Для улучшения.перемешивания и измельчения капель воды в смеси маслоотходов и смывочной воды ввод их в накопительную емкость

34 производят через симметрично, соосно и попарно расположенные форсунки 80 по периметру на кольцевых трубопроводах. 77, 78 и 79, связанных трубопроводом 76, и на

0 6 центральном трубопроводе 75. Причем для обеспечения одинаковой энергии встречных струй площади выходных отверстий форсунок 75, 80 в каждой паре и в. сумме центральных и периферийных форсунок равны, а также равны количества поступающйх через них маслоотходов и смеси их со смывочной водой, что поддерживается через регулятор

56 соотношения, связанный с насосами-дозаторами 30, 31 и 48. Для стабилизации про цесса уровень отходов 49 в накопительной емкости 34 поддерживают постоянным, заданным через датчик 50 уровня, связанный обратной связью 52, 53, 54 и 55 с регулятором 51 уровня и насосами-дозаторами 30, 31 и 46.

Для равномерного распределения и дополнительного измельчения капель воды, как в маслоотходах, так и в обводненном мазуте соотношения подаваемой смеси через фор1 сунки 74, расположенные по периметру мазутопровода 6 в кольцевых трубопроводах

71, 72, 73 и через. форсунки 69, расположенные на центральном трубопроводе 43, подцерживают одинаковым за счет регулятора 60 соотношения и обратных связей 61, 62 с насосами-дозаторами 41, 42, а выходные отверстия форсунок 69 и 74 располагают симметрично, соосно навстречу друг другу и по радиусу поперечного сечения общего трубопровода 6. Площади сечений отверстий каждой пары равны и равны между соседними парами, а также равны соответственно и суммарные площади отверстий форсунок центра и периметра. Для поддержания стабильной, заданной влажности водомасломазутной эмульсии установлен регулятор 63 влажности, связанный обратными связями 64, 65, 66 и 67 с соответствующими датчиками 63 влажности, связанный обратными связями 64, 65, 66 и 67 с соответствующими датчиками 11, 21, 39 влажности и насосами-доэаторами 42, 43 смеси маслоотходов и смывочной воды.

Внедрение предлагаемого устройства получения водомазутной эмульсии в условиях

Карметкомбината обеспечит полную утилизацию маслоотходов без ухудшения качества эмульсии, будет способствовать защите водных бассейнов и позволит снизить расход кокса на 3 — 8 кг/т чугуна.

Формула изобретения

Устройство для получения водомазутной эмууть сии и вдувания ее в доменную печь по авт. св. У 827547, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью защиты окружающей среды и повышения технико-экономических показателей доменной плавки путем утилизации маслоотходов отработанных эмульсий, общий трубопровод подачи мазута снабжен внешним кольдеяым и внутренним линейным отходопроводами усредненных маслоотходов, на которых установлены форсунки с равновеликими по площади выходными отверстия990820 ми, расположенные попарно, соосно навстречу друг другу и симметрино по радиусам поперечного сечения общего мазутопровода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР hP 827547, кл. С 2! В 7/1б, 1978.

4-Д.

Е-E

Составитель Н. Дунаев

Техред А.Бабинец Корректор У. Пономаренко

Редактор Г. Волкова

Тираж 566 Подписное

ВНИИА Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1Цосква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 59/37

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4