Установка металлизации железорудного сырья

Установка металлизации железорудного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (и1 1 1 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) За я влево 01 . 03. 79 (21) 2730962/22-02 (53 jM. Кл . с присоединением заявки М

С 21 В 13/14

3Ъоударственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень Р1е42

Дата опубликования описания (S3) УДК 66.9. 138 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Я. Капелянов

Днепропетровский ордена Трудового Красно металлургический институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ИЕТАЛЛИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, в частности к проектированию и изготовлению печей для металлизации шихты.

Известен способ, согласно которому железорудное сырье для металлизаS ции прокаливается в трубчатых печах до 1250-1300 . С 11) .

Недостатком этого способа является повышенный расход энергии, так !

О как при остывании в интервале темпера тур 860 †1100 наблюдается вторичное окисление железорудного сырья, а следовательно энергия, затрачиваемая на перегрев шихты, расходуется зря.

Известен способ обжига шихты из окислов металлов с вводом твердого углеродистого восстановителя в шихту в начале нагрева, а после ее металлизации — охлаждение и загрузку в печь j2) .

Для этого способа характерны повышенный угар твердого восстановителя, достигающий 30-507 от его количества, задаваемого в печь.

Оптимальной температурой восстановлвния,железорудного сырья является 600-650 С. Для интенсификации процесса необходимо увеличить колебания молекулярный решеток исходного сырья, в основе которых лежат атомы железа.

Переменное магнитное поле ускоряет реакции взаимодействия углерода с оки» слами железа, тем больше, чем больше колеблется молекулярная решетка железорудного сырья.

Установлено, что при напряженности магнитного поля в 100-200 Э. атомы железа в кристаллической решетке расширяют ее, а при напряженности в 500600 Э. — сжимают. Используя этот факт, изменяя напряженность переменного магнитного поля по ходу перемещения железорудного сырья при обжиге от 100 — 200 до 500 — 600 Э, резко ускоряют металлизацию шихты. Задавая твердый углеродистый восстанови881121

40 тель только в зону его максимального взаимодействия с окислами железа, епособствуют его значительной экономии и ускорению самого процесса металлиэации. 5

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является вращающаяся трубчатая печь для термической обработки материалов, включающая устанОвленные на ее корпусе i0 воздушные сопла, соединенные внутри печи перйзорированными трубами из жаропрочного материала 13).

Недостатками данной печи являются незначительная скорость метал- 15 лизации и значительный расход восстановителя.

Цель изобретения — ускорение процесса металлизации и уменьшение расхода углеродистого восстановителя.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена сочлененной с вращающейся печью индукционной печью с винтообразным транспортирующим трактом из немагнитной стали и расположеннОй над ней примыкающей прокалочной камерой в 3-4 раза меньшего диаметра, выполненной с винтообразным трактом, а индукторы расположены по периметру печи через

45-90 с зазором, составляющим—

8 16 периметра печи °

Число зубьев приводных шестерен

1 и Й редукторов вибрирующих механизмов, участвующих во вращении валов индукционной нечи и прокалочной камеры, равны между собой, Индуктор выполняется разъемным для удобства ремонта тракта для перемещения шихты. Установка овальных индукторов с шириной в по дуге, равной †- -6- периметра печи через

Я:

4 6 1 ; д, промежутки - - --7„- вызвана необходи мостью иметь переменную напряженность магнитного поля по пути тракта шихтовых материалов, причем промежуток

2. соответствует печам с диаметФ ром до 1,5, м, а — с диаметром свьппе 1,5 м.

Расположение шахтной прокалочной каиеры со смещением относительно труб- 50 чатой печи в горизонтальной плоскости

0 на 90 объясняется необходимостью засыпки порции восстановителя на лопасти шихтового тракта индукционной печи раньше, чем засыпано железорудное сырье, так как последнее. ложась слоем на восстановитель и постепенно проникая вглубь (большая плотность), способствует лучшему химическому взаимодействию.

Соотношение диаметров прокалочной камеры для восстановителя и индукционной печи как 1;3-4 объясняется тем, что всегда в процессах восстановления восстановителя требуется 30-35 вес.7. железосодержащей шихты.

Расстояние оси прокалочной камеры от оси индукционной печи, равное 0,5 диаметра последней плюс 0,5-0,6 диаметра камеры, объясняется тем, что ближе их установить нельзя, а дальше увеличиваются объемы здания, занимаемые установкой. Восстановитель обогревается горячими колошниковыми газами иэ электропечи, где проплавляется металлизированное желеэосодержащее сырье, поэтому в нижнем торце прокалочной камеры установлен трубопровод горячих газов, а в верхнемхолодных отходящих газов. Опытами установлено, что при напряженности поля в !50 Э решетка из атомов железа склонная к расширению, а при напряженности вьппе 500 Э вЂ” к сжатию.

Перемена напряженности с 100-200 Э способствует расшатыванию решетки окислов и ускоряет металлизацию железорудного сырья. Промежутки между индукторами в †--1 в вызваны необходи С Ч:

2 мостью перемены напряженности поля

500-600 Э. (Н,1) на напряженность 100(НХ)

Для возвращения в исходное положение шихтоперемещающих трактов ин.цукционной печи прокалочной камеры после их перемещения в одну сторону на угол - - число зубьев приводных R шестерен 1 и П рядов редукторов вибрирующих механизмов, участвующих в вращении валов индукционной печи и прокалочной камеры, должны быть равны между собой ° В противном случае шихто» загрузочные тракты смещаются вниз или вверх.

На фиг. I показана установка с разрезом индукционной печи, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — горизонтальное сечение про-. калочной камеры, сечение А-А.на фиг.1; на фиг. 4 — вертикальное сечение прокалочной камеры, сечение Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 — горизонтальное сечение индукционной печи, сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 — вид Г на фиг.

