SU42088A1 - Boot attachment to steam generation devices using hot blast and similar slags - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к загрузочным приспособлени м в устройствах дл  получени  пара при помощи гор чих доменных и тому подобных шлаков, подаваемых в частично заполненные водою закрытые камеры.The invention relates to loading devices in devices for generating steam using hot blast furnaces and the like, supplied to closed chambers that are partially filled with water.

в предлагаемом загрузочном приспособлении , пароперегревателем дл  пара, поступающего через сепаратор из закрытой камеры и подводимого к месту назначени , например в смещанную систему центрального отоплени , служит полость двухстенной воронки, через которую поступает в камеру шлак. Подача последнего регулируетс  затвором, соверщающим при работе устройства возвратно-поступательное движение под действием соответствующего привода и снабженным в верхней части зонтом дл  предотвращени  попадани  в шлаковую воронку посторонних примесей. Конденсат из системы отоплени  поступает обратно в камеру.In the proposed charging device, a superheater for steam entering through a separator from a closed chamber and delivered to a destination, for example, to an offset central heating system, is a double-walled funnel cavity, through which slag enters the chamber. The feed of the latter is controlled by a shutter, which, when the device is operated, reciprocates under the action of a corresponding drive and is provided with an umbrella in the upper part to prevent impurities from entering the slag funnel. Condensate from the heating system flows back to the chamber.

На чертеже изображена схема устройства дл  получени  пара при помощи гор чих доменных и тому подобных шлаков с предлагаемым загрузочным приспособлением .The drawing shows a diagram of an apparatus for generating steam using hot blast and the like slag with the proposed loading device.

Жидкий доменной и тому подобньтй шлак подаетс  к гранул ционному устройству в обыкновенных ковшах Ь по железнодорожному пути и путем опрокидывани  ковша сливаетс  в сборник 2 шлака. Из сборника 2, который может и отсутствовать, шлак непрерывно подаетс  самотеком и по жолобу / льетс  в воронку 5 и через нее в закрытую камеру 4 испарител , частично заполненную водою.Liquid blast furnace and the like slag is fed to the granulation device in ordinary ladles L along the railway line and by tilting the ladle is discharged into slag collection 2. From collector 2, which may be absent, the slag is continuously fed by gravity and through the chute / stream into the funnel 5 and through it into the closed chamber 4 of the evaporator, partially filled with water.

Дл  лучшей и более быстрой гранул ции по трубе J9 подаетс  свежа  вода , котора  и падает на шлак сверху, и этой же водой пополн етс  расход воды из камеры 4. В виду того, что некоторые шлаки при гранул ции сразу не тонут в воде, а держатс  на поверхности воды очень долго (по несколько часов и даже суток), то при обычной гранул ции, когда шлак падает в воду, в месте его падени  на воде образуетс  шлакова  корка, котора  в дальнейшем преп т ствует грзнулйции шлакз, последний вспучиваетс  и гранул ци  прекращаетс  совсем или идет очень плохо. Дл  того, чтобы, шлакова  корка не могла образоватьс  на поверхности воды под воронкой и вообще не могла удерживатьс  на одном месте-предназначаютс  два шнека 23, которые вращаютс  один против другого, во встречных направлени х , выступа  над уровнем воды, примерно , на 40-60 мм. При вращении они непрерывно сдвигают не только корку, но даже уже гранулированныйFor better and faster granulation, fresh water is supplied through pipe J9, which falls onto the slag from above, and the same water replenishes the flow of water from chamber 4. In view of the fact that some slags do not immediately drown in water during granulation, stays on the water surface for a very long time (several hours or even days), then during normal granulation, when slag falls into water, a slag crust forms on the water where it falls on the water, which further prevents the formation of slag, and the pellet qi stops altogether or goes very bad. In order that the slag crust could not form on the surface of the water under the funnel and generally cannot be held in the same place, two screws 23 are intended, which rotate one against the other, in opposite directions, protruding above the water level by about 40 degrees. 60 mm. During rotation, they continuously move not only the crust, but even the already granulated

