Воздушная грануляция Воздушная грануляция шлака по схеме, предложенной Н.А. Семенко (рис. 3) происходит внутри большого бункера во встречном потоке вдуваемого снизу холодного воздуха. Гранулированный шлак выдается из нижней части камеры-бункера. При начальной температуре шлака 1200 – 1300 оС холодный воздух в процессе движения вверх нагревается до 800 – 900оС, а затем используется в котле-утилизаторе змеевикового типа с принудительной циркуляцией пароводяной смеси. Влажный пар из барабана-сепаратора, пройдя через пароперегреватель, перегревается до 450 оС и при давлении до 4 МПа отправляется потребителю. Расчеты показывают, что при воздушной грануляции 100 т/ч шлака и его охлаждения от 1300 до 200 оС можно получить до 50 т/ч пара энергетических параметров, достаточного для обеспечения работы турбогенератора мощностью 10 МВт. 1 – камера шлакогранулятора; 2 – барабан-сепаратор котла-утилизатора; 3 – пароперегреватель; 4 – водяной экономайзер; 5 – теплосиловая установка; 6 – конденсатор; 7 – насос
Рисунок 3 – Схема использования тепла шлака при воздушной грануляции В странах СНГ была также разработана установка использования теплоты шлака. Жидкий шлак поступает в копильник, где температура его снижается от 1400–1440 до 1350 – 1370 оС. В трубы системы испарительного охлаждения (СИО) копильника и валков насосом подается химически очищенная вода. Образующаяся пароводяная смесь поступает в бак-сепаратор. Шлак через валки, имеющие гладкую поверхность и вращающиеся навстречу друг другу, прокатывается в ленту толщиной 10 – 20 мм. Лента остывает до 1000 – 1200 оС в результате испарения воды в системе охлаждения валков; пароводяная смесь также поступает в бак-сепаратор. На выходе из валков лента шлака охлаждается увлажненным воздухом из сопел до 200 – 300 оС, после чего подается на измельчение и сортировку. Паровоздушная смесь, нагретая шлаком, омывает конвективные поверхности, в которых нагревается вода, и уходит из установки. Пароводяная смесь из конвективных поверхностей нагрева подается в бак-сепаратор, из которого пар идет в перегреватель и затем с температурой 350–400 оС и давлением 3,5 – 4,0 МПа направляется потребителю. В шлаковом расплаве с помощью горелок поддерживается постоянная температура. Основные недостатки такой схемы – громоздкость установки, необходимость сжигания дополнительного топлива, низкая производительность в связи с ограниченной поверхностью теплообмена по шлаку. Заводом-втузом при металлургическом комбинате разработана установка использования теплоты шлаков при мокрой грануляции, в которой состав с ковшами, заполняется жидким шлаком, подается в герметически закрытую теплоизолирующую камеру. Ковши поочередно опрокидываются в бункеры, куда из магистрали поступает вода. В камере образуется пар, направляемый затем в коллектор потребителю. За рубежом известен ряд разработок, в которых расплавленный шлак дробят на вращающихся аппаратах. Этот способ более детально будет рассмотрен ниже. |