Спосіб експлуатації плавильного газифікатора

Способ эксплу атации плавильного газификатора, включающий загрузку железной руды или полученного прямым восс тановлением губчатого железа подвод углеродсодержащего материала и кис лородсод ержащего газа через кислородные сопла с образовани ем пс евдоожиженного кипящего с лоя, рсіс плавление и восстановление железной руды или губчатого железа до жидкого чугуна или стального полупродукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч то при прекращ ении или уменьшении подвода кис лородсодержащего газа ниже зад анн ого ко личес тва, а также п ри прекращении ох лаждения вод ой кис лород ных сопел, прекращают под ачу кислородсодержащего газа и через кис лородные сопла вводят инертный газ, при э том при ос тановке плавильного газификатора пос ле пос тепенного с нижения рабочего д авления и подвод а кис лородсод ержащего газа количество инертного газа сос тавляет 15%, при прекращении подвод а кис лород а при нормальном рабочем давлении - 25%, а при прекращ ении ох лажд ения вод о й - 30% о т нормального количес тва кис лородс одержащего газа. Изобретение относится к спос обам получения жидкого чугуна или с тального полу продукта непос редс твенно из руд ы. Цель изобретения - предотвращение неисправнос тей или изменений по плану при эксплуатации плавильного газификатора забивания кис лород ных сопл за счет проник но ве н ия и п ос лед у ющ его з ас тыв ан и я мате риа ла пс евд оожиженног о кипящ его слоя и предупреждение, для случая прекращения подачи ох лажд ающей воды к соплам возник новения термической наг рузки, веду щей к их повреж дению. За счет того, что д ля защиты кис лородных сопл при прекращении или уменьш ении подачи кис лорода ниже заданного количес т ва, а также при прекращении ох лажд ения вод ой кис лородных с опл прекращается воз можно еще осущес твляемая подача кис лород а и вмес то э того через кис лород ные сопла в плавильный гази фикатор ввод ится инертный газ, может быть обеспечено то, что сохраняетс я свобод ное прохожд ение через сопла так же при неис правнос ти или при остановке плавильного газификатора, так что при новом запуске в экс плуатацию кис лородс одержащий газ вновь может контролировано под вод иться, и реакция между этим газом и нос ителем углерод а может протекать по плану. При прекращении подачи охл а ж д а ющ е й вод ы и н е р тн ы й газ одновременно с лужит в качес тве охлаждаю (21)4356948/ S U (22)06.12. 88 (24) 28.02.97 (31)Р 3742156.5 (32) 10.12.87 (33) DE (46)28.02.97. Бю л. № 1 (56) Патент ФРГ № 3034539» кл. С 21 В 13/00, 1980 (прототип). (72) Богдан Ву лє тіч (Y U) (73) Ф оє с т-Альпіне Інд у с тріан лагє нб ау С > ю со о со О 12803 щей сред ы д ля аварийного ох лажд ения с опл и привод ит с овмес тно с ос тающейс я в соплах вод ой тес тообразну ю массу пс евд оожиженног о кипящ его с лоя на торцовых поверх нос тях с опл к зас тыванию, за с чет 5 чего сопла дополнительно защищаютс я от проникновения еще не зас тывш ей масс ы псевд оожиженного кипящ его с лоя. Необх од имое количес тво инертного газа завис ит от рабочего давления плавильно- 10 го г ази фи к а то р а в мом ен т с об ы тия, иницииру ющ его введ ение инертног о газа. Так к ак к аж д ому из э тих с о бы тий мож но пос тавить в с оответс твие опред еленное рабочее давление, то ввиду целесообразнос ти 15 количес твом ввод имого инертного газа у п равляют в завис имос ти от вид а инициирую щего введение события. На фиг. 1 сх ематически изображена ус тановка д ля производс тва чугуна с оглас но 20 первой форме исполнения, на фиг. 2 - то же, установка с оглас но второй форме ис полнения. Ус тановки с огласно фиг. 1 и 2 с одержат выполненну ю обычным образом шах тну ю 25 печ ь 1 прямого восс тановления, в которую сверху под ают железную руду и при опреде ленных обс тоятельс твах прис адки. Ч ерез тру бопровод 2 в нижнюю зону шах тной печ и 1 ввод ится восс тановительный газ, под ни- 30 мающийс я в ней и восс танавливающий палающу ю в противотоке железну ю ру д у. Использованный восстановительный газ вы вод итс я в вид е колошникового газа из верх ней зоны шах тной печ и 1. 35 Получающееся за счет восс тановления железной руды губчатое железо через опуск ные тру бы 3 под ается, в плавильный газифи катор 4, в который помимо э того через тру бопровод 5 вводится тверд ый нос итель 40 углерод а, например уголь или кокс, и через сопла б вдуваетс я кис лородсодержащий газ. Опускание трубы 3 и трубопровод 5 входят в верх нюю зону, а с опла 6 - в нижнюю зону плавильного газификатора 4. 