Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 4.182. Принципиальная схема модуля металлизации “Мидрекс”: 1 — шахтная печь; 2 — инертный затворный газ; 3 — скруббер охлаждающего газа; 4 — компрессор охлаждающего газа; 5 охладитель конвертированного газа; 6 — скруббер колошникового газа; 7 — каплеуловитель; 8 скруббер для улавливания пыли на выгрузке из шахтной печи; 9 — концевой холодильник технологического газа; 10 — реформер; 11 — вентилятор подачи вспомогательного воздуха; 12 — вспомогательные горелки реформера; 13 — главные горелки реформера; 14 — инертный газ на осушку; 15 вентилятор подачи основного воздуха; 16 — рекуператор; 17 — эксгаустер; 18 — природный газ
437
Рис. 4.183. Шахтная печь металлизации: 1 — бункер загрузки печи;
2 — верхний динамический затвор; 3 — распределитель окисленных окатышей; 4 — выход колошникового газа; 5 — зона восстановления; б — коллектор восстановительного газа; 7 — верхний постоянно действующий питатель; 8 — выход охлаждающего газа; 9, 10 — средний и нижний постоянно действующие питатели; II — нижний динамический затвор печи; 12 — устройство для выгрузки окатышей из печи; 13 — вход восстановительного газа; 14 — зона охлаждения; 15 — вход охлаждающего газа; 16 — распределитель охлаждающего газа
ности печи и направляющие восстановительный газ наклонно вниз в слой материала.
Зоны восстановления и охлаждения разделены между собой промежуточной зоной, имеющей примерно такой же диаметр (D), как и зона восстановления, а высота ее составляет примерно 0,5D. Внизу промежуточной зоны, непосредственно над каналами для отвода охлаждающего газа, расположены верхние постоянно действующие питатели, представляющие собой три водоохлаждаемых пустотелых вала, на которых закреплены сегментные диски из жаропрочной и износостойкой стали.
Зона охлаждения занимает объем (-120 м3) между уровнем каналов отвода охлаждающего газа и нижним динамическим затвором и состоит из верхней цилиндрической (футерованной) и конической (нефутерованной) частей. Охлаждающий газ поступает в зону охлаждения через соответствующий распределитель, который разделяет общий поток охлаждающего газа на отдельные кольцевые потоки, направленные вниз. В зоне охлаждения расположены также средние и нижние постоянно действующие питатели, которые благодаря их возвратно-вращательному движению обеспечивают равномерный сход столба шихтовых материалов.
Система динамического затвора на выгрузке металлизованного продукта из печи имеет следующие элементы: камеру подвода затворного газа, трубу выдачи металлизованного продукта, нижний плоский шибер с гидроприводом и погружную трубу, доходящую до корпуса маятникового питателя.
Через эту систему металлизованный продукт из зоны охлаждения подается на маятниковый питатель, который выдает этот продукт на конвейер.
Цилиндрическая часть шахтной печи футерована радиальными кирпичами из плотного шамота с минимальным содержанием оксидов железа и щелочных металлов. Между шамотом и кожухом печи расположен теплоизоляционный слой из огнеупорного легковесного бетона. Фурменные блоки выполнены из высокочистого спеченного муллита, имеющего высокую термостойкость.
438
Свод печи футерован легковесным огнеупорным бетоном и жаропрочным стальным листом.
В шахтной печи окисленные окатыши под действием силы тяжести проходят зоны восстановления и охлаждения и выгружаются из печи в виде метал-лизованного продукта маятниковым питателем, с помощью которого можно регулировать скорость опускания столба шихты, а следовательно, время пребывания материалов в печи, степень металлизации и производительность установки. Металлизованные окатыши, охлажденные до 40-50 °С и выгруженные из печи, подвергаются грохочению с отсевом мелочи <3 мм и спеков крупнее 40 мм.
Одновременно горячий восстановительный газ, вдуваемый через фурмы примерно на середине высоты шахтной печи при температуре -760 °С (по проекту) и абсолютном давлении -0,2 МПа, движется навстречу потоку окатышей в верх печи, откуда выходит в виде колошникового газа с температурой 350-450 °С при абсолютном давлении-0,13 МПа. Выход горючих газов из печи предотвращается с помощью газовых динамических затворов, уплотняющих загрузочное и выгрузочное устройство, в которые вдувается инертный (затворный) газ под таким давлением, которое обеспечивает движение этого газа только вниз в труботечках при загрузке окисленных окатышей и только вверх
— при разгрузке металлизованных окатышей. Инертный газ представляет собой отходящие из реформера осушенные дымовые газы, содержание кислорода в которых поддерживают в пределах 0,5-1 %.
Колошниковый газ с температурой 350-450 °С охлаждается, очищается от пыли в скруббере и разделяется на два потока: технологический (для конверсии), насыщенный водяными парами, с температурой 68-76 °С и топливный (для отопления реформера), обезвоженный, с температурой 40-55 °С.
Смесь технологического и природного газа предварительно нагревается в рекуператоре до 400 °С и направляется на конверсию в реформер, состоящий из 288 реакционных труб с никелевым катализатором и отапливаемый смесью топливного (избыточного колошникового газа) и природного газов. При конверсии происходит увеличение объема газов примерно на 30 %. Термокаталитическая конверсия природного газа протекает с участием в реакциях углекислоты и водяных паров технологического газа, при этом на катализаторе устанавливается равновесие реакции водяного газа.