шлак в сторону к элеватору 7, который забирает их и подает по назначению. В случае гранул ции шлака, который при гранул ции моментально тонет в воде, что очень часто бывает на практике , шнеки гранул ции такого шлака мешать не будут. Шнеки привод тс  в движение от электромотора, установленного наверху, в любом месте вне устройства, через цепь Галл  25 и звездочку: привод их может быть осуществлен и другим способом. Зонт 2/ предназначаетс  дл  того, чтобы создать гидравлический затвор дл  разобщени  парового пространства с атмосферой в случае кратковременного прекращени  подачи шлака и дл  регулировани  подачи шлака в камеру, так как шлак из домны идет неравномерно.slag in the direction of the elevator 7, which takes them and delivers to destination. In the case of granulation of slag, which during granulation instantly sinks in water, which is very often the case in practice, the augers of granulation of such slag will not interfere. The augers are driven by an electric motor installed at the top, anywhere outside the device, through the Gall 25 chain and sprocket: they can also be driven in another way. Umbrella 2 / is intended to create a hydraulic shutter to separate the vapor space from the atmosphere in case of a brief stopping of slag supply and to regulate the supply of slag to the chamber, since the slag from the blast furnace is uneven.

Выпускное отверстие двухстенной воронки 3 делаетс  с достаточным запасом, обеспечивающим протекание максимально возможного количества шлака в единицу времени. Пар из камеры 4 поступает в полость воронки 3, как указано на чертеже стрелкой а. В результате такого прохождени  мимо раскаленных стенок воронки 3 пара, последний будет перегреватьс . Круглый диск 57 приварен к изогнутым пластинкам сепаратора 36, а эти последние, в свою очередь, приварены к кожуху воронки 3. Пластинки эти имеют форму лопастей центробежного насоса и предназначаютс  вместе с диском 57 дл  предохранени  от попадани  механических примесей вместе с паром в трубопровод 7/. Зонт 2/ гидравлического затвора приводитс  в возвратно-поступательное движение от винта 26, имеющего по длине прорез, как в супортном винте токарного станка, дл  того, чтобы предотвратить вращение. Вращаетс  же звездочка, составл юща  одно целое с гайкой 27, от цепи Галл  28 и звездочки 29. Звездочка 27 неподвижна относительно оси и может только вращатьс .The outlet of the double wall funnel 3 is made with a sufficient margin to ensure that the maximum possible amount of slag flows per unit time. The vapor from chamber 4 enters the cavity of the funnel 3, as indicated by arrow a in the drawing. As a result of such passage past the hot walls of the funnel 3, the pair will be overheated. The circular disk 57 is welded to the curved plates of the separator 36, and the latter, in turn, are welded to the casing of the funnel 3. These plates are shaped like the blades of a centrifugal pump and are intended together with the disk 57 to prevent mechanical impurities from entering the pipeline 7 / . The umbrella 2 / hydraulic shutter is reciprocated from the screw 26, which has a slit along the length, as in the turning screw of the lathe, in order to prevent rotation. The sprocket, which is integral with the nut 27, rotates from the chain Gall 28 and the sprocket 29. The asterisk 27 is stationary relative to the axis and can only be rotated.