45 Поднимающийся кис лородс од ержащий газ и опускающиеся в противоположном направлении час тицы носителя углерод а образу ю т в п л ав и ль н ом г аз и фи к а то р е 4 пс евд оожиженный кипящий с лой, который 50 прежд е всего затормаживает пад ающие частицы гу бчатого железа и в котором они зате м рас п лав л яю тс я за сч ет теп л а, возникающего при реакции нос ителя углерод а с кис лород ом. Собирающийся на д не 55 плавильного гази фикатора 4 жидкий чугун и плавающий на нем жидкий ш лак периодически сливаются через выпускное отверс тие 7. Газ, возник ающий при реак ции носителя углерода с кислородом, выводится из пла вильного газификатора 4 через трубопровод 8 и очищаетс я в циклоне 9 прежд е, чем он при опред еленных обс тоятельс твах пос ле ох лажд ения д о над лежащей температу ры через тру бопровод 2 в виде восс тановительного газа попад ает в ш ах тную печ ь 1. Сопла 6, расположенные на одинаковой высоте с равномерным распределением по периметру плавильного гази фикатора 4, соединены с кольцевым тру бопроводом 10, к которому через трубопровод 11 под вод ится кис лородс од ержащий газ. В тру бопровод е 11 находятся регулировочная арматура 12 и устройс тво 13 измерения расход а. Подведенное количес тво кис лородсод ержащего газа тем самым измеряется измерительным устройс твом 13 и регу лиру ется с помощью регулировочной арматуры 12. Через трубопровод 14, вх одящ ий в тру бопровод 11, инертный газ, в час тнос ти азот, может пос тупать в тру бопровод 11. В трубопроводе 14 также установлены регулировочная а рма ту р а 15 и у с тро йс тво 1 6 измерения расход а. При форме осуществления в соответс твии с фиг. 1 при превыш ении по минимуму расх од а, измеренного измерительным ус тройс твом 13, ниже заданной величины регул ир овоч н ая ар ма ту ра 12 для кис лородс одержащего газа автоматически закрывается и регу лировочная арматура 15 для инертного газа открывав ;ся, так что теперь э тот газ течет вмес то кис лородс одержащего газа через сопла б в плавильный газификатор 4. За счет вдувания инертного газа предупреждаетс я то, что отверс тия сопел буду т забиватьс я проникающей жидкой и затем зас тывающей массой псевдоожиженного кипящего с лоя. Инертный газ од новременно может д ейс твовать в качес тве охлажд ающей сред ы д ля с опл и защищать эти сопла от повреждений за счет с лишком большой термической нагрузки в том случае, когда подвод ох лаждающей вод ы к этим соплам прекращается. Прекращение подвод а кислородс одержащего газа может происх одить по разным причинам. Оно может быть мгновенным, когда возникает неисправнос ть, или оно может осуществляться пос тоянно, когда установка ос танавливается по плану. Подвод инертного газа преимущественно управляется по времени таким образом, что сначала через сопла 6 подводится максимальное д ля с оответс твующего с обытия количес тво газа и затем через регу лировочную арматуру 15 осуществляется управляемо е д р ос с е л и ро ва ни е. Н ача ль н ое количес тво инертного газа зависит от вида события, инициирующего подвод этого газа, 12803 соответс твенно от имеющегос я к моменту этого с обытия рабочего давления в плавильном газификаторе 4. Проявило себя целесообразное регу лирование э того количес тва пос ле пос тепенного снижения рабочего дав- 5 ления и под вод а кис лорода при ос тановке по плану плавильного газификатора приблизительно д о 15%, при обус ловленном неис правнос тью прерывания подвода кис лород а при нормальном рабочем давлении прибли- 10 зительно д о 25% и при прекращении ох лаж д ения вод ой, при котором инертный газ дополнительно д олжен брать на с ебя функ цию охлаждения, приблизительно д о 30% от нормального количес тва кис лородсод ержа- 15 щего газа. В соответс твии с фиг. 2 в тру бопровод 14 входит тру бопровод 17 также д ля подвод а инертного газа, в котором ус тановлена регу лировочная армату ра 18. Тем самым инерт- 20 ны й га з мож е т под ава тьс я ч ер ез д в а параллельных тру бопровод а, причем через тру бопровод 14 под вод итс я больш ее количес тво газа, чем через тру бопровод 17. Уп Фиг. 13 П равление регулировочными арматурами 15 и 18 осуществляется таким образом, что к началу под ачи инертного газа обе армату ры открываютс я и по ис течении заданного промежу тка времени регулировочная арматура 15 закрываетс я, так что лишь еще сравнительно малое количес тво инертного газа подвод ится через тру бопровод 17. Это выполнение имеет то преимущес тво, что не требуется, чтобы регу лировочная арматура 15 осуществляла пос тоянное регу лирование и она может выполняться в виде прос той армату ры системы открыто-закрыто. Это ведет к больш ей надежнос ти ус тановки. На практике выявилось, что при использовании нас тоящ его способа при отказе или остановке установки все отверс тия сопел остаютс я свобод ными, что с охраняет каналообразные соед инения между отверс тиями сопел и горячей масс ой пс евд оож иженного кипящ его с лоя и при прекращ ении под ачи ох лаждающей вод ы не возникают повреж дения кис лородных сопел. 12803 Упорядник Замовлення 4084 Техред М.Моргентал Коректор М.К ерецман Тираж Підписне Державне патентне відомс тво УкраТни, 254655, ГСП, К иїв-53, Л ьвівська пл., 8 Відкрите акціонерне товарис тво "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101