Способ обжига окатышей на конвейерных машинах

Способ обжига окатышей на конвейерных машинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 15.0881. Бюллетень HB З0 (51)М. Кл 3

С 22 В 1/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 669.1:

:622.782 ° 42 (088. 8) Дата опубликования описания 1508.81 (54) СПОСОБ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ HA КОНВЕЙЕРНЫХ

МАШИНАХ

Изобретение относится к подготов ке металлургического сырья в черной металлургии.

Известны способы отопления горных обжиговых конвейерных машин с комбинированной системой сжигания газообразного топлива, включающие раздельную подачу газообразного топлива и воздуха горения, иэ смешение, сжигание в горном пространстве и непосредственно в слое окатышей. По этим способам интенсификацию процессов тепло- и массообмена в слое осуществляют посредством ликвидации на части зоны обжига факельного сжигания газа, ввода всего потока газовоэдушной смеси в слой окатышей и сжигания этой смеси в зоне слоевого горения топлива на средних и нижних, горизонтах слоя (1 ).

Недостатками данных способов являются: необходимость организации специальной зоны тушения поверхности слоя окатышей (путем подачи холодного воздуха) перед зоной слоевого горения топлива для устранения возможности загорания топлива над слоем, в результате чего увеличивается протяженность обжиговых конвейерных машин; необходимость расположения 3() устройства для сжигания газа в слое непосредственно в горновом пространстве машин, что обусловливает существенное снижение их механической стойкости; наличие на обжиговых машинах разнотипного топливосжигающего оборудования, что усложняет его эксплуатацию, необходимость использования в процессе природного газа и отсутствие возможности применения недефицитных дешевых видов твердого топлива.

Таким образом, применение этих способов существенно усложняет конструкцию обжигового оборудования и обусловливает уменьшение удельной производительности обжиговых машин. Перечисленные недостатки устраняются при одно-, временном сжигании газообразного (над слоем) и твердого (в слое окатышей ) топлив.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ отопления обжиговых конвейерных машин с комбинированной системой сжигания различных видов газообразного и твердого топлива, включающий раздельную подачу газообразного и твердого топлива и воздуха горения, их смешение, сжигание в г9рновом пространстве газообразного топлива, а сжига855031 этоге твердое топливо через специальные сопла топливосжигаюЬ их устройств вдувается в горн обжиговой машины, частично сжигается в горне в состоянии газовзвеси в смеси с природным газом и дожнгается (за счет недогоревших крупных частиц топлива) непосредственно в слое материала . Горящие частицы топлива поступают в слой ма."ериала вместе с горячим потоком

65 ние твердого топлива непосредственно в слое окатышей. Согласно этому способу в горне сжигают смесь газообразного топлива и воздуха, а твердое топливо подают на обжиговые тележки (последовательно слой угля, слой рудоугольных гранул) методом послойной укладки материала. Таким образом в высокотемпературных зонах осуществляется одновременное сжигание топлива над слоем и в слое материала (2).

Недостатками этого способа являются: послойная укладка материала, осуществление которой в настоящее время на серийном оборудовании затруднительт но, так как требует наличия специального тракта для подачи твердого топлива, необходимость разделения твердого топлива на два потока: самостоятельный поток топлива и топливо, закатываемое в гранулы, в результате чего существенно усложняется система подго-Щ товки шихты, повышенные требования к степени измельчения угля, закатываемого в гранулы, невозможность увеличения и регулирования скоростей реакции тепло- и массообмена на всех гори- g зонтах слоя материала, невозможность работы горна обжиговых машин на смеси различных (включая твердое) видов топлива.

Цель изобретения — интенсификация процесса тепло- и массообмена в слое и уменьшение расхода дефицитных видов топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу через нечетные и четные ряды противоположных топливосжигающих устройств вводят и сжигают в горне смесь твердого и газообразного топлива в соотношении по теплу соответственно 1:(1,4-2,7) и

1:(2,0-3,5), при том 10-50% твердо- 4О

ro топлива сжигают в горне, а 5090Ъ - непосредственно в слое окатышей, время пребывания материала между соседними нечетными рядами топливосжигающих устройств 2-4 мин. 45

Использование при производстве окатышей дешевых видов твердого топлива является важнейшей народнохозяйственной задачей. Вместе с тем решение этой задачи должно сопровождать- о ся улучшением процесса обжига окатышей. В предлагаемом решении использование дешевых видов твердого топлива сочетается с повышением производительности обжигаемого оборудования и улучшением качества готовой продукции, Для газа-теплоносителя. Горение мелких частиц твердого топлива (крупностью до 0,3 мм) завершается в горновом пространстве машины за счет кислорода горновых газов. Более крупные частицы загораются в горне, с потоком газа-теплоносителя попадают в слой окатышей и дожигаются в нем.

