Способ спекания агломерата и устройство для его осуществления

 

1. Способ спекания агломерата, включающий укладку слоя шихты на подвижную решетку, его зажигание и фильтрацию газов через слой с распределением по ширине репштки, отличающийся тем, что, с целью оптимального распределения скорости газов по ширине агломашины, распределение газов по ширине осуществляют путем формирования под рабочей Ветвью решетки, вдоль ее периферийной части, слоя зернистых материалов, коэффициент сопротивления которого изменяют обратно пропорционально изменению коэффициента сопротивления спекаемого слоя по его ширине и длине за счет изменения высоты распределительного слоя преимущественно в пределах 0,1-1,5 высоты спекаемого слоя, при этом ширину распределительного слоя изменяют в пределах 0,019-0,2 ширины спекаемого слоя. 2.Устройство для,спекания агломерата , содержащее решетку, размещенную над дутьевыми камерами, средства укладки шихты и горн, отличающееся тем, что, с целью оптимального выравнивания скорости газов по пгирине агломашины,. (Л оно снабжено направляющими элементами, установленными под рабочей ветвью решётки вдоль ее периферийной части на дутьевых камерах. 3.Устройство по -п.2, отличающееся тем, что направляющие элементы выполнены в виде короба с бортом, ребрами и разгрузочш,м окго ном, pasMeDjeHHbiM у задней поперечной стенки дутьевой камеры. 4.Устройство по ПП.2 и 3, о т 00 СП личающееся тем, что направлякщие элементы выполнены решет- . чатыми.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1021185

А1

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3214674/22-02 (22) 29.09.80 .(46) 15.09.89. Бюл. И - 34 (71) Украинский государственный институт по проектированиюметаллургических заводов (72) А.М.Росицкий, О.А.Симонов, Г.С.Бабенко, В,С..Галинский, П.П,Коваль, В,П,Трегуб, В,И..Губанов и В.Б.Исполатов (53) 622.785.5 (088,8) (56) Коротич В.И. и др. Газодинамика агломерационного процесса.

M., Металлургия, 1969, с. 180-181.

Авторское свидетельство СCCP ,1}}692877, кл. С 2? В 1/20, 1979. (54) СПОСОБ СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАТА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ спекания агломерата, включающий укладку слоя шихты на подвижную решетку, его зажигание и фильтрацию газов через слой с распределением по ширине решетки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью оптимального распределения скорости .газов по ширине агломашины, распределение газов по ширине осуществляют путем формирования под рабочей ветвью решетки, вдоль ее периферийной части, слоя зернистых материалов, коэффициент сопротивлеИзобретение относится к получению металлургического сырья и может быть применено преимущественно для получения агломератов в черной и цветной металлургии. (51) 4 С 22 B 1/16, Г 27 В 21/00

2 ния которого изменяют обратно пропорционально изменению коэффициента сопротивления спекаемого слоя по его ширине и длине за счет изменения высоты распределительного слоя преимущественно в пределах 0,1-1,5 высоты спекаемого слоя, при этом ширину распределительного слоя изменяют в пределах. 0,019-0,2 ширины спекаемого слоя.

2. Устройство для. спекания агломерата, содержащее . решетку, размещенную над дутьевыми камерами, средства укладки иихты и гори, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оптимального выравнивания скорости газов по ширине агломашины, оно снабжено направляющими элементами, установленными под рабочей ветвью решетки вдоль ее периферийной части на дутьевых камерах.

3. Устройство по .п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что направляющие элементы выполнены в виде короба с бортом, ребрами и разгрузочным окном, размещенным у задней поперечной стенки дутьевой камеры.

4. Устройство по пп.2 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что направляющие элементы выполнены решет- чатыми.

Известен способ спекания с дросселированием первых и последних вакуум-камер. Способ заключается в том, что за счет частичного прикрытия шибе1}ов на двух первых и 4-5

1021185 последних вакуум-камерах осуществляют выравнивание скорости просасываемого воздуха по длине агломашины.

При этом растет производительность агломашины и снижается удельный расход электроэнергии за счет уменьпения. подсосов, преимущественно, на торцах и увеличения количества просасываемого воздуха через центральную часть машины.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что он не обеспечивает перераспределения воздуха по ширине агломашины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ спекания шихты, включающий укладку слоя шихты, зажигание и фильтрацию газов через слой с распределением его по ширине решетки.

