Лінія для виробництва чавуну

1. Линия для производства чугуна, содержащая установленные по ходу технологического процесса усреднительный склад, системы по подготовке и подаче в доменную печь топлива, железорудных материалов и флюсов, систему подачи в доменную печь восстановительного газа, доменную печь, устройство газоочистки доменного газа, системы выдачи из доменной печи чугуна и шлака, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит агрегаты жидкофазного восстановления железа, установленные в единый блок с доменной печью, причем один из них - генератор восстано C2 (54) ЛІНІЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЧАВУНУ 39947 зацию железосодержащих отходов, образующихся при производстве чугуна, что позволяет заменить природный газ, вдуваемый в доменную печь на восстановительный газ, получаемый на самой линии, и обеспечивает полную утилизацию отходов производства чугуна, снижает себестоимость чугуна и загрязнение окружающей среды, а также, путем придания определенной формы агрегатам жидкофазного восстановления железа, обеспечить оптимальное сочетание функциональных возможностей агрегатов, входящих в состав линии, т.е. оптимальное взаимодействие технологических агрегатов друг с другом и транспортной системой линии, что позволяет размещать линию в пределах существующих доменных цехов. Сущность изобретения заключается в том, что линия для производства чугуна, содержащая установленные по ходу технологического процесса усреднительный склад, системы по подготовке и подаче в доменную печь топлива, железорудных материалов и флюсов, систему подачи в доменную печь восстановительного газа, доменную печь, устройство газоочистки доменного газа, системы выдачи из доменной печи чугуна и шлака, согласно изобретению, дополнительно содержит агрегаты жидкофазного восстановления железа, установленные в единый блок с доменной печью, причем один из них - генератор восстановительного газа, а второй - плавильный агрегат, при этом агрегат–генератор восстановительного газа соединен газопроводом с системой подачи в доменную печь восстановительного газа, причем в газопровод встроено устройство газоочистки восстановительного газа и котел-утилизатор, а плавильный агрегат трактом подачи железосодержащих отходов соединен с усреднительным складом, кроме того, плавильный агрегат соединен с аналогичными устройством газоочистки восстановительного газа и котломутилизатором, а кожухи плавильного агрегата и агрегата-генератора восстановительного газа выполнены в виде двух соосно установленных круглых цилиндров, рассеченных вертикальной плоскостью. Кроме того, разность между радиусами наружного и внутреннего круглых цилиндров, образующих кожухи плавильного агрегата и агрегатагенератора восстановительного газа, лежит в пределах 2,4-2,6 м. Плавильный агрегат и агрегат-генератор восстановительного газа соединены с системами по подготовке и подаче в доменную печь топлива, железорудного материалов и флюсов или снабжены собственными аналогичными системами. В зависимости от требуемой производительности линия может содержать одну или более доменных печей, а также один или более агрегатов жидкофазного восстановления железа и генераторов восстановительного газа. Снабжение линии агрегатом жидкофазного восстановления железа, совмещающим функцию агрегата плавления чугуна и функцию утилизации железосодержащих отходов, получающихся на линии при производстве чугуна, позволяет выплавить чугун на неподготовленном железорудном сырье (в том числе на железосодержа щих шламах), использовать в качестве топлива рядовые угли, полностью утилизировать железосодержащие отходы, образующиеся на линии в процессе производства чугуна. Введение в состав линии агрегата жидкофазного восстановления железа, работающего в режиме производства восстановительного газа и соединенного газопроводом с системой подачи в доменную печь восстановительного газа позволяет обеспечить линию собственным высококалорийным восстановительным газом. Разность между радиусами наружного и внутреннего круглых цилиндров кожуха агрегатов жидкофазного восстановления лежит в пределах 2,4-2,6 м. Это оптимальная ширина подины агрегата жидкофазного восстановления железа, при которой происходит эффективное барботирование реагентов в агрегатах жидкофазного восстановления железа. Дальнейшее уменьшение разности между радиусами менее 2,4 м не приводит к увеличению положительного эффекта. А увеличение разности между радиусами более 2,6 м исключает получение положительного эффекта. Введение в состав линии котлов-утилизаторов и очистки технологических газов позволяет использовать энергию отходящего газа для получения электроэнергии. Линия обеспечивает высокую степень защиты окружающей среды от вредностей, и кроме того, расчистку существующих шламонакопителей на металлургических предприятиях. Выполнение кожухов агрегатов жидкофазного восстановления железа и генератора восстановительного газа в виде двух соосно установленных круглых цилиндров, рассеченных вертикальной плоскостью, т.