Звездочка 29 соединена с трубой 30 с маховиком 5/ и все вместе покоитс  и сможет вращатьс  на вертикальной стойке 32. Маховик J/ приводитс  во вращательное движение вручную, в результате чего затвор, состо щий из полого стержн  24 с колпаком 34, перекрывающим выпускное отверстие воронки 5, совершает возвратно-поступательное движение . Звездочка 27 и все необходимые к ней детали креп тс  на горизонтальных балках 33, лежащих на колоннах, хот  балки могут быть и подвешены. Вообще же возвратно - поступательное движение затвора может быть осуществлено и другим способом, но только при этом надо, чтобы подъем мог быть осуществлен на минимальную высоту, чтобы зонт 2/ имел упор сверху и мог быть вынутым быстро из пространства воронки дл  удобства чистки последней. Полость затвора сообщаетс  с атмосферой дл  его охлаждени , а зонт 55 предназначаетс  дл  того, чтобы посторонние примеси не могли попадать внутрь затвора и в воронку. На врем  чистки воронки , когда затвор приподн т, выпускное отверстие воронки 3, дл  разобщени  парового пространства с атмосферой , закрываетс  клапаном 22, который действует аналогично клапану загрузочной коробки газогенератора с ручной загрузкой. Подвод воды по трубе J9 лучше делать с трех сторон. Приспособление снабжено гидравлическим предохранительным затвором, жидкостным манометром и водомерным стеклом. Камера 4 также должна иметь сверху люк, герметически закрывающийс  дл  осмотра и ремонта ее внутри.The sprocket 29 is connected to the tube 30 with the flywheel 5 / and is all together at rest and can rotate on the upright stand 32. The flywheel J / is set in rotation by hand, resulting in a shutter consisting of a hollow rod 24 with a cap 34 that blocks the outlet of the funnel 5, reciprocates. The sprocket 27 and all the parts necessary for it are fastened on horizontal beams 33 lying on the columns, although the beams can also be suspended. In general, the reciprocal movement of the shutter can be carried out in another way, but it is only necessary that the lift can be carried out to a minimum height, so that the umbrella 2 / has an emphasis from above and can be removed quickly from the funnel space for ease of cleaning. The gate cavity communicates with the atmosphere to cool it, and the umbrella 55 is designed so that impurities cannot get inside the gate and into the funnel. At the time of cleaning the funnel, when the shutter is raised, the outlet of the funnel 3, to separate the vapor space with the atmosphere, is closed by valve 22, which acts similarly to the valve of the loading box of the gas generator with manual loading. Water supply through the J9 pipe is best done on three sides. The device is equipped with a hydraulic safety shutter, liquid manometer and water-measuring glass. Chamber 4 should also have a manhole on top, hermetically closed for inspection and repair inside.

Шлак по выходе из воронки 5 подхватываетс  струей холодной воды из труб /Р дл  более быстрой гранул ции, в результате чего происходит не только быстра  гранул ци , но пар получаетс  несколько менее насыщенным сероводородом , так как парообразование происходит большей частью из поступающей в камеру чистой воды. Пар, образующийс  в камере 4 за счет теплоты льющегос  шлака, частично перегреваетс  за счет лучистой теплоты шлака в полости 20 воронки и далее идет по трубе // в аккумул тор /2 пара. Из аккумул тора пар поступает в трубчатый поверхностный водоподогреватель /5, где вода по трубкам проходит 8-10 раз. В паровом пространстве подогревател  воды в результате такого длительного пути (а следовательно и длительного времени) вода успевает нагреватьс  до температуры, близкой к температуре вход щего в подогреватель пара.The slag at the outlet of the funnel 5 is picked up by a stream of cold water from pipes / P for faster granulation, as a result of which not only fast granulation occurs, but steam is produced with somewhat less saturated hydrogen sulfide, since the vaporization occurs mostly from pure water entering the chamber . The steam generated in the chamber 4 due to the heat of the slag that flows in is partially overheated by the radiant heat of the slag in the cavity 20 of the funnel and then goes through the pipe // into the battery / 2 pair. From the battery, steam enters the tubular surface water heater / 5, where water passes through tubes 8-10 times. In the vapor space of the water preheater, as a result of such a long journey (and therefore a long time), the water is heated to a temperature close to that of the steam entering the preheater.

