18.10.11 Лекция 13
3. Горячий агломерат
Искусственный продукт после обогащения руды. Мелкие фракции, которые необходимы для разделения они не приемлемы, поэтому подвержены окомкованию – спеканию. Добавляют коксик. Более 50-60% от состава шихты доменных печей, 2ая половина – окатыши. Окатыши получают из концентратов. При обжиге окатышей все технологические газы используются для сушки, для улучшение обжига, поэтому ни каких дополнительных внутренних ресурсов процесс обжига не требует. При агломерации появляется избыточное тепло, которое используют частично на технологический процесс, а часть через котел утилизатор на выработку пара. Тепло горячего агломерата сохраняется, целесообразно его использовать. Для этого применяются различные конструкции. Охлаждение агломерата должно проводиться организовано, чтобы не разрушить его. За счет чего существенно повышается прочность агломерата. Рационально использовать путем отбора для подогрева воздуха. Обычно это тепло, которое отбирается в дальнейшем используется либо для получения воды или пары, с последующей выработкой электроэнергии. Она компенсирует работу эксгаустеров. При охлаждении агломерата суще-но улучшается экологическая обстановка. Благодаря отбору тепла удается улучшить и теплой баланс предприятия.
Схема чашевого охладителя с принудительным просасыванием
Под действием разрежения, создаваемого дымососом в воздухопроводе и надконусном пространстве, холодный воздух через жалюзийную наружную стенку бункера устремляется в межкусковые каналы слоя агломерата, пронизывая и охлаждая кольцеобразный слой материала. Далее через внутреннюю жалюзийную стенку бункера поток уже нагретого воздуха входит надконусное пространство охладителя. А затем по воздухопроводу поступает в батарейный циклон. После очистки от пыли тепло нагретого воздуха может быть утилизировано. Считается, что агломерат должен иметь температуру 150 оС – безопасная для транспорта в доменные цеха. 90 м3/тонн агломерата – расход воздуха. Меньше чем на линейном охладителе.
4. Тепло охлаждающей воды
Существует 2 системы охлаждения:
Традиционная – используют воду, и в том же состоянии она покидает пространство, нагреваясь на несколько градусов. Её особенность в том, чтобы сохранить элементы охлаждения и не допустить их разрушение, температура 30 градусов, чтобы не выпадали соли (накипь, которая приводит к повышению температуры металла).
Пароиспарительное охлаждение. Тогда все элементы охлаждения включаются в систему парового котла. Подается химически чистая вода, которая не способна вызывать отложения накипи. Эту воду можно использовать не только для охлаждения, но и для нагрева более высоких температур (более 100). Оно более экономично, позволяет также получить электроэнергию. Требуется меньшее количество воды, которая ещё и циркулирует в замкнутом контуре.
Тепловые насосы. Они позволяют использовать низко потенциальное тепло жидкостей. Нагреватель и испаритель находятся в замкнутой системе. Внутри системы находится жидкость, температура кипения которой ниже, чем температура охлаждающей среды (воды). Испаритель могут помещаться в грунт (до 4-5 метров). Жидкость типа фреона, находясь в контакте с водой – она допускает нагрев и испарение в газ. Аккумулирование тепло в парах фреона сжимается в компрессоре. Компрессор дает свою энергию и поднимает температуру. Сжатый газ при высокой температуре, происходит конденсации и тепло передается конденсатору. Холодильник работает наоборот. Таким образом, удается поднять температуру воды. Такая вода вполне может нагреть помещение. В технике применяют, так как не требуется большого расхода топлива. Затраты на компрессую составляют 1/5 часть от циркуляции фреона. Получаем 80% дармового тепла.
Принципиальная схема теплового насоса с компрессором
5. Тепло жидких шлаков
Каждая тона жидкого шлака содержит 1800 кДж тепла. А шлаков образуется в стране 30 млн. тонн. 1 тона шлака = 70 кг. Условного топлива
Схема установки по утилизации тепла жидких шлаков (поперечный разрез)
Сложности: температура, кол-во шлаков. Установка должна работать круглый год и приносить пользу. Разработка ВНИИМТ
ПО желобу поступает шлак в накопитель (ванну). Внутренняя часть бесконечная цепь пластин, которые приводятся в движение с помощью звездочек. Теплообменник использует тепло жидкого шлака для подогрева воздуха. Пластины холодные, поэтому на них намораживается шлак. Затем они выходят и поднимаются вверх (по кристаллизаторам). По время подъема происходит кристаллизация и охлаждение. Поднимаясь на горизонтальный участок, пластины попадают под воздействие бил (массивные металлические детали), за которые пластины ударяются и шлак скалывается как хрупкое вещество. В процессе кристаллизации возникают большие температурные напряжения. Этот шлак сбрасывается в динамическую решетку, которая представляет собой набор валиков. Дальше пластины опускаются вниз и охлаждаются, снова попадают в ванну. Воздух поступает через трубопровод подачи и далее разделяется на правую и левую ветви. С левой охлаждает шлак, а справа – пластины. 3ий поток через бункер и собираются вверху, уходят к потребителю тепла. Остывший шлак по конвейеру отправляются на склад.