Пристрій для мокрої грануляції металургійних шлаків

1 Пристрій для мокрої грануляції металургійних шлаків, що містить шлаковий жолоб, пдрогранулятор, бункер-відстійник та башту для викиду в повітря парогазової суміші, який відрізняється тим, що в зоні над пдрогранулятором в башті для викиду в повітря парогазової суміші встановлено контактні теплообмінники, які виконані у вигляді "форсункових камер" нульового, першого, другого та третього ступенів конденсації, а також газопромивник несконденсованих газів, вихід якого через збуджувач витрат з'єднано з пристроєм для низькотемпературного спалення шкідливих домішок, теплообмінники якого передають теплоносій в систему утилізації тепла процесу грануляції шлаку 2 Пристрій для мокрої грануляції металургійних шлаків за п 1, який відрізняється тим, що теплообмінник системи теплозабезпечення споживачів зв'язаний трубопроводом з водоочисним комплексом, а очищена вода після водоочисного комплексу повертається на грануляцію шлаку 3 Пристрій для мокрої грануляції за пп 1, 2, який відрізняється тим, що камера освітленої води зв'язана через зворотний клапан з накопичувачем "гарячого" конденсату, швидкісним теплообмінником системи теплозабезпечення та водоочисним комплексом, а очищена вода повертається в процес для повторного використання при грануляції шлаку Винахід відноситься до пристроїв для мокрої грануляції металургійних шлаків і може бути використаний на металургійних заводах на яких використовується мокра грануляція шлаків На сучасних металургійних заводах (таких, як металургійний комбінат "Криворіжсталь") використовується технологія мокрої грануляції шлаків, яка є джерелом теплового та токсикологічного забруднення повітря та води При добовому виробництві гранульованого шлаку в 2200 тон, втрати тепла складають близько 880 Гкал, що в перерахунку на вугілля марки "AM" складає 1,489 тони, або близько 521,15 тон на рік (калорійний еквівалент 1,088, теплотворна спроможність 6430 Ккал/кг) Крім теплового та токсикологічного забруднення атмосферного повітря, забруднюється значна КІЛЬКІСТЬ технологічної води, витрати якої складають близько 1400 м3/годину, Відомий також пристрій для придоменної грануляції металургійних шлаків згідно а,с 1444315 А1 (СРСР) МКИ С 04 В 5/02 ( Открытия, изобретения, № 46,15 12,88,авт, Д Д Мягкий, Н Г Рубан та ш ), який складається з технологічних камер для приймання гранульованого шлаку та зворотньої води, пристрою для подачі шлаку в обезвожувач та для подачі води на гранулятор, а також системи виводу води після обезвожувача в технологічні камери робочої та резервної лінії та ємкість для регульованого випуску води обладнана датчиком рівня води Недоліком вказаного пристрою є те, що в ній не передбачено використання фізичного тепла процесів грануляції, а забруднена парогазова суміш цих процесів забруднює навколишнє середовище, пристрій потребує постійних витрат значної КІЛЬКОСТІ додаткової технічної води В основу винаходу поставлена мета створення екологічно-чистого енергозберігаючого пристрою для мокрої грануляції металургійних шлаків шляхом використання в технологічній схемі грануляції ефективних контактних теплообмінників типу "форсуночна камера" та використання додаткового тепла процесів вогневого знешкодження відходящих газів для нагріву теплоносія для системи теп (О о ю ю лозабезпечення, а також забезпечення повної екологічної безпеки шляхом очищення технологічних вод грануляції від шкідливих домішок включенням в технологічну схему пристрою водоочисного комплексу з використанням очищеної води в технологічному процесі повторно та зменьшенням використання додаткової води Споживчий результат пристрою для мокрої грануляції металургійних шлаків є в екологічній безпеці пристрою та енергозбереженні 44000 Гкал тепла на рік (пристосовно до 4-х гранустановок ДП-9 комбінату "Криворіжсталь") при тепловому к к д пристрою більш як 93 %, що дозволяє отримати за рахунок реалізації утилізованого тепла в теплові мережі економічний ефект у 3,2736 млн грн без врахування зниження збитків навколишньому середовищу Поставлена мета досягається тим, що пристрій для мокрої грануляції металургійних шлаків має встановлені над гранулятором теплообмінні апарати типу "Форсуночна камера" нульового, першого, другого та третього ступенів конденсації парогазової суміші, що створюється при контакті води та розтопленого шлаку, а незконденсовані гази після проходження "форсуночних камер" та газопромивника направляються в пристрій для низькотемпературного спалення шкідливих домішок, який складається з теплообмінників, пальника та реактора і знешкоджує на 99,5 % ШКІДЛИВІ ДОМІШКИ, причому теплообмінники повертають "нагрітий" за рахунок тепла в процесах спалення теплоносій в систему утилізації тепла процесів грануляції, що дозволяє підвищити тепловий к,к,д, пристрою до рівня більш як 93 % При цьому "холодна" вода після теплообмінників системи теплопостачання, подається в водоочисний комплекс, де