Спосіб подачі пилоподібних матеріалів в пневматичний транспортний трубопровід

1. Способ подачи пылевидных материалов в пневматический транспортный трубопровод, заключающийся в создании первого потока пылевидных материалов в пневматическом транспортном трубопроводе с регулируемой подачей и введении второго потока пылевидных материалов в первый поток, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что введение второго потока осуществляют с контролируемой подачей, а регулирование подачи первого потока пылевидных материалов производят в точке пневматического транспортного трубопровода, расположенной выше точки введения второго потока пылевидных материалов, обеспечивая тем самым нечувствительность первого потока к возмущениям, вызываемым введением второго потока. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что первый поток пылевидных материалов регулируют, измеряя расход первого потока и устанавливая его на заданную величину выше точки введения второго потока пылевидных материалов. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поток пылевидных материалов регулируют, измеряя давление и устанавливая его на заданную величину выше точки введения второго потока пылевидных материалов. 4. Способ по п. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что второй поток пылевидных материалов вводят в первый поток пылевидных материалов в точке, расположенной в центре первого потока пылевидных материалов. 5. Способ по п. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что второй поток пылевидных материалов вводят вертикально в пневматический транспортный трубопровод в направлении первого потока пылевидных материалов. 6. Способ по п. 1-5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что скорость второго потока пылевидных материалов поддерживают постоянной. U» О Настоящее изобретение относится к способу введения второго потока пылевидных материалов в транспортный трубопровод, по которому перемещается первый поток пылевидных материалов с регулируемой подачей, в частности к введению пылевидных частиц, извлеченных из газов доменных печей, в трубопровод, по которому подается пылевидный уголь. В установках по очистке газов доменных печей загрязняющие твердые примеси отделяют от газовой фазы с помощью сухих сепараторов, как, например, пылеуловителей, циклонов, рукавных фильтров и электрофильтров. Эти твердые остатки собирают в бункеры, установленные непосредственно под сухими сепараторами. Эти бункеры, которые должны регу 26634 лярно опорожнять, разгружают с помощью оборудования для извлечения или непосредственно в вагоны или в грузовые автомобили, или просто под бункер в зависимости от твердых остатков. Потом твердые остатки загружают механическими лопатками в вагоны или в грузовые машины и вывозят на разгрузку. Следует отметить, что твердые остатки, отделенные от газов доменных печей, в основном, состоят из пылевидных частиц железа и кокса. Операция удаления твердых остатков из бункеров сепараторов является очень пыльной, что неизбежно влечет за собой проблемы, связанные с созданием благоприятной рабочей обстановки и защитой окружающей среды. Последующая разгрузка на атмосферном воздухе автоматически высвобождает также вредные или токсичные газы или пары, которые увлекаются твердыми остатками из установки очистки газа, при разгрузке бункера. Эти газы и пары, автоматически высвобождающиеся, несомненно представляют собой проблему обеспечения безопасности, которой нельзя пренебречь. Очевидно, что такое хранение твердых остатков является вредным для здоровья, загрязняющим окружающую среду и дорогостоящим. Чтобы избежать необходимости выгрузки этих твердых остатков, было предложено снова вводить их в доменную печь. Средством введения является, очевидно, установка для вдувания пылевидного угля в доменную печь через сопла поддувала. Действительно, располагают установкой для вдувания больших количеств пылевидных материалов в доменную печь. Если будут знать, как использовать эту установку для повторного вдувания пылевидных частиц в доменную печь, то будут располагать эффективным средством повторного повышения ценности (ревалоризации) материалов, содержащихся в пылевидных продуктах, и сумеют избежать затрат на выгрузку этих пылевидных продуктов. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Наиболее простым средством, очевидно, будет смешение пылевидных мате- 50 риалов с углем в складском бункере и вдувание смеси угля с пылевидными материалами в доменную печь. Однако, это решение обладает недостатками. Действительно, складские бункеры для угля 55 обычно достаточно удалены от доменной печи и установок для очистки газа. Следовательно, будет необходимо транспортировать пылевидные материалы из очистной установки к складским бункерам, а потом возвращать в доменную печь. Поскольку пылевидные материалы являются намного более твердыми, чем частицы угля, этот способ приведет к быстрому износу транспортных трубопроводов для угля. Кроме того, нельзя будет точно контролировать