Дл  достижени  такой высокой температуры воды, выход щей из подогревател , т. е. минимальной разницы в температурах вход щего пара и выход щей воды, делаетс  в подогревателе перегородка , отдел юща  в последнем верхний пучок труб дл  создани  противотока и дл  того, чтобы последний путь вода прошла в самой гор чей зоне подогревател . Конденсирующийс  пар в подогревателе стекает вниз и далее конденсат направл етс  по трубопроводу 14 обратно в камеру 4. Труба J4 дл  отвода конденсата из подогревател  13 непременно соедин етс  с водным пространством камеры, как указано на схеме , дл  полного разобщени  подогревател , даже в период его остановки, с атмосферным воздухом и дл  того, чтобы в паровом пространстве подогревател  мог держатьс  любой режим работы (т. е. мен ющеес  в широких пределах разрежение). Дл  периодического спуска конденсата из аккумул тора пара предназначаетс  труба 2Г, включенна  в отвод конденсата из подогревател  дл  разобщени  аккумул тора с атмосферным воздухом, а также дл  экономии воды и тепла, заключенного в конденсате . Из вышеописанного видно, что тепловой цикл круговой, т. е. весь получающийс  пар в камере возвращаетс  обратно в виде конденсата. Опасатьс  чрезмерного перенасыщени  воды в камере сероводородом не приходитс , так как вода из камеры непрерывно убывает с гранулированным шлаком (около 10% от веса шлака), а пополнение ее происходит свежей водой по трубе 19, чем и обеспечиваетс  посто нство состава воды в камере.To achieve such a high temperature of the water leaving the preheater, i.e. the minimum difference in the temperatures of the incoming steam and outgoing water, a partition is made in the preheater, which separates the upper tube bundle in the last to create a counterflow and to make the last path water passed in the hottest zone of the heater. Condensing steam in the preheater flows down and further condensate is directed through conduit 14 back to chamber 4. Pipe J4 for draining condensate from preheater 13 is necessarily connected to the water space of the chamber, as indicated in the diagram, to completely disconnect the preheater, even during its stopping with atmospheric air and in order that in the steam space of the preheater could be kept any mode of operation (i.e., the vacuum varies over a wide range). For periodic condensate drainage from the steam accumulator, a 2G pipe is used, which is included in the condensate drainage from the preheater to separate the accumulator from the atmospheric air, as well as to save water and heat contained in the condensate. From the above, it can be seen that the heat cycle is circular, i.e., all of the resulting steam in the chamber returns as condensate. There is no danger of excessive supersaturation of water in the chamber with hydrogen sulfide, since the water from the chamber continuously decreases with granulated slag (about 10% by weight of slag), and its replenishment occurs with fresh water through pipe 19, which ensures the constancy of the composition of water in the chamber.

Подача холодной воды в подогреватель может быть осуществлена пр мо из водопроводной сети, если гор ча  вода обратно не возвращаетс , а если гор ча  вода предназначаетс , например, дл  направлени  в смешанную систему центрального отоплени , тогда необходима установка насосов дл  обеспечени  нужной циркул ции воды в отопительной системе. Если территориально подогреватель будет располагатьс  на некотором рассто нии от камеры 4, тогда из камеры пар должен выходить с давлением немного выше 1 абс. атм..Cold water can be supplied directly to the heater from the water supply network, if hot water does not return back, and if hot water is intended, for example, to be directed to a mixed central heating system, then pumps must be installed to ensure proper circulation of water in heating system. If geographically the heater will be located at some distance from chamber 4, then steam from the chamber must come out with a pressure slightly higher than 1 abs. atm ..

чтобы была обеспечена скорость прохождени  пара по трубопроводу к аккумул тору и далее в подогреватель. Установка аккумул тора по данной системе предусмотрена небольших размеров только дл  обеспечени  подачи тепла отопительной воде в короткий промежуток времени, на случай кратковременной остановки камеры 4, т. е. временного прекращени  подачи шлака в камеру .so that the rate of steam passage through the pipeline to the battery and further to the heater is ensured. Installing an accumulator according to this system is provided with small dimensions only to ensure the supply of heat to the heating water for a short period of time, in case of a brief stopping of chamber 4, i.e., temporary slag supply to the chamber.

Вообще же, если территориально возможно установить подогреватель воды 13 на минимальном рассто нии от камеры, то можно обойтись и без аккумул тора , и тогда камера может работать и без давлени , а может даже и при разрежении, так как подогреватель  вл етс  одновременно и конденсатором. Подогреватель должен быть расположен выше уровн  воды в камере 4 дл  возможности отвода конденсата из подогревател  в камеру самотеком, в противном случае неизбежна установка насоса дл  подачи конденсата из подогревател  в камеру. При работе камеры под некоторым давлением подогреватель может быть территориально установлен в другом месте от камеры, а насосна , при всех положени х, может быть расположена на значительном рассто нии от камеры.In general, if it is geographically possible to install a water heater 13 at a minimum distance from the chamber, then the battery can be dispensed with, and then the chamber can work without pressure, and maybe even during vacuum, as the heater is also a condenser. The heater should be located above the water level in chamber 4 to allow condensate to drain from the heater to the chamber by gravity, otherwise installation of a pump to supply condensate from the heater to the chamber is unavoidable. When the chamber is operated under a certain pressure, the heater can be geographically mounted elsewhere from the chamber, and the pump, at all positions, can be located at a considerable distance from the chamber.

