RU2015171C1

RU2015171C1 - Method of continuous materials smelting in molten bath

Info

Publication number: RU2015171C1
Authority: RU
Inventors: И.П. Михнев; В.Н. Раттенберг; М.Г. Чентемиров; Г.М. Чентемиров; Ю.П. Лукошкин; В.Б. Соколов; Л.В. Еленина
Original assignee: Ассоциация делового сотрудничества "Союзкоммунэнерго"
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method of continuous materials smelting in melt provides for: charge feeding in a hermetically sealed well; industrial and household wastes slag burning on the surface of the slag melt under temperature of 1100 - 1600 C and air pressure of up to 500 mm; further movement of gasses under a partition wall with a fairing to finish the burning process between lining slag of the fairing and the slag melt. Speed of gasses movement under partition wall is kept in limits of 0.5 - 1.5 m/s and ratio of slag-type and industrial and household wastes is kept in limits of 1 - 5. EFFECT: method is used in continuous materials smelting in molten bath. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к способам плавки материалов в жидкой ванне. The invention relates to metallurgical production, in particular to methods for melting materials in a liquid bath.

Известен способ плавки шлакообразных отходов в печи с жидкой ванной, полученной, например, из горелой земли терриконников угольных шахт, боя отработанного шамотного кирпича или глины, хвостов фабрик обогащения, которые вводят в печь в определенном соотношении, чем обеспечивают безотходную технологию и получают такой продукт, как каменное литье. Известный способ включает ввод в печь с жидкой ванной шлакообразных отходов, их расплавление за счет продувки расплава газом, промывку запыленных отходящих газов брызгами и всплесками расплава, их отвод и раздельный выпуск продуктов плавки [1]. A known method of melting slag-like waste in a furnace with a liquid bath, obtained, for example, from the burnt ground of coal mine heaps, the battle of spent fireclay bricks or clay, tailings of enrichment factories, which are introduced into the furnace in a certain ratio, which ensures waste-free technology and get such a product, like stone casting. The known method includes the introduction into the furnace with a liquid bath of slag-like waste, their melting by blowing the melt with gas, washing the dusty exhaust gases with splashes and splashes of the melt, their removal and separate release of the melting products [1].

Недостатком указанного способа является то, что невозможно полностью провести сжигание промышленно-бытовых отходов в жидкой ванне, так как часть газообразных легких фракций отходов может выноситься из печи и неполностью сгорать в газоходах, выделяя вредные и дурнопахнущие газы в атмосферу. The disadvantage of this method is that it is impossible to completely burn household waste in a liquid bath, since part of the gaseous light fractions of the waste can be removed from the furnace and not completely burned in the flues, releasing harmful and odorous gases into the atmosphere.

Целью изобретения является повышение экологичности процесса и снижение пылевыноса при переработке промышленно-бытовых отходов в расплаве. The aim of the invention is to increase the environmental friendliness of the process and the reduction of dust removal during the processing of industrial waste in the melt.

Цель достигается тем, что в печь дополнительно вводят промышленно-бытовые отходы, которые сжигают в герметичной камере над расплавом при давлении до 500 мм вод.ст., а после чего осуществляют окончательное сжигание при движении под опущенной в расплав разделительной стенкой с обтекателем со скоростью до 1,5 м/с, при этом соотношение шлакообразных и промышленно-бытовых отходов поддерживают в пределах 1:5. The goal is achieved by the fact that industrial waste is additionally introduced into the furnace, which is burned in a sealed chamber above the melt at a pressure of up to 500 mm water column, and then final combustion is carried out when moving under a dividing wall with a cowl lowered into the cowl at a speed of up to 1.5 m / s, while the ratio of slag-like and industrial waste is maintained within 1: 5.

Проведение плавки по предлагаемому способу позволяет получить: отходящие газы с низким содержанием пыли в пределах 0,3%; отходящие газы, удовлетворяющие требованиям, предельно допустимым концентрациям (ПДК) за счет их промывки расплавом шлака; высокопрочные шлаки, используемые в производстве строительных материалов. Holding smelting by the proposed method allows to obtain: exhaust gases with a low dust content in the range of 0.3%; exhaust gases that meet the requirements of maximum permissible concentrations (MPC) due to their washing with a slag melt; high-strength slag used in the production of building materials.

На чертеже изображена конструкция печи для осуществления предлагаемого способа. The drawing shows the design of the furnace for implementing the proposed method.

Печь содержит подину 1, ванну 2 расплава, фурмы 3 для подачи дутья в расплав, сифон 4 для слива металлической части расплава, шлаковый сифон 5, герметическую шахту 6, загрузочную воронку 7, разделительную стенку 8, кессонированный обтекатель 9, зеркало 10 расплава в шахте печи, газоход 11, бункер 12 с пластинчатым клапаном 13 на оси 14. The furnace contains a hearth 1, a bath 2 of the melt, tuyeres 3 for supplying blast to the melt, a siphon 4 for draining the metal part of the melt, a slag siphon 5, a pressurized shaft 6, a loading funnel 7, a separation wall 8, a coffered cowl 9, a mirror 10 of the melt in the shaft furnace, gas duct 11, hopper 12 with a plate valve 13 on the axis 14.