5; на фиг. 7 — наружная боковая стенка индукционной печи, разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 8- схема вибрирующевогнутые лопасти винтообразного тракта ll индукционной печи 10. Установленные по периметру печи через промежуток - - овальные индуктора расC считаны таким образом, чтобы напряженность магнитного поля в зоне против индуктора была 500-600 Э. Н, а в промежутке между индукторамй—

100-200 Э Н2. Так как железная руда, брикеты, состоящие из Ге 04,. имеют магнитные свойства до 600-650 С, то в индукционной печи поддерживается эта температура. При превышении температуры 650оС сырье теряет магнитные свойства и нагрев резко умень шается. При вращении привода вибрирующего механизма вогнутые лопасти тракта индукционной печи перемещают1 ся на — оборота по часовой стрел2 ке, а затем на такой же угол против часовой стрелки с периодом перемены вращения 30-60 раз в мин. Это создает условия перемещения окатышей по кругу и вниз к отводному носку 13.

При движении окатышей по кругу изменяется напряженность магнитного по ля с 100-200 Э, Н2 до 300-600 Э Н .

При этом атомы железа стремятся сжать и расширить решетку окислов, D чем ускоряют условия отрыва от них атомов кислорода углеродом восстановителя, поступающего в индукционную печь 10 после нагрева в прокалочной камере 5 горячими колошниковыми газами.из дуговой электропечи, поступающими в камеру через трубопровод 8.

Металлизированные окатыши с отводного носка 13 попадают в ванну дуговой электропечи для проплавления.

При стоимости отсевов кокса в

3I руб/т и расходе его около 30 мас.X на единицу перерабатываемого сырья . экономия на каждую ее тонну составляет 0

31 300 0,05 = 0,465 руб.

Формула

45 изобретения

l. Установка ;металлизации железорудного сырья, содержащая вращающуюся трубчатую печь для нагрева материала, отличающаяся тем, что, с целью ускорения процесса металлизации и уменьшения расхода углеродистого восстановителя, уста55 новка снабжена сочлененной с вращающейся печью индукционной печью, по периметру которой расположены через

0:

45-90 индукторы магнитного поля с зазором между ними равным половине

5 881121

ro механизма, выносной элемент 1 на фиг ° 1.

Установка металлизации железорудного сырья состоит иэ загрузочного люка 1, борова с обводной трубой 2 для отвода иэ печи дьпчовых газов, трубчатой вращающейся печи 3, фор-. сунки 4 для нагрева шихты в трубчатой печи 3 и прокалочной камеры 5 с механизмом вибрирования 6, установ- 10 ленным в верхнем торце камеры загрузочной воронки 7, и с вмонтированным в ее нижний торец трубопроводом 8 для ввода в камеру горячих колошниковых газов электропечи, проплавляющей же- 15 лезорудное сырье, овальных индукторов 9, расположенных по наружной стенке индукционной печи 10 с винтообразным трактом 11 из нержавеющей, немагнитной стали для перемещения ших- 2р ты, механизма вибрирования 12, установленного в нижнем торце печи, и отводного носка 13 для ввода металлизированного сырья в ванну электропечи или в коробок 14. На фиг. 4 по- р5 казаны ограждение винтового тракта иэ жаростойкого асбеста 15, кожух прокалочной камеры 16. Плоские индук" торы (фиг. 5) шириной в (см. фиг. 6) размещаются симметрично по периметру Зо печи через угол - - — (2А) для возЙ В

4 можности чередования напряженности поля от 100-200 до 500-600 Э. Более частое чередование индукторов сглажи вает напряженность поля во всех точ35 ках печи, более редкое — уменьшает число перемен напряженности поля.

На фиг. 7 показаны ограждение винтового тракта 11 из жаростойкого асбоцемента 17, покрытие индуктора 18

Ю и металлические бандажи 19, скреплякнцие все части индукционной печи !О; на фиг. 8 — редуктор .20, приводящий во вращение два ряда шесте рен, который приводится в движение через полумуфты 2! от электродвигателя 22.

Установка металлизации железоруд ного сырья работает следующим образом.

Окатьппи из желозорудного сырья или различные формовки задаются в загрузочный люк 1 перед трубчатой вращающейся печью 3, в которой они нагреваются до 600-650 1С за счет сжигания природного газа, поступающего вместе с кислородом через форсунку 4. За счет наклона трубчатой печи и ее вращения окатыши скатываются на

881121 (;Риг. 1 ширины индчктора и расположенной под индукционной печью нримыкаюшей к ней прокалочной камерой в 3-4 раза меньшего диаметра, причем индукционная печь и прокалочная камера,,вы- 5 полнены с винтообразными транспортирующими тракта!чи, валы которых снабжены поворотными приводами.

2. Установка по п, 1, о т л и ч аю ш а я с я, тем, что число зубьев приводных шестерен 1 и 11 рядов редукторов поворотных механизмов приводов индукционной печи и прокалоч-1 ной камеры равны между собой.

Источники ин4ормации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР !! 368314, кл. С 22 В !/26, 1973.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 402569, кл. С 22 В 7/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 330190, кл. С 27 В 7/36, l972.

881121

Гряд шеглерен

Яряд шегтпеден

Ось гарем

Тряд шегтперен

)?ряд <иег перем ромежут шеглтер

20 фиг.8

Составитель А. Савельев

Техред M.Ðåèâåñ Корректор М. Демчик

Редактор Н. Минко

Подписное филиал IlllII "Патент", г. Ужгород, Ул ПРоектнаЯ, 4

Заказ 9873/42 Тираж 621

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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