Установлено, что при изменении режима сжигания топлива в горне от горелки к горелке, т. е. при создании пульсирующего режима горения топлива по длине машины, все процессы тепло- и массопереноса интенсифицируются. Для этого режим сжигания топлива нечетных и четных рядов горелок устанавливается отличным друг от друга.. При этом суммарное количество топлива по теплу в каждый ряд горелок устанавливается одинаковым (т.е. распределение тепла по длине машины соответствует технологической карте), но в нечетные ряды (первые по ходу материала) газообразное топливо подают в несколько меньшем количестве (для увеличения доли твердого топлива, подаваемого в слой в начале процесса) чем в четные ряды горелок. Вместе с тем изменение от ряда к ряду соотношения различных видов топлива приводит к изменению параметров его горения как в горне обжиговой машины, так и в слое окатышей. В результате по длине машины имеют место регулируемые пульсации горящего факела и пульсации режима термообработки отдельных горизонтов слоя окатышей, т.е. осуществляется управляемая интенсификация процессов тепло- и массопереноса в слое окатышей. Наиболее эффективным пульсационный режим тер— мообработки окатышей становится при соотношении по теплу твердого и газообразного топлива в нечетных и четных рядах горелок соответственно 1:1,42,7 и 1:2,0-3,0. Подача в нечетные ряды горелок газообразного топлива в количестве, меньшем 1,4 от количества твердого топлива, ухудшает процесс воспламенения теплововоздушной смеси, что нежелательно. Подача в нечетные ряды горелок газообразного топлива в количестве, большем 2,7 от количества твердого топлива, уменьшает амплитуду колебаний (пульсаций) процесса термообработки слоя окатышей и интенсификация процесса обжига окатышей оказывается малоэффективной.

Подача. в четные ряды горелок газообразного топлива в количестве, меньшем 2,0 от количества твердого топлива, также снижает амплитуду пульсаций процесса термообработки слоя окатышей и является нежелательной. Подача в четные ряды горелок газообразного топлива в количестве, большем

3,5 от количества твердого топлива, приводит к понижению твердого топ855031 лива, сгораемого в слое шихты, и, следовательно, к недообжигу нижних горизонтов окатышей.

Введение в слой окатышей требуемого количества твердого топлива обеспечивается регулированием его крупности по фракциям 0 3- и +0,3 мм.

По технологии обжига над слоем шихты

1 необходимо сжигать 10-50% твердого ! топлива (для этого содержанйе в нем фракции +0,3 мм должно составлять

95-60%). Сжигание над слоем шихты менее 103 твердого топлива по существу невозможно вследствие естественного Наличия в топливе (после мельницы) класса фракции — 0,3 мм и частичного сгорания в шихте горна более крупных частиц топлива. Сжигание над слоем шихты более 50% твердого топлива нецелесообразно, т.е. в противном случае количество топлива, сгораемого в слое шихты, оказывается недостаточным, и нижние горизонты слоя недообжигаются.

При сжигании над слоем окатышей

10-50% твердого топлива в слое догорает 50-90% от его суммарного количества. Эти пределы определяются количеством топлива, сгоревшего над слоем по указанным причинам.

Пульсация режима термообработки окатышей по длине машины определяются не только амплитудой пульсаций, но и их частотой. В данном случае частота пульсаций определяется временем пребывания окатышей между соседними нечетными (четными) рядами топливосжигающих устройств. Опытные данные показали, что это время должно составлять 2-4 мин. При меньшем времени пребывания окатышей между соседними нечетными рядами горелок (менее 2 мин) уменьшается эффективность интенсификации процессов теплои массообмена в слое, что нежелательно. При большем времени пребывания окатышей (более 4 мин) между горелками могут образовываться участки с пониженной температурой поверхности слоя, что недопустимо.