Слой шихты перед зажиганием делят продольной щелью на две части и разрежение регулируют раздельно под каждой чаетью с помощью шиберов, установленных соответственно на правой и левой вакуум-камерах, Недостатками данного способа является то, что уменьшается удельная производительность агломашины за счет снижения вертикальной скорости спекания, так как у бортов спекательных тележек наблюдается резкое увеличение просасываемого воздуха преимущественно за счет образования щелей вдоль бортов при усадке сгекаемого слоя, а выполнение в слое шихты продольной щели на глубину

4/5 высоты слоя дополнительно снизит количество воздуха, просасывае" мого через спекаемый слой в единицу времени за счет падения вакуума и отрицательно повлияет на удельный съем. Кроме того, снижается производительность агломашины за счет уменьшения выхода годного, так как на участках спекаемого слоя, прилегающих к выполненной продольной. щели, спекания происходить не будет, что подтверждается опытом работы агломашины с нижним дутьем в цветной металлургии. Например, при образовании канального хода газов (продува) в неплотном участке спекаемого слоя, образовавшийся канал проходит над всеми дутьевыми камерами по всей длине агломашины. При этом шихта вокруг канала не спекается и давление в каждой дутьевой камере падает

10 l5

55 при проходе над ней канала. Явно вы.раженная неравномерность спекания по ширине слоя (происходит опережение зоны спекания у бортов и в центре слоя) затрудняет определение законченности процесса спекания, так как нет явного максимума, например, температуры отходящих газов .в предпоследней вакуум-камере (происходит усреднение температуры), освещенности последних вакуум-камер и т.д., что увеличивает вероятность недопека (снижается качество) или недоиспользование полезной мощности агломашины (снижается производительность).

Целью изобретения является оптимальное распределение газов по ширине агломашины.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем укладку слоя шихты на подвижную решетку, его зажигание и фильтрацию газов через слой.с распределением по шири-. не решетки, распределение газов по ширине осуществляют путем формирования под рабочей ветвью решетки, вдоль ее периферийной части, слоя зернистых материалов, коэффициент сопротивления которого изменяют обратно, пропорционально изменению коэффициен та сопротивления спекаемого слоя по его ширине и длине за счет изменения высоты распределительного слоя преимущественно в пределах 0,1-1,5 высоты спекаемого слоя, при этом ширину распределительного слоя изменяют в пределах 0,019-0,2 ширины спекаемого слоя под рабочей ветвью решетки.

Устройство..для осуществления данного способа, содержащее решетку, размещенную над дутьевыми камерами, средства укладки шихты и горн, снабжено направляющими элементами, установленными под рабочей ветвью решетки .вдоль ее периферийной части на дутьевых камерах.

Направляющие элементы выполнены в виде короба с бортом, ребрами и разгрузочным окном, помещенным у задней поперечной стенки дутьевой камеры.

Направляющие элементы выполнены решетчатыми.

На фиг,1 показана агломашина, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - то же, ко с рв шетчатыми направляющими; на фиг.4разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5—

5 !

О

ЗО реальных шихт существенно различаются) и начала резкого увеличения коэффициента избытка воздуха Ы верхний предел относительной высоты распределительного слоя (1,5) выбирают из учета соотношения сопротивлений спекаемого и распределительного слоев и максимального значения коэффициента избытка воздуха о у борта машины.

Йирина распределительного слоя определяется существенным изменением коэффициента избытка воздуха по ширине спекаемого слоя, например от 2, 5-3,0 до 3,8-4,2 и в пересчете может составлять 0,01 9-0, 2 ширины спекаемого слоя.

45 устройство содержит средства укладки постели и шихты 1 и 2, зажигательный горн 3, спекательные тележки

4 с решеткой 5, продольными и попе5О речными балками 6 и 7. Спекательные тележки перемещают над дутьевыми

5 102 узел I на фиг.2; на фиг.6 — узел П на фиг,2; на фиг.7 — узел П! на фиг.3.

Известно, что распределение просасываемого воздуха по ширине и

1 длине агломашины происходит неравномерно. Резкое повышение просасываемого воздуха наблюдается у бортов.

Например, изменение коэффициента избытка воздуха о в направлении к периферийной части слоя может достигать от 1,1 — 1 3 в средней части до 3,5-4,0 и более у борта.