очищується до безпечного для повторного використання рівня, за рахунок чого знижується потреба в додатковій воді та забезпечується екологічна безпека пристрою для мокрої грануляції металургійних шлаків вцілому 55206 зворотній клапан 5 з'єднана з накопичувачем "гарячого" конденсату 6, який насосом 7 подається в швидкісний теплообмінник 8, водоочистки 9, а також башти парогазової суміші 10 в якій встановлено форсуночні камери нульового, першого, другого та третього ступеню конденсації 11, 12, 13, 14 ВІДПОВІДНО, а в верхній частині встановлено газопромивник 15, шибер 16, газоочистку 17, яка вміщує збуджувач витрат 18, теплообмінник 19, пальник 20 та реактор 21 і теплопроводом гарячого теплоносія зв'язаний з швидкісним теплообмінником 8, а в верхній частині башти парогазової суміші 10 встановлено напорні баки 23, 24, з яких вода насосами 25, 26 подається в форсуночні камери третього ступені конденсації 14 (насос 22), другого, першого та нульового ступеню конденсації (поз 11, 12, 13 ВІДПОВІДНО) Деякі втрати води через нещільності в системі компенсуються з ЗОВНІШНІХ джерел через клапан 27 Пристрій працює у ВІДПОВІДНІЙ ПОСЛІДОВНОСТІ Згідно винаходу, в башті над гранулятором встановлені теплообмінні апарати типу "форсуночна камера" нульового, першого, другого та третього ступенів конденсації, які забезпечують тепловий к,к,д, утилізації пристрою близько 93 %, гази з шкідливими домішками після конденсації парогазової суміші та газопромивання направляється в пристрій для низькотемпературного спалення шкідливих домішок (на 99,5 %) при цьому "холодна " конденсаційна вода після теплообмінників системи теплозабезпечення подається на водоочистний комплекс, після якого використовується повторно, за рахунок чого забезпечується екологічна безпека пристрою та зменшується потреба в додатковій воді Окрім того "гарячий " теплоносій з пристрою для низькотемпературного спалення шкідливих домішок у незконденсованих газах направляється в систему утилізації тепла для підвищення теплового к к д пристрою до рівня більш як 93 % при закритому шибері 16 розтоплений шлак з металургійного агрегату по шлаковому жолобу 1 подається в пдрогранулятор 2, де при контакті з водою створюється парогазова суміш, яка потрапляє в башту парогазової суміші 10, гранульований шлак та "транзитна вода" потрапляє в бункерВІДСТІЙНИК 3, який зв'язаний з камерою освітленої води 4 та через зворотній клапан 5 з накопичувачем "гарячого" конденсату 6, з якого насосом 7 подається в швидкісний теплообмінник 8 і після охолодження подається на водоочистку 9, очищена вода після водоочистки 9 подається в напорні баки 23 і 24, з яких за допомогою насосів 25,26 подається на відповідну ступінь конденсації в "форсуночні камери 11, 12, 13, 14 Конденсат з форсуночних камер 11, 12, 13, 14 повертається в накопичувач "гарячого" (95 - 100 град ) конденсату 6 Незконденсована на останньому третьому ступені конденсації газова суміш подається на газопромивник 15 і далі за допомогою збуджувача витрат 18 в теплообмінник 19 та реактор 21, де за допомогою пальника 20 здійснюється низькотемпературне спалення шкідливих домішок в газовій суміші і очищений газ викидається у повітря Встановлення контактних теплообмінників дозволяє здійснити конденсацію парогазової суміші з тепловим к к д 93 %, а підвищення теплового к к д більш як 93 % здійснюється використанням тепла, отриманого в теплообміннику 18 і реакторі 20 (95 - 100 град) газоочистки 17 при низькотемпературному спаленні шкідливих домішок в газовій суміші Додаткова вода, яка компенсує втрати за рахунок нещільностей додається в пристрій через клапан 27 із ЗОВНІШНІХ джерел по мірі необхідності Форсуночні камери включаються в роботу після початку процесу, та відключаються після його закінчення В міжцикловий період транзитна вода грануляції та конденсат очищуються на водоочистці 9 до безпечного рівня та подаються в напорні баки 23, 24 для повторного використання, чим зменшуються витрати води з ЗОВНІШНІХ джерел На кресленні ( Фіг) представлена схема екологічно-чистого енергозберігаючого пристрою для мокрої грануляції металургійних шлаків Пристрій вміщує в себе шлаковий жолоб 1, пдрогранулятор 2 , бункер-відстійник 3, з'єднаний переливним пристроєм з камерою освітленої води 4, яка через Таким чином досягається поставлена мета створення екологічно-чистого, енергозберігаючого пристрою для мокрої грануляції металургійних шлаків з тепловим к к д , який перевищує 93 %, та знешкодженням на 99,5 % шкідливих домішок у 55206 газових викидах, яка працює також як очисний пристрій для транзитної води грануляції та конденсату Річний економічний ефект за рахунок енергозбереження 44000 Гкал тепла на рік і вартості 1 Гкал тепла в теплових мережах міста близько 80 грн/Гкал складає для 4-х гранустановок ДП-9 КДГМК "Криворіжсталь" 3,2736 млн гривень без врахування зниження збитків навколишньому середовищу ФІГ. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24