Над бункером 12 установлен бункер 15 с клапаном 16 и воронкой 17. Система пересыпных бункеров 12 и 15 обеспечивает герметизацию загрузочного тракта печи и препятствует выбросу газов из шахты 6 в атмосферу. Предусматривается дополнительная система 18 противодавления, препятствующая выбросу пиролизных газов из шахты 6 в атмосферу. A hopper 15 with a valve 16 and a funnel 17 is installed above the hopper 12. The system of overflow hoppers 12 and 15 provides sealing of the furnace loading path and prevents the emission of gases from the mine 6 into the atmosphere. An additional back pressure system 18 is provided, which prevents the emission of pyrolysis gases from the mine 6 into the atmosphere.

Процесс плавки осуществляют следующим образом. The melting process is as follows.

Подготовленная порция компонентов шихты - шлак и промышленно-бытовые отходы из воронки 17 пересыпаются в бункер 15 при закрытом клапане 13. Закрывается клапан 16 и в воронку 17 загружается новая порция шихты. При открытии клапана 13 шихта из бункера 12 попадает в герметичную шахту 6 печи и затем на зеркало 10 расплава, где отходы, омываемые брызгами и всплесками расплава, сгорают. The prepared portion of the charge components — slag and household waste from the funnel 17 is poured into the hopper 15 with the valve 13 closed. The valve 16 is closed and a new portion of the charge is loaded into the funnel 17. When the valve 13 is opened, the mixture from the hopper 12 enters the pressurized shaft 6 of the furnace and then onto the melt mirror 10, where the waste washed by the splashes and bursts of the melt burn up.

В шахту 6 подается ограниченное количество дутья, необходимое для сгорания бытовых отходов. Сгорание бытовых отходов начинается в шахте печи и заканчивается в зоне обтекателя 9, где газы, двигаясь вдоль обтекателя 9, взаимодействуя с гарнисажем и расплавом, приобретают температуру, близкую к температуре расплава (1100-1600^оС). При этих температурах происходит полное сгорание промышленно-бытовых отходов и диссоциация продуктов сгорания.The mine 6 is supplied with a limited amount of blast necessary for the combustion of household waste. The combustion of household waste begins in the shaft of the furnace and ends in the area of the fairing 9, where the gases moving along the fairing 9, interacting with the skull and the melt, acquire a temperature close to the temperature of the melt (1100-1600 ^о С). At these temperatures, complete combustion of household waste and dissociation of combustion products occurs.

Во второй части печи находится большее число фурм, так как там происходит полное выгорание углерода, находящегося в шлаке. In the second part of the furnace there is a greater number of tuyeres, since there is a complete burnout of carbon in the slag.

Из второй части печи отходящие газы по газоходу направляются на утилизацию. Плотный шлак сливается через сифон 5, а металлическая часть расплава, например легированный чугун, удаляется через сливной порог сифона 4. From the second part of the furnace the exhaust gases are sent for utilization through the gas duct. Dense slag is discharged through siphon 5, and the metal part of the melt, for example alloyed cast iron, is removed through the drain threshold of siphon 4.

Давление газов в объеме шахты 6 - не более 500 мм вод.ст. В пылевой камере газохода 11 за обтекателем 9 создается разрежение 5-10 мм вод.ст. The gas pressure in the volume of the mine 6 - not more than 500 mm water column In the dust chamber of the duct 11 behind the fairing 9, a vacuum of 5-10 mm water column is created.

Оптимальная скорость движения газов под обтекателем составляет 0,5-5 м/с. Оптимальным режимом плавки является соотношение компонентов шихты: шлакообразных и промышленно-бытовых отходов, которые поддерживаются в пределах 1:5. The optimal gas velocity under the fairing is 0.5-5 m / s. The optimal melting mode is the ratio of the components of the mixture: slag-like and industrial waste, which are maintained within 1: 5.

Способ непрерывной плавки шлаков и сжигания промышленно-бытовых отходов позволяет использовать заброшенные отвалы шлаков и ликвидировать захоронения промышленно-бытовых отходов, что улучшает экологическую обстановку в стране и дает возможность попутно получить дефицитный строительный материал. The method of continuous smelting of slag and burning of household waste allows the use of abandoned slag dumps and elimination of burial of industrial waste, which improves the environmental situation in the country and makes it possible to simultaneously obtain scarce building material.

Claims

METHOD FOR CONTINUOUS MELTING OF MATERIALS IN THE MELT, which includes introducing slag-like waste into the furnace with a liquid bath, melting it by blowing the melt with gas, washing dusty exhaust gases with splashes and splashes of the melt, their removal and separate release of melting products, characterized in that, in order to increase environmental friendliness of the process and reduction of dust removal, industrial and household waste is additionally introduced into the furnace, which is previously burnt in a sealed chamber above the melt at a pressure of up to 500 mm Hg, after which windows are carried out atelnoe combustion moving under the partition wall with a fairing at a rate of 0.5 - 1.5 m / sec, the ratio shlakoobraznyh and industrial waste is maintained in the range of 1 - 5.