Происходит это преимущественно. за счет образования щелей между бортом и шихтой при усадке спекаемого слоя и резкого уменьшения коэф1 фициента сопротивления К периферий" ной части спекаемого слоя.

В начальный период спекания у бортов воздуха просасывается больше, в средней части слоя — меньше. В средней части машины наблюдается рост количества просасываемого воздуха как в средней части слоя (снижается коэффициент сопротив

1 ления К1), так и у бортов (снижается коэффициент сопротивления

К ). .Причем рост количества просасываемого воздуха у бортов превышает рост количества просасываемого воздуха в средней части слоя (за счет существенного и ускоренного снижения

1 1 К, по сравнению со. снижением К ). Например, над 10-12 вакуум-камерами агломашины АКИ-312 коэффициент избытка у бортов o4. = 4,0 (достигает

;максимума). при eC = 1,3 в средней части слоя. Затем тенденция превышения коэффициента избытка воздуха

ty бортов по сравнению со средней частью слоя ослабевает. Нацример, над вакуум-камерой Р 17 (в тех же условиях) коэффициент избытка воздуха c4. = 3,6 и оа = 2,8 соответственно у бортов и в средней части слоя. На последних вакуум-камерах по достижении зоной спекания решетки коэффициент избытка воздуха практически идентичен у. бортов и . в средней части слоя. Шихту укладывают на.перемещаемые спекательные тележки, зажигают и спекают с помощью фильтрации газов через слой ,шихты. Под рабочей ветвью решетки вдоль ее периферийной части, форми руют распределительный слой из зернистых материалов. Распределительный слой формируют преимущественно из

1185 6 частиц спекаемого материала, выпадающих через щели решетки рабочей ветви агломашины в процессе спекания ° Коэффициент сопротивления распределительного слоя К изменяют обратно пропорционально изменению коэффициента сопротивления периферийной части спекаемого слоя К, что позволяет осуществлять оптимальное распределение скорости фильтрации газов по ширине агломашины (под оптимальным распределением скорости фильтрации понимают такое ведение процесса спекания, когда зона спекания одновременно по всей ширине спекания слоя достигает решетки спекательных тележек).

Сопротивление распределительного слоя увеличивают (уменьшают) за счет изменения его высоты, преимущественно в пределах 0,1 1,5 .высоты спекаемого слоя, таким образом, чтобИ соблюдалась равенство К + К = К на периферийном участке спекаемого слоя. При этом нижний предел относительной высоты распределительного слоя (0,1} выбирают из учета соотношения сопротивлений спекаемого и распределительного слоев {сопротивления камерами 8. Яиз балок спекательных тележек может быть снабжен защитными элементами 9. Под рабочей ветвью решетки на дутьевых камерах уста-. новлены направляющие элементы 10, выполненные, например, в виде короба .

11 с бортом 12, ребрами 13 и разгрузочным окном 14, помещенным у задней

1021185

40

55 поперечной стенки 15 дутьевой камеры, Направляющие элементы могут быть выполнены, например для изменения высоты слоя по ширине, поворотными (см, узел II).

Направляющие элементы могут быть Выполнены в виде решетки 16, "живое сечение" которой сопоставимо с живым сечением решетки машины.

tt Il

Для уменьшения переуплотнения распределительного слоя 17 формируемого преимущественно,из материалов обрабатываемого слоя 18, направляющиеэлементы могут быть установлены с уклоном в сторону разгрузочного окна.

Для периодического обновления распределительного слоя устройство мо- . жет быть снабжено поворотным элементом 19.

Реализацию способа осуществляют с помощью описанного устройства.

Устройство выполняют, например, в объеме, показанном на фиг.1, 3, 4 и 7. Исходя из заданных условий спекания (особенности шихтовых материалов, вакуума под решеткой рабочей зоны машины), определяют экспериментально по известной методике коэф-, фициенты сопротивления спекаемого слоя. Определяют коэффициенты сопротивления распределительного слоя.

На перемещаемые над дутьевыми. камерами 8 спекательные тележки 4 укладывают с помощью средств 1 и 2 постель в шихту. С помощью горна 3 шихту зажигают и осуществляют спекание за счет фильтрации газов через перемещаемый слой.