Сущность изобретения заключается в создании по длине обжиговой конвейерной машины пульсирующего режима термообработки слоя окатышей с заданными амплитудой и частотой пульсации. При этом амплитуда пульсаций задается различным соотношением газообразного и твердого топлива, пода-. ваемого в горелки, а частота — временем пребывания окатьыей между соседними нечетными (четными). рядами горелок.

Пример. Сырые железорудные окатыаи загружают на обжиговую конвейерную машину и последовательно подвергают сушке, подогреву и высокотемпературному обжигу. В горн стапливаемых зон обжиговых машин через комбинированные топливосжигаю-1 щие устройства (предусматривающие одновременную подачу газообразного и твердого в виде газовзвеси топлив) подают газообразное и твердое топливо, а также воздух горения раздельными потоками. Образовавшаяся смесь частично сгорает в горне, потоком газа-теплоносителя просасывается через слой окатышей, догорает в нем и обеспечивает требуемый по тех нологии температурный режим обжига.

В нечетные ряды горелок подают смесь твердого и газообразного топлива в соотношении 1:1,4-2,7. Например, при соотношении 1:2 и производительности горелок по теплу 2,5 млн. ккал/ч в горелку подают твердого топлива

178 кг/ч (- где 4700 — теплоЭ 470 творная способность топлива, ккал-Kl ), а природного газа — 196 нмЭ/ч (при

2б теплот ворной. способности гаэ а.

8500 нм Э/ч) .R четные ряды горелок подают смесь твердого и газообразного топлива в соотношении 1:2,0-3,5.Например, при соотношении 1:3 при укаэанных параметрах в горелку подают твердого топлива 133 кг/ч, природного газа — 220 нм /ч. Расход природного газа и топлива устанавливают посредством регулирующей аппаратуры (дроссельных заслонок, вентилЕй и т.п.),. контролируют по стандартным весоизмерителям и регулируют доэирующими устройствами.

В горне обжиговых машин сжигают

10-50% твердого топлива, а остальное его количество (50-90%) дожигают в слое окатышей. Для сжигания в горне

10% твердого топлива количество его фракций класса +0,3 мм устанавливают равным 95Ъ (абс.). При увеличении

4() доли сжигаемого.в горне твердого топЛива (задаваемой по технологии процесса) количество крупных фракций в топливе постепенно увеличивают.Для сжигания в горне 50% твердого топлиg5 ва количество его фракций класса

+0,3 мм устанавливают равным 60%. Степень измельчения твердого топлива (соотношение в нем крупных и мелких фракций) регулируют режимом работы раэмольных мельниц и контролируют рассевками топлива перед горелками.

При указанных параметрах время пребывания материала между соседними нечетными рядами горелок (частоту пульсаций) устанавливают равным

3,0 мин (это время в зависимости от режима обжига может изменяться от 2 до 4 мин). Частоту пульсаций регулируют скоростью перемещения обжиговых тележек и контролируют по стационарбб ным КИП.

После высокотемпературного обжига окатыаи охлаждают и отправляют на склад готовой продукции.

Применение предлагаемого способа

6S позволяет повысить производительность

855031

Формула изобретения

Составитель Л. Савицкая

Редактор M. Петрова Техред А. Ач Корректор M. Коста

Заказ 6836/38 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 обжиговых машин конвейерного типа на 5-7%, улучшить качество готовой продукции и обеспечить воэможность частичной замены природного газа недефицитным твердым топливом. Экономический эффект при таком улучшении параметров процесса составляет

90 тыс.р. на 1 млн. т окатышей.

Способ обжига окатышей на конве- йерных машинах, включающий раздельную подачу газообразного, твердого топлив и воздуха горения, их смешение, сжигание в пространстве газообразного и частично твердого топлива, 5 дожигание твердого топлива непосредственно в слое окатышей, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процессов тепло- и мас-, сообмена в слое и уменьшения расхода дефицитных видов топлива, через нечетные и четные ряды противоположных топливосжигающих устройств вводят и сжигают в горне смесь твердого и газообразного топлива в соотношении по теплу соответственно 1:(1,4-2,7) и

1:(2,0-3,5), при этом 10-50% твердого топлива сжигают в горне, 50-90%непосредственно в слое окатышей, время пребывания материала между соседними нечетными рядами топливосжигающих устройств 2-4 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Буткарев А.П. и др. Окускование железных руд и коцентратов.-Сб. института "Уралмехаиобр". "Металлургия", 1978, 9 5, 2. Патент Cf8A В 3383199, кл. 75-4, 1967.