Способ подогрева агломерационной шихты

Способ подогрева агломерационной шихты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии н может быть использовано при окусковании рудных металлов . Цель изобретения - снижение удельного расхода пара, интенсификация процесса спекания, улучшение условий труда. Способ включает подогрев шихты при увлажнении в барабане-окомкователе паром, который подают в окружении водяной пленки При соотношении расхода пара и воды 0,42- 0,58 при влажности исходной шихты 1%, а на каждый процент увеличения влажности шихты сверх 1% соотношение расхода пара и воды повьшают на 0,07- 0,13 сверх 0,58, при этом скорость истечения воды составляет 5-6 м/с. 1 табл. С/ с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жидкость пароГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4275239/23-02 (22) 01.06.87 (46) 07.03.89. Бюл. М 9 (71) Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых Уралмеханобр" (72) А,Г.Жунев, Г.А.Пермяков, В.А,Морозов и Н.Ф.Шангин (53) 622.785(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1122719, кл. С 22 В 1/1 6, 1983. (54) СПОСОБ ПОДОГРЕВА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХ П1 (57) Изобретение относится к области металлургии и.может быть испольИзобретение относится к процессу окускования рудных материалов методом агломерации и может быть использовано в черной и цветной металлургии.

Целью изобретения является снижение удельного расхода пара, интенсификация процесса спекания, улучшение условий труда.

Способ осуществляется следующим образом.

При подаче водяного пара в окружении водяной пленки происходит соприкосновение части пара с. водяной рубашкой. При этом пар охлаждается, конденсируется в жидкость с выделением скрытой теплоты парообразования и передачей тепла водяной рубашке..

Основная часть пара при достижении

1 пересыпающегося слоя шихты также ох-

„.,80„„МЫ7Я А1 зовано при окусковании рудных металлов. Цель изобретения — снижение удельного расхода пара, интенсификация процесса спекания, улучшение условий труда. Способ включает подогрев шихты при увлажнении в барабане-окомкователе паром, который подают в окружении водяной пленки при соотношении расхода пара и воды 0,420 58 при влажности исходной шихты

1%, а на каждый процент увеличения влажности шихты сверх 1Х соотношение расхода пара и воды повьппают на 0,07-0,13 сверх 0,58, при этом скорость истечения воды составляет 5-6 м/с.

1 табл. лаждается и конденсируется в с выделением скрытой теплоты образования.

Подача пара на большую часть поверхности пересыпающегося слоя шихты с последующей конденсацией его в жидкость позволяет получить капиллярные мениски практически во всех точках контакта между частицами агломе.рационной шихты и сконденсированными капельками воды. Это способствует увеличению капиллярного сцепления между ними в сравнении с силамй сцепления, возникающими при обычном увлажнении и окомковании шихты. В конечном итоге повышается степень окомкования шихты и, следовательно, улучшаются показатели процесса спекания †. повьппается производительность

1463778 агломашин при снижении удельного расхода топлива;

Наличие водяной оболочки, окружающей водяной пар, препятствует выделению пара в окружающее пространство внутри барабана-окомкователя и тем самым способствует практически полному использованию тепловой энергии пара. Отсутствие выбивания пара из рабочего пространства барабанаокомкователя улучшает санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала и снижает коррозионный износ близрасположенных металло конструкций.

При соотношении расхода пара и воды 0,42-0,58 для шихты, имеющей первоначальную влажность 1Х и темпео ратуру 20 С, обеспечивается одновременно подогрев шихты до 60-70 С и о ее увлажнение до 6-87. (оптимальная влажность большинства агломерационных шихт) при истечении воды со скоростью 5-6 M/c С повышением исходной влажности шихты соотношение расхода пара и воды повышают на 0,070,13 на каждый процент влаги. Для исходной влажности шихты 1Х при соотношении расхода пара и воды больше

0,58 в установившемся режиме работы барабана-окомкователя при нагреве о шихты до 70 С не достигается увлажнение до оптимальной влажности, т.е. влажность шихты меньше 6Х. При соотношении расхода пара и воды меньше

0,42 при нагреве до 60 С шихта станоо, вится переувлажненной, Массовая доля влаги в шихте превышает 8 .

Скорость истечения воды 5-6 м/с выбирают из условий образования водяной рубашки (пленки) при минимальной кинетической энергии струи воды.. При скорости истечения водяной струи менее 5 м/с происходит разрыв водяной пленки. Через образующиеся полости пар выходит в пространство барабанаокомкователя. Это ведет к потерям пара, ухудшает санитарно-гигиенические условия труда и вызывает допол™нительную коррозию близрасположенных металлоконструкций. С увеличением скорости истечения воды (более 6м/с) вследствие повышения кинетической энергии струи воды происходит разрушение образующихся гранул шихты.

Снижение качества окомкованной шихты приводит к ухудшению показателей процесса спекания.

В барабане-окомкователе на 2/3

его длины от начала загрузки агломерационной шихтой подается водяной пар в окружении водяной рубашки (пленки) при соотношении расхода пара и воды 0,42-0,58 при влажности шихты 1 . При использовании шихты с более высокой начальной влажностью

1р соотношение расхода пара и воды повышают на 0,07-0,13. Скорость истечения воды 5-6 м/с.