количество вдуваемого углерода, потому что неизвестна концентрация угля, и она не является постоянной. Другое возможное решение заключается во вдувании пылевидных материалов вблизи доменной печи в основной транспортный пневматический трубопровод, по которому подают пылевидный уголь. Такое решение устраняет бесполезную транспортировку пылевидных частиц и позволяет свести к минимуму износ трубопроводов из-за истирания пылевидными частицами. Наиболее близким к заявляемому является техническое решение, описанное в Патенте Франции № 2319410 Способ предполагает создание первого потока пылевидного материала в трубопроводе, выполненном в виде открытой с обеих сторон трубы и представляющий собой по существу пневматическое транспортное средство, и подачу внутри первого потока и соосно ему второго потока пылевидного материала. Второй поток поддерживают в определенных пределах создаваемых давлений, однако из-за возмущений, вызываемых введением второго потока, весьма затруднительно контролировать расход подачи второго потока пылевидного угля, что, в особенности важно, например, при эксплуатации доменной печи. Задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет регулировать подачу первого потока пылевидных материалов в пневматический транспортный трубопровод и обеспечивать нечувствительность этого потока к возмущениям, вызванным введением второго потока пылевидных материалов в первый поток. Поставленная задача решается тем, что способ подачи пылевидных материалов в пневматический транспортный трубопровод заключается в создании первого потока пылевидных материалов с регулируемой подачей и введении второго потока пылевидных материалов в первый поток, согласно изобретению, вводят второй поток пылевидных материалов с регулируемой подачей, а регулирование подачи первого потока проводят в точке пневматического транспортного трубопровода выше точки введения второго потока, обеспечивая тем самым нечувствительность 26634 первого потока к возмущениям, вызванным введением второго потока. Способ согласно настоящему изобретению обладает тем преимуществом, что можно вдувать второй поток пылевидных материалов в пневматическую систему без нарушения регулирования первой подачи. Действительно, первая подача является функцией других условий, как, например, давления в трубопроводе в точке выгрузки. Если регулировать подачу - прямо или косвенно - не в точке выгрузки, а в точке выше точки вдувания второго потока, первую подачу регулируют, как если бы фиктивная точка выгрузки находилась в точке регулирования, расположенной выше второй точки вдувания. Достаточно учесть в параметрах, используемых для регулирования подачи в этой точке, влияние отрезка трубопровода, располагающегося между точкой регулирования и точкой реальной выгрузки. Согласно первому варианту предпочтительного осуществления изобретения первый поток регулируют, измеряя и устанавливая расход пылевидных материалов на заранее определенном уровне выще точки вдувания второго потока. Согласно предпочтительному варианту осуществления первый поток регулируют, измеряя давление и устанавливая его внутри трубопровода на заранее определенном уровне - выше точки вдувания второго потока. Предпочтительно второй поток пылевидных материалов вводят в первый поток в точке, расположенной в центре первого потока пылевидных материалов. Это позволяет защитить стенки трубопроводов от абразивного износа из-за вдуваемых частиц. Предпочтительно, чтобы второй поток пылевидных материалов вдували вертикально к направлению течения первого потока. Это позволяет удерживать вдуваємые частицы в среде первого потока пылевидных материалов и свести к минимуму абразивный износ. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения второй поток пылевидных материалов поддерживают на постоянном уровне. Преимущество контроля второй подачи заключается в том, что нарушения, вызванные в системе этим вдуванием, являются менее значительными и тогда регулирование первой подачи становится менее сложным. Важно отметить, что настоящий способ позволяет вводить различные мате 5 10 15 20 25 30 35 40 45 риалы в заранее определенном соотношении. Следовательно, в любой момент можно знать количество вдуваемого угля. Другие особенности и характеристики будут видны из описания способа предпочтительного осуществления изобретения, представленного ниже в качестве иллюстрации со ссылками на приложенные чертежи. На фиг. 1 представлена общая схема установки для вдувания пылевидного угля и пылевидных материалов; на фиг. 2 схема давлений в зависимости от различных точек контура, включающего точку вдувания второго потока пылевидных материалов. На фиг. 1 показано два бункера 1 и 2 для вдувания пылевидного угля. Из этих двух бункеров попеременно питают отводящий трубопровод 3, каждый из них снабжен системой 4 взвешивания, позволяющей контролировать в любой момент массу бункера и также определить количество пылевидного угля, выведенного в единицу времени. Отводящий трубопровод 3 снабжен устройством 5 для прямого