В связи с.тем, что потери напора по ширине спекаемого слоя одинаковы, а скорость фильтрации газов у бортов больше за счет меньшего сопротивления у борта сопротивление распределительного слоя 17 увеличивают обратно пропорционально изменению сопротивления спекаемого слоя. 18 по ширине и длине эа счет изменения .высоты распределительного слоя 17, преимущественно в пределах 0,1-1,5 высоты спекаемого слоя. Ширину распределительноro слоя изменяют в,пре" делах 0,019-0,2 Ширины спекаемого слоя (ширина спекаемого слоя может изменяться от 2 м до 6 м и более).

С помс(щью элементов 19 осуществляют периодическое обновление распределительного слоя без остановки агломашины.

При одностороннем отсосе газов .и больших скоростях фильтрации сопротивление распределительного слоя на стороне отсасывающих патрубков вакуум-камер может быть увеличено с учетом неравномерности поля скоростей на входе в вакуум-камеры.

Пример 1. Высота спекаемого слоя 270 мм. Потери напора в слое

800 мм вод. ст. В зависимости от превьппения сопротивления спекаемого слоя в средней части по отношению к сопротивлению у бортов соотношение скоростей составит: в начальный период спекания — 1,05 при скорости фильтрации в центре слоя — 0,46 м/с1 у бортов - 0 48 м/с; в.средней части агломашины — 5,0 при скорости фильтрация в центре слоя - 0 5 м/с; у бортов — 2,5 и/с; в хвостовой части агломашины — 2,5 при скорости фильтрации в..центре слоя — 0,8 м/с; у бортов — 2,0 м/с.

Для выравнивания скоростей фильтрации по ширине слоя над-периферийной частью спекаемого слоя формируют распределительный слой материала.

При формировании распределительного слоя из частиц спекаемой шихты и ширине спекаемого слоя 2 м параметры распределительного слоя имеют:следующие значения, Начальный. период спекания: высота

27 мм, т.е. 27/270 0,1, ширина

600 0,02 = 120 мм.

В средней части агломашины: высота - 260 мм, т,е, 260 0,96, ширина

120 мм, В хвостовой части агломашины. вы230 сота - 230 мм, т.е. 270 0,85, ширина - 120 мм.

Пример 2. Высота спекаемого слоя 270 мм. Потери напора в слое

600 мм вод.ст °

В зависимости от превышения сопротивления спекаемого слоя в средней части по отношению к сопротивлению у бортов соотношение скоростей составит: в начальный перид спекания

1,1, при скорости фильтрации в центре слоя — 0,45 и/с у бортов0,5 м/с.

В средней части агломашины при скорости фильтрации в центре слоя

0,6 м/с, у бортов — 3,6 м/с.

102 185

B .хвостовой части агломашины—

2,7 при скорости фильтрации в цент ре слоя — 0,87 м/с, у бортов—

2,35 и/с.

2000х0,2 400 мм.

В средней части агломашины: вы262 сота-262 мм, т.е. — = 0,97, шири20 на — 400 мм.

В хвостовой части агломашины: высота — .232 мм, т.е. 232 0,86, 270 ширина — 400 мм, 30

Для выравнивания скоростей фильтрации по ширине слоя под периферийной частью спекаемого слоя формируют распределительный слой материала. -10

При формировании распределительного . слоя из частиц спекаемой шихты и ширине спекаемого слоя 2 м параметры распределительного слоя имеют следующие значения. l5

Начальный период спекания: высо51 па — 51 мм т.е. 270 0,19в ширинаГазопроницаемость распределительного слоя может быть выше спекаемого слоя за счет выноса газом пылеватых фракций из распределительного слоя при его формировании под спекаемым слоем.

Исследования показывают, что оптимальный верхний предел отношения высоты распределительного слоя к высоте спекаемого слоя может быть равен 1,5.

Данное техническое решение харак" теризуется по сравнению с известнымн решениями следующими особенностями, Увеличивается удельная производительность агрегата за счет повышения расхода воздуха через слой спекаемой шихты без замены дутьевой машины (при уменьшении продувов у бортов за счет усадки спекаемого слоя и приставочного эффекта одновременно уменьшаются потери технологического воздуха через продольные уплотнений машины и через зазоры между бартами смежных спекательных тележек)<

Появляется возможность повысить качество агломерата за счет осуществления спекания с более высоким слоем.

1021185

1021185

©иа У

Редактор Л.Письман

Корректор И.йожо.с

Техред Д. Сердюкова

Заказ 6799 Тираж 57б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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