С целью опр еделения эффек тивно сти подогрева агломерационной шихты

15 паром по известному и предлагаемому способам приводят лабораторные иссле. дования. Для исследований используют шихту, содержащую, : сидеритовая руда 43,8„ бурые железняки 16,4;

20 известняк 9,8; твердое топливо 5; возврат 25, Шихту массой 35 кг загружают в барабан диаметром 800 мм и длиной 1000 мм с числом оборотов

25 мин

Пример 1-2. Шихту по известному способу после смешивания и предварительного увлажнения до влажности 1Х загружают в барабан-окомкователь и подогревают пароводяной

30 смесью, подаваемой из парогенератора где смесь получают при расходе ,Э о пара температурой 117 С, давлении

0,15 МПа и воды в соотношении 0,420,58, Расход пара и воды контроли35 ру т по контрольно-измерительным приборам, установленным на подводящих паро- и водопроводах. Шихту подогревают до 60 и 70 С.

Качество окомкованной шихты оценивают показателем эффективности окомкования шихты, характеризующим относительное изменение содержания фракции минус 1,6 мм до и после окомкования, что выражению

45 и = — — — 100

Ь где а и b — содержание фракции до и после окомкования соот50 ветственно.

Подготовленную шихту спекают в лабораторной чаше диаметром 300 мм при высоте слоя 450 мм.

Результаты исследований сведены

55 в таблицу.

Из таблицы видно, что при повышении температуры шихты с 60 до 70 С .расход пара повышается с 44 до 55 кг/т агломерата при увеличении удельной

14637 производительности аглоустановки с

0,96 до 1,08 т/м ч.

Пример и 3-7. Подогрев и увлажнение шихты осуществляют по предлагаемому способу, Пар и воду подают непосредственно в барабанеокомкователе на слой перемещающейся шихты.через специальные форсунки, обеспечивающие подачу пара в окружении водяной рубашки.

Все остальные технологические операции аналогичны примерам 1-2.

При подаче пароводяной смеси в соотношении меньше или больше предла- )5 гаемом влажность шихты не соответствует оптимуму. Это приводит также к недогреву или перегреву шихты, что ухудшает качество окомкованной шихты и, следовательно, снижает удель- 20 ную производительность аглоустановки и повышает расход пара.

Пример ы 8-11. Скорость истечения воды ниже и вьппе предлагаемых величин, При снижении скорости - 25 истечения воды до 4,3 м/с (пример 10) из-эа разрыва водяной пленки происходит выбивание пара из окружения водяной рубашки. Это приводит к снижению температуры нагрева шихты, по- 30 вышению удельного расхода пара и снижению удельной производительности аглоустановки. С повыпением скорости истечения воды до 6,6 м/с (пример 11) ухудшаются условия окомкования. Понижается показатель эффективности окомкования шихты, вследствие чего снижается удельная производи,тельность аглоустановки.

Способ подогрева агломерационной шихты, включающий подогрев шикты паром при увлажнении в барабане-окомкователе, отличающийся

35 тем, что, с целью снижения удельного расхода пара, интенсификации процесса спекания, улучшения условий труда, водяной пар подают в окружении

40 водяной пленки при соотношении расхода пар и воды 0,42-0,58 при влажнос- ти исходной шихты 1Х а на каждый процент увеличения влажности шихты сверх 17 соотношение расхода пара и

45 воды повьппают на 0,07-0,13 сверх

0,58, при этом скорость истечения воды составляет 5-6 м/с.

Пример ы 12-16. Шихту спекают при исходной влажности вьппе в сравнении с предыдущими сериями.

При повышении исходной влажности шихты до 37 и соответствующем увеличении соотношения расхода пара и во ды достигается требуемая влажность

78 6 п1ихты и ее температура. Удельная производительность установки изменяется в пределах 1,12 — 1,16 т;м ч, г а расход пара на 1 т агломерата

42-50 кг. В случае увеличения соотношения расхода пара и воды до 0,15 на 1Е повышения исходной влажности сверх 1Х (пример 16) из — за снижениявлажности шихты ниже оптимальной величины ухудшается показатель эффективности. Удельная производительность установки снижается до 1,04 т/мч а расход пара возрастает до 50 к" на на 1 т агломерата, При снжкении этой величины до 0,05 (пример 15) вследствие переувлажнения шихты и уменьшения ее температуры удельная производительность установки почижается до 0,98 т/м ч, Данные таблицы показывают, что предлагаемый способ подогрева шихты по сравнению с известным позволяет снизить удельный расход пара на 1520Х, повысить удельную производительность установки на 5-lOX при улучшении санитарно-гигиенических условий труда.

Формула изобретения

1463778

СоотноСкорость истечеХарактеристика окомкованной шихты

Влажность

Пример

Удельный расход пара, кг/т агломерата

Удельная производительность, и т/м ч шение расхода пара и воды ния воды, м/с исходной шихты,%

Показатель эффектив»..— ности

Влаж- Темпеность, рату ра, C окомкованной шихты

58

0,42

0 58

7,6

7 2

44

0,96

1,08

Составитель А.Кальницкий

Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 792/32 Тираж 576 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Известный

2

Предлагаемый

4

6

8

11

12

13

l4

15 !

l1

1

1

1

3

3

0,42

0 58

0,40

0 61

0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

0,72

0,84

0,78

0,68

0,88

5 5

5 6, 5,5

5,6

5,0

6,0

5,6

4,3

6,6

5,5

5,5

5,5

5,5

5 5

8,4

5,8

8,4

5,6

7,2

7,8

7,1

6,2

6,8

6,9

6,2

6,5

8,2

5 8

53

72

62

64

65 .

57

58

64

53

64

63 бб

54

51

62

64

58

54

38

47

34

49

47

44

43

43

48

44

44

1,16

1,14

1,04

1,07

1,13

1,12

1,15

1,02

0,97

1,12

1,16

1,14

0,98

1,04