измерения подачи и устройством 6 прямого регулирования подачи или, альтернативно, устройством 7 измерения давления и устройством 8 регулирования давления, расположенных выше устройства 9 введения второго потока пылевидных материалов. Устройство 5 контроля и устройство 6 регулирования подачи, соответственно, устройство 7 контроля и устройство 8 регулирования давления позволяют эффективно и просто регулировать подачу угля в зависимости от давления, преобладающего в бункерах для вдувания пылевидного угля. В точке регулирования поддерживают давление внутри трубопровода 3 на более высоком уровне, чем давление вдувания второго потока на уровне вдувающего устройства 9. Таким образом, вдувание второго потока не нарушает подачу пылевидного угля. Подача угля должна быть независима от давления в точке выгрузки. Устройство 9 для вдувания предпочтительно расположено в вертикальном се50 чении трубопровода 3 для облегчения введения втЬрого потока. Устройство 9 состоит из расширенного участка трубопровода 3, в который вдувают второй поток через сопло 10 инжектора, расположенное предпочтительно в 55 середине расширенного участка указанного трубопровода 3. Таким образом, второй поток пылевидных материалов, более твердых чем уголь, удерживается в среде подачи угля, что защищает трубопроводы 26634 от абразивного износа от вдуваемых частиц. Трубопровод 3 заканчивается распределительным устройством 11 пылевидных материалов. В этом устройстве подаваемые продукты разделяются и подаются в различные поддувала и затем вдуваются в доменную печь. Система питания пылевидными материалами, вдуваемых через сопло 10 в пневматический трубопровод, состоит из питающего бункера 12, установленного под сепаратором твердых частиц (не показан) установки для очистки газов доменной печи. В этот питающий бункер 12 поступают твердые остатки, отделенные в сепараторе газов доменной печи. Следует отметить, что эти газы доменной печи содержат токсичные газы, например, СО, и более или менее значительные количества паров воды. Твердые остатки главным образом состоят из пылевидных частиц кокса, угля и железной руды. Разгрузочный трубопровод 13, установленный ниже запирающего приспособления 14 для твердых остатков и выше изолирующего клапана 15 шлюзового затвора для газов, соединяет питающий бункер 12 с закрытым приемником 16. Закрытый приемник 16 состоит из термоизолированного сосуда под давлением, в верхнюю часть которого входит разгрузочный трубопровод 13. В своей нижней части приемник 16 оборудован ожижающим устройством 17, позволяющим вдувать газ снизу через твердые остатки, выгруженные в приемник 16. Ожижающее устройство 17 состоит, например, из периферической поверхности, проницаемой для газов и разграничивающей в нижней части приемника 16 пространство для хранения твердых остатков. Из верхней части закрытого приемника также выходит трубопровод 18 для продувки и декомпрессии. Этот трубопровод 18 для продувки и декомпрессии предпочтительно соединяют с сепаратором 19. Бункер под фильтром сепаратора 19 разгружается через разгрузочный трубопровод 20, снабженный изолирующим клапаном (не показан) шлюзового затвора газов, в приемник 16. Газы продувки и декомпрессии, профильтрованные через сепаратор 19, отводят через эвакуирующий трубопровод 21, снабженный изолирующим клапаном (не показан) шлюзового затвора газов. Подача газа из ожижающего устройства 17 осуществляется по трубопроводу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 22, соединенному с подачей газа (не показано). Нижний конец приемника 16 выведен через изолирующий клапан 23 в транспортный пневматический трубопровод 24. Работа устройства, описанного выше, может быть кратко изложена следующим образом: Разгрузочный трубопровод 13 позволяет выгрузить под действием силы тяжести указанные твердые остатки из питающего бункера 12 в закрытый приемник 16 при открывании изолирующего клапана 15, который запирает затем приспособление 14. Когда закрытый приемник заполняется до определенной высоты, что определяется по определителю уровня, в первую очередь закрывают запирающее приспособление 14, прерывая выгружаемый поток перед закрытием изолирующего клапана 15 шлюзового затвора газов. При загрузке приемника 1б клапаны продувки и изолирующий клапан открыты, чтобы обеспечить удаление газов, содержащихся в приемнике 16. Затем в устройство для ожижения 17 подают инертный газ при постоянной подаче. Эту подачу газа вдувают снизу через твердые остатки для создания статического слоя или ожиженного слоя твердых частиц. Инертный газ, увлекающий за собой газы и пары, содержащиеся в приемнике 16 и заключенные в твердых остатках, выводят по трубопроводу 18 и через фильтр 19 в трубопровод 21 продувки. В сепараторе 19 газовую смесь отделяют от увлеченных твердых частиц. Закрытый приемник 16 соединен с буферным бункером 25 трубопроводом 24. Указанный бункер 25 также оборудован в верхней части устройством декомпрессии 26. Это устройство 26 целесообразно соединить с сепаратором 27. Из питающего