Непрерывное удаление гранулированного шлака из испарител  производитс  следующим образом. Шлак, пада  в воду, тонет в воде в силу удельного веса, большего удельного веса воды, и попадает пр мо в ковш элеватора 7, который подаетс  в гранул ционный барабан 8, а из гранул ционного барабана в уже гранулированном и сухом виде шлак сыплетс  в вагон или на платформу 9, в каковой отправл етс  к месту назначени .The continuous removal of granulated slag from the evaporator is performed as follows. Slag, water, sinks in water due to the specific gravity, the greater specific weight of water, and falls directly into the bucket of elevator 7, which is fed into the granulation drum 8, and from the granulation drum, in the already granulated and dry form, slag flows into car or platform 9, in which it is sent to its destination.

Гранул ционный барабан 8 состоит из сетки, через которую в силу действи  центробежной силы проходит отделивша с  от шлака вода, котора  попадает в наружный кожух, сделанный из сплошного листа. В этом кожухе со стороны выхода шлака из барабана имеетс  р д отверстий, через которые собравша с  вода и шлакова  мелочь выход т из кожуха и попадают в окружающую вышеупом нутые отверсти  кожуха кольцевую воронку, из которой далее вода и шлакова  мелочь самотеком движутс  в фильтр 75, а из фильтра вода течет обратно в камеру. Скопл юща с  шлакова  мелочь в фильтре периодически выпускаетс  из фильтра во врем  работы его. Така  схема собирани  воды из гранулированного барабана и дальнейша  ее фильтраци  делаетс  с целью экономии воды, теплоты, заключающейс  в воде, а самое главное дл  чистоты работы гранул ционного барабана и удобства его обслуживани .The granulation drum 8 consists of a grid through which, due to the centrifugal force, the water that separates from the slag passes, which flows into the outer casing, made of a solid sheet. In this casing, on the outlet side of the slag from the drum, there are a series of holes through which water and slag fines collected from the casing exit the casing and enter the annular funnel surrounding the above-mentioned casing holes, from which water and slag fines go on by gravity to filter 75, and from the filter water flows back into the chamber. Slag accumulating in the filter is periodically released from the filter during its operation. Such a scheme for collecting water from the granulated drum and its further filtration is done in order to save water, the heat contained in the water, and most importantly for the cleanliness of the granulation drum and its serviceability.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims (3)

1. Загрузочное приспособление к устройствам дл  получени  пара при помощи гор чих доменных и тому подобных шлаков, подаваемых в частично звполненные водою закрытые камеры, отличающеес  применением двухстенной воронки 3, Полость 20 между стенками которой служит пароперегревателем дл  пара, поступающего из камеры 4 через сепаратор 36 и отводимого к месту потреблени , например, в смешанную систему центрального отоплени , по трубопроводу // с возвратом конденсата в камеру 4.1. Loading device for steam generation devices using hot blast furnaces and similar slags fed to closed chambers partially filled with water, characterized by the use of a double wall funnel 3, the cavity 20 between the walls of which serves as a steam superheater for steam coming from chamber 4 through separator 36 and diverted to the place of consumption, for example, to the mixed central heating system, through a pipeline // with the return of condensate to the chamber 4. 2.В загрузочном приспособлении по п. 1 затвор дл  регулировани  подачи шлака из воронки в камеру парообразовател , отличающийс  применением полого стержн  24 оканчивающегос  колпаком 34, прикрывающим выпускное отверстие воронки 5, и совершающего при работе устройства возвратно-поступательное движение под действием соответствующего привода.2. In the loading device according to claim 1, a shutter for regulating the supply of slag from the funnel to the steam generator chamber, characterized by the use of a hollow rod 24 ending in a cap 34 covering the outlet hole of the funnel 5, and reciprocating during operation of the device under the action of a corresponding actuator. 3.В затворе по п. 2 применение зонта 55, 21, прикрепленного к верхней части стержн  24 и предназначенного дл  предотвращени  попадани  в шлаковую воронку 3-посторонних примесей.3. In the closure of claim 2, use an umbrella 55, 21 attached to the top of the rod 24 and designed to prevent 3 impurities from entering the slag funnel. Г -п;:; : G-p;:; :