установка для термической переработки твердого топлива и металлсодержащего сырья
Классы МПК: | F23J1/08 удаление жидкотекучих шлаков C10J3/54 газификация гранулированного или пылевидного слоя по способу Винклера тепсевдоожижением F27B15/02 конструктивные элементы, принадлежности и оборудование для печей этого типа |
Автор(ы): | Мечев Валерий Валентинович, Лякишев Николай Павлович, Сухолискина Светлана Павловна |
Патентообладатель(и): | Мечев Валерий Валентинович, Лякишев Николай Павлович, Сухолискина Светлана Павловна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-08-06 публикация патента:
10.03.1996 |
Изобретение относится к устройствам по термической переработке твердого топлива: торфа, угля, дерева, других углеводородсодержащих твердых веществ, а также металлсодержащих материалов. Предложено печь с фурмами для переработки материалов в расплаве снабдить печью кипящего слоя и азотно-кислородной станцией, а также теплообменником. Установка позволяет решать задачи сушки, обессеривания перерабатываемых материалов, газификации, сжигания, плавки металлсодержащих материалов с их предварительной обработкой - сушкой, обессериванием, подогревом, отгонкой летучих веществ, восстановительно - сульфидирующим воздействием, может быть использована в теплоэнергетике, химической промышленности, металлургии, коммунальном хозяйстве. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ, содержащая печь с фурмами, с каналами в корпусе для выпуска шлака, для выхода газообразного теплоносителя и с вводным патрубком, отличающаяся тем, что она снабжена печью кипящего слоя с загрузочным устройством, газоходом для выхода газа, газораспределительной коробкой, герметичным каналом, связывающим обе печи для передачи обработанного материала, азотно-кислородной станцией и теплообменником для подогрева азота, расположенным над печью с фурмами, связанными подающими кислород трубами с азотно-кислородной станцией, которая трубами, подающими азот, через газораспределительную коробку соединена с печью кипящего слоя. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что испарительная камера азота на азотно-кислородной станции или ресивер-сборник азота соединены трубопроводом высокого давления с входным патрубком теплосборника.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам по термической переработке твердого топлива, торфа, угля, сланцев, битумсодержащих пород, других углеводородных твердых веществ, а также металлургического сырья и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической промышленности и коммунальном хозяйстве. Известная установка для сжигания кускового топлива с жидким удалением шлака содержит печь с фурмами, с каналами в корпусе для выпуска шлака, для выхода газообразного теплоносителя, снабженная загрузочным устройством [1] Недостатками являются значительное снижение производительности при переработке неподготовленного сырья, например, с высокой влажностью, а также неиспользование в процессе сбросного азота азотно-кислородной станции. Целью изобретения является повышение экономичности комплекса, расширение номенклатуры сырья, решение экологических задач. Сущность изобретения состоит в том, что предложена установка, состоящая из кессонированной печи с фурами для подачи кислородсодержащего газа в расплав, каналами в корпусе для выпуска шлака и газа и загрузочных устройств, снабженная печью кипящего слоя. Печи связаны герметичным каналом (трубой) для передачи обработанного материала из печи КС в расплав, снабжены азотно-кислородной станцией, теплообменником для подогрева азота, расположенным над печью с фурмами. Азотнокислородная станция связана трубами, подающими кислород, с печью с фурмами, а трубами, подающими азот, через теплообменник с распределительной коробкой печи КС. Отличие предлагаемой установки состоит в снабжении печи с фурмами печью кипящего cлоя (реакора KС). Печь KС может выполнять функции сушильного аппарата, газификатора, десульфуризатора, аппарата для возгонки, выжига веществ с низкой температурой воспламенения, аппарата предварительного окисления или восстановления. Отличие установки состоит еще и в том, что в конструкции предусмотрен ввод в печь КС азота, нагреваемого в теплообменнике, который устанавливают над расплавом в печи с фурмами. Предусматривается сеть труб высокого давления для использования энергии сжатого азота для кипения слоя материала. На чертеже приведена схема установки. Печь 1 представляет cобой шахту с установленной вверху печью КС 2 так, чтобы обеспечить выход обработанного материала из печи 2 в печь 1 самотеком. Установка снабжена азотно-кислородной станцией 3, связанной трубами, подающими азот под давлением, с теплообменником 4, расположенным выше расплава, в газоходной части печи с фурмами 5, и далее с газораспределительной коробкой 8 печи КС. Кислородподающими трубами станция 3 связана с печью 1, куда через фурмы 7 подается кислородсодержащее дутье. Печь 1 снабжена сифоном 6 для непрерывного выпуска расплава (шлака). Печь КС снабжена загрузочным устройством 9, патрубком для выхода газа 10 и связана транспортным каналом 11 с печью 1. По каналу 11 в печь 1 подается обработанный материал из печи 2. Для корректировки состава расплава печь 1 имеет отдельное загрузочное устройство с питателем. В случае необходимости обработки материала в печи 2 паром печь 1 снабжена испарительным кессоном с патрубком ввода воды 12 и выходом пара 13. Патрубок выхода пара 13 соединен паропроводом с распределительной коробкой печи КС 8. Установка позволяет использовать давление испаряющегося азота для создания кипящего слоя, охлаждения свода печи. Использование азота позволяет:создать инертную атмосферу, проводить пиролиз, не окисляя продукты пиролиза;
решить задачу значительного обессеривания топлива, перевода соединений серы в легкоулавливаемую форму (Н2S,SО). Улавливание этих соединений давно освоено промышленностью;
создать регулируемую атмосферу при переработке металлсодержащих материалов и т.п. Установка работает следующим образом. В печи 1 наводится ванна расплава (шлака) известным способом, например заливкой через сифон или направлением твердого шлака. Перед этим подается азот в теплообменник 4. В печь КС загружается материал и производится вывод ее на режимные параметры. Обработанный в печи КС продукт в горячем виде непрерывно по каналу 11 поступает в печь 1, где производится его доработка (сжигание, расплавление, газификация). Установка обладает универсальностью, может быть использована для осуществления целого ряда процессов. Например, возможна сушка материалов перед переработкой их в печи с расплавом, удаление летучих и ценных веществ из угля, торфа, дерева перед их сжиганием или газификацией. Установка может решать и различные металлургические задачи. Например, сушки и частичного восстановления железной руды в атмосфере азота в печи КС с добавками торфа или угля и с последующей ее восстановительной плавкой в печи с расплавом, сушки и восстановительно-сульфидирующей обработки окисленных или смешанных руд цветных металлов в печи КС и последующей их плавки на металл или штейн обогатительной плавки титаномагнетитов, отгонки мышьяка из руд. Например, обработка в печи КС мелкозернистой руды гематитовой или магнетитовой в смеси с углем или торфом при 800-900оС дает возможность осуществить частичное твердофазное восстановление перед плавкой, что в 1,5-2 раза повышает эффективность плавки в расплаве. Это приближает данный процесс по расходу топлива к доменному и будет иметь преимущество в том, что используется уголь. Кроме того, в печи КС будет происходить рафинирование руды и угля от серы, других примесей. Установка позволяет проводить процесс обработки в печи КС под давлением, что ставит на новый уровень, качественно более высокий, ряд процессов.
Класс F23J1/08 удаление жидкотекучих шлаков
Класс C10J3/54 газификация гранулированного или пылевидного слоя по способу Винклера тепсевдоожижением
Класс F27B15/02 конструктивные элементы, принадлежности и оборудование для печей этого типа