бункера в нижней части сепаратора 27 выгружают твердые частицы, удержанные фильтром, через разгрузочный трубопровод 28, снабженный запирающим клапаном (не представлен) шлюзового затвора газов, в бункер 25. Газы в устройстве декомпрессии, отфильтрованные в сепараторе 27, отводят по отводящему трубопроводу 29, снабженному изолирующим клапаном 30 шлюзового затвора газов. Этот клапан 30 соединен управляемым устройством 31 измерения давления с устройством 32, регулирующим давление, контролируя постоянство давления, установленного внутри бункера 25. Из источника подачи газа (не представлен) в бун 26634 кер 25 подают газ по трубопроводу 33. Первая ветвь 34, содержащая клапан 35 шлюзового затвора газа, питает устройство ожижения, такое как описано выше, расположенное в нижней части бункера 25. Вторая ветвь 36 питает газом верхнюю часть бункера 25. Это питание регулируют с помощью клапана 37, снабженного регулирующим устройством 38, управляемым устройством 31 измерения давления. Такое оборудование позволяет контролировать и регулировать давление внутри бункера 25 в любой момент. Действительно, когда заполняется бункер 25, избыточное давление сбрасывается в устройстве 26. Регулирующее устройство 32, управляемое устройством 31 измерения давления, позволяет выпустить только такое количество газа, которое необходимо для поддержания давления внутри бункера 25 Hd заранее определенном уровне. При разгрузке бункера газ вдувают в устройство для ожижения и, если давление падает ниже заданной величины, и это необходимо, газ вдувают по трубопроводу 36, клапан которого открыт. Это бункер 25, благодаря такому регулированию давления, может быть загружен и разгружен одновременно без изменений расхода разгрузки. Бункер 25 также оборудован системой 39 взвешивания, чтобы в любой момент можно было определить массу бункера 25 и вычислить расход при разгрузке. Пылевидные материалы, ожиженные внутри бункера 25, выводят из нижней части бункера 25, снабженной запирающим приспособлением 40, которое управляется устройством 41 определения подачи, связанным с системой 30 взвешивания. Поток материалов ожижают в камере 42, расположенной на выходе из бункера 25, перед тем как поток будет введен в выводящий трубопровод 3 через вдувающее устройство 9. Такой способ работы позволяет непрерывно нагнетать пылевидные материалы с контролируемой подачей в трубопровод 3. Одно из существенных преимуществ этой системы заключается в том, что пылевидные частицы снова вдувают в доменную печь без контакта с атмосферным воздухом. Следовательно, устраняется загрязнение окружающей среды и рабочих мест пылевидными частицами. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10 На фиг. 2 схематически показан пневматический контур, содержащий устройство для вдувания второго потока пылевидных материалов, и показаны давления, установленные в этом контуре. Кривая А показывает диаграмму давления в контуре, не содержащем устройства для вдувания второго потока пылевидных материалов. Кривая В показывает диаграмму давления в контуре, содержащем устройство для вдувания второго потока пылевидных материалов без регулирующего устройства. Вертикальные стрелки указывают ва~ риации давления в течение времени в этом контуре. Значения давления и, следовательно, расходы сильно изменяются без регулирования и первая подача материалов, а именно пылевидного угля, в данном случае, очень сильно меняется в зависимости от изменений давления, вызванных нагнетанием второго потока. В этих условиях будет очень трудно контролировать обслуживание доменной печи, потому что неизвестно эффективное регулирование количества вдуваемого угля в течение времени. Наконец, кривая С представляет собой изменение давления в регулируемом контуре, таком, как описан выше. Регулирующее устройство 6 играет важную роль для установления давления и, следовательно, подачи вдуваемого угля. Действительно, регулирующее устройство 6 позволяет работать с более высоким давлением подачи при той же подаче пылевидного угля, и это давление не зависит от изменений давления, установленного в остальной части контура. Открывая или закрывая регулирующее устройство, создают большую или меньшую потерю давления на выходе, подгоняя давление перед указанным устройством к изменениям давления, создаваемым устройством для вдувания второго потока пылевидных материалов. Если давление повысилось ниже регулирующего устройства, оно будет открыто больше, чтобы создать менее значительную потерю давления. Если, напротив, давление падает ниже регулирующего устройства, оно будет закрыто немного больше, чтобы создать более значительную потерю давления. Важно подчеркнуть, что эта искусственная и регулируемая потеря давления не влияет на подачу вдуваемого угля, потому что давление в сосуде не находится под влиянием регулирующего устройства. 26634 го OO чж* • ^ и Є 'pw*t»t 26634 25 Фиг. 2 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О. Обручар Замовлення 519 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 щи