е. придание им и рабочему пространству агрегата в целом подковообразной формы, при сравнении с известными аналогичными агрегатами прямоугольной формы такой же мощности, позволяет установить данные агрегаты в действующих цехах, обеспечивает оптимальное сочетание функциональных возможностей агрегатов, входящих в состав линии, оптимальное взаимодействие технологических агрегатов друг с другом и транспортной системой линии. На чертеже (фиг.) схематически представлена линия для производства чугуна (чертеж и описание приведены для линии, состоящей из одной доменной печи, одного агрегата жидкофазного восстановления железа подковообразной формы, работающего в режиме переработки железосодержащих отходов и выплавки чугуна, и одного агрегата жидкофазного восстановления подковообразной формы, работающего в режиме генерации восстановительного газа). Линия для производства чугуна включает установленные по ходу технологического процесса усреднительный склад 1, системы по подготовке и подаче в доменную печь топлива, железосодержащих материалов и флюсов 2, доменную печь 3, системы выдачи из доменной печи чугуна и шлака 4, устройство газоочистки доменного газа 5, а также агрегаты жидкофазного восстановления железа, установленные в единый блок с доменной печью 3, один из них агрегат-генератор 2 39947 восстановительного газа 6, а второй - плавильный агрегат 7, при этом агрегат-генератор восстановительного газа 6 соединен газопроводом 8 с системой подачи в доменную печь 3 восстановительного газа, причем в него встроены котелутилизатор 9 тепла отходящих газов генератора восстановительного газа 6 и устройство газоочистки 10 восстановительного газа. Конвейеры 11 подают железосодержащие материалы и флюсы из усреднительного склада 1 в систему 2 подготовки и подачи материалов и топлива в доменную печь. Плавильный агрегат 7 снабжен газопроводом 12 для отвода газов на котел-утилизатор 13 тепла технологических газов плавильного агрегата 7 и газоочистку 14. Энергия тепла и давления пара, получаемого на котлах-утилизаторах 9 и 13 используется для получения электроэнергии на теплоутилизационных электростанциях соответственно 15 и 16. Линия содержит также трубу 17 для выброса газов в атмосферу. Кожухи агрегатов жидкофазного восстановления железа генератора восстановительного газа 6 и плавильного агрегата 7 выполнены в виде двух соосно установленных круглых цилиндров 18 и I9, рассеченных вертикальной плоскостью. Линия для производства чугуна работает следующим образом. Подготовленные шихтовые материалы и топливо при помощи систем по подготовке и подаче в доменную печь железорудных материалов, флюсов и топлива 2 загружают в доменную печь 3 скиповым подъемником. Отсев железорудного сырья направляется на усреднительный склад 1. Чугун и шлак при помощи систем выдачи из доменной печи чугуна и шлака 4 выдаются в чугуновозные и шлаковозные ковши. Колошниковый газ доменной печи 3 направляется на газоочистку 5, после чего в очищенном виде направляется потребителю, а образующийся в газоочистке 5 железосодержащий шлам направляется на усреднительный склад 1. На этом же усреднительном складе 1 могут собираться все железосодержащие отходы остальных про изводств предприятия - сталеплавильного, прокатного и т.д., в том числе – окалина. Усредненное железосодержащее сырье с усреднительного склада 1 подается через индивидуальные системы по подготовке и подаче в плавильные агрегаты топлива, железорудных материалов и флюсов 2 в агрегат жидкофазного восстановления железа 7, работающий на выплавку чугуна, по известной технологии. Отходящий технологический газ от плавильного агрегата 7 не имеет свойств восстановительного газа и может использоваться только как теплоноситель, поскольку он имеет температуру 1700°С. Поэтому этот газ по газопроводу 12 направляется на котел-утилизатор 13, проходит очистку на газоочистке 14 и выбрасывается в трубу 17, а энергия пара используется на теплоутилизационной электростанции 16 для получения электроэнергии. В агрегате-генераторе восстановительного газа 6, работающем на производство высококалорийного газа, образующийся газ по химсоставу является восстановительным газом высшего качества, который вдувают в горн доменной печи 3 через газопровод 8, и который позволяет исключить использование в этих целях природный газ. Отходящий от агрегата-генератора восстановительного газа 6 технологический восстановительный газ имеет темпеpaтуpy 1400°С и состоит из 25÷30% Н2, 70÷75% СО и 1÷2% СО2. По пути следования к фурмам доменной печи 3 восстановительный газ отдает свое тепло котлу утилизатору 9 и очищается на газоочистке 10. Энергия тепла и давления пара, получаемого на котле-утилизаторе 9, используется для получения электроэнергии на теплоутилизационной электростанции 15. Настоящим изобретением создана возможность работы чугунолитейного завода или доменного цеха предприятия в безотходном режиме с исключением вредного воздействия на окружающую среду и с высокопроизводительной работой доменных печей без использования дефицитного и дорогостоящего природного газа. 3 39947 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4