Способ сушки окатышей

 

СПОСОБ.СУШКИ ОКАТЫШЕЙ, включающий ввод флюсующих и упрочняквдих добавок, фильтрацию теплоносителя через слой сырых окатышей и отвод отработанного парогазового потока, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса удаления влаги, при температуропроводности исходной шихты

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) А

9 (Я) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 3310835/22-02 (22) 02.07.81 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34. (72) A Ï.Буткарев, Е.В.Некрасова, Г.M.Màéýåëü, В.И.Клейн, Р.Ф.Кузнецов и Ф.Р.Шкляр . (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт металлургической .теп-. лотехники (53) 669.1:622.788.36(088.8) (56) 1. Братчиков С.Г. и др. Теплотехника окускования железорудного сырья. М., Металлургия, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 580238, кл. С 22 В 1/14, 15.03s76 ° (54) (57) СПОСОБ СУШКИ ОКАТЫШЕЙ, включающий ввод флюсующих и упрочняющих добавок, фильтрацию теплоносителя через слой сырых окатышей и отвод отработанного парогазового потока, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса удаления влаги, при температуропроводности исходной шихты (25-30) ° 10 м /с устанавливают количество подводимого к .слою тепла равным 270-300 тыс. ккал/м ч, при умень)уении температуропроводности с 25 10 м /с на каждые

10% количество тепла увеличивают с

300 тыс.ккал/м ч на 4-6%, 1041590

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей.

Известны способы сушки окатышей с флюсующими и упрочняищими добавками, включающие фильтрацию теплоносителя,через слой сырых окатышей и отвод отрабОтанного парогазового потока (1) .

Недостаток известных способов — 10 отсутствие обоснования параметров сушки окатышей в зависимости от их состава и внутренней структуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 15 мому результату является способ сушкИ железорудных окатышей, включающий ввод флюсующих и упрочняющих добавок, . фильтрацию теплоносителя через слой сырых окатышей и отвод отработанного 20 парогазового потока (2).

По известному способу верхний слой окатышей в начале процесса пред варительно нагревают до точки росы путем подачи теплоносителя с темпера" турой 250-400 С. о

2 Недостатками известного способа являются отсутствие обоснования параметров сушки. окатышей в зависимости .От их состава и внутренней структуры, что приводит либо к понижению Удель ной производительности процесса ли" бо к ухудшению качества готовой про дукции, отсутствие рекомендаций от оптимизации количества тепла, подводимого к единице поверхности слоя З5 сырых окатышей при изменении их вещественного состава, что увеличивает удельный расход тепла на процесс.

Цель изобретения — интеисифкка" ция. процесса удаления влаги. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сушки железорудных окатышей, включающему ввод флюсующих и упрочняющих добавок, фильт» рацию теплоносителя через слой сырых 15 окатышей и отвод отработанного пароЖелезорудный Известняк Вода Бентонит, .концентрат

Характеристики

0,7-0р9 1,04

Температуропроводность, 1 07 м /c

3 5 1,4 5,17

Сушка неофлюсованных окатышей про-, исходит в условИях превышения тепло" проводности и температуропроводйости материала каркаса по сравнению с ка- 5

Теплопроводнбсть,,вт/м,град 12-18 газового потока, при температуропроводности. исходной шихты(25-30)10 .м /с устанавливают количество подводимого к слою тепла равным 270-300 тыс. ккал/м .ч, а при уменьшении температуропроводности с 25 10 м /с на каждые

1ОЪ количество подводимого к поверхности окатышей тепла увеличивают с

300 тыс.ккал/M ч на 4-6Ъ.

Процесс сушки полидислерсных капилляро-пористых кусковых систем, к которым относятся железорудные окатыши, состоящие из частиц концентрата и различных добавок в виде контактирующих друг с другом зерен, разделенных заполненными жидкостью капиллярами, порами,, кавернами, определяется теплофизическими характеристиками твердого каркаса и эапблняющей его жидкости. Удаление этой жидкости требует подвода.к ней определенного ко-. личества тепла. В то же время теплопроьодность и температуропроводность каркаса из железорудного концентрата значительно больше соответствующих величин для капиллярной жидкости. По» этому основной тепловой поток направляется внутрь окатыша по твердому каркасу и подводится к жидкости в ка.пиллярах со стороны открытого зеркала воды в капилляре, так и со сторо- ны стенок капилляра. Таким образом, испарение жидкости происходит как с зеркала жидкости, так и с поверхности жидкости, обращенной в сторону стенок капилляра, расположенных между зеркалом испарения и фронтом разогрева каркаса до 1000Ñ (фронт

1001 ). Разрыв между зеркалом испаре ния и фронтом 100 определяется разностью между теплопроводностью и температуропроводностью каркаса и . капиллярной жидкости.

Теплофизические характеристики каркаса и заполняющей его воды для желеэорудных окатышей представлены в таблице. пиллярнчй.,водой соответственно в

20-30 и 20-25 раэ. При этом значительный поток тепла, идущий по каркасу окатышей, обуславливает интенсив-, - 104159О ное образование пузырьков пара в ре1 жиме кипения на поверхности капилляров, определяемой глубиной расположения фронта 100 . Образовавшийся на зеркале воды пар свободно удаляется. из системы. Пузырьки пара, образовавшиеся на стенках капилляра, за счет расширения пароводяной смеси и повышения избыточного давления в капилляре выбрасываются из капилляра, вы-талкивая из нее вышерасположенные частицы воды, Таким образом, из капилляров.. выходит смесь водяного пара и отдельных капель нвиспарившейся .воды. Выбрасываемая под действием избыточного давления пароводяная 15 смесь охлаждает поверхностный слойокатыша, кипение воды прекращается, давление быстро релаксируется, вода по капиллярам поднимается к зоне испарения,. начинается повторный разог.рев окатыша, и цикл повторяется.

Уменьшение коэффициента температуропроводности каркаса и приближение его к температуропроводности капиллярной жидкости обуславливает приб- 5 лижение фронта 100 к зеркалу ис" парения воды. При этом, во-первых,. постепенно уменьшается количество выбрасываемой неиспарившейся жидкос-. ти, во-вторых, постепенно уменьшает-. ся опасность разрушения окатышей к, следовательно, становится возможнйм увеличение количества подводимого.-к окатышу тепла. В пределе при равенстве коэффициента температуропроводности каркаса и жидкости, либо при мень-З5 ших значениях коэффициента температуропроводности каркаса по сравнению..с жидкостью испарание последней происходит только на зеркале и выброса капелек неиспарившейся влаги не проис-. QQ ходит. Сушка таких систем может быть максимально интенсифицирована.

Теплопроводность и температуропро водность флюсующих и упрочняющих дОбавок примерно на порядок ниже соот- 45 ветствующих величин железорудного концентрата, Поэтому повышение содержания нерудных добавок в шихту спо-:: собствует.существенному приближению фронта 100 к зеркалу испарения воды, что уменьшает воэможность раз-. рушения окатышей и делает возможным повышение температуры теплоносителя и увеличение количества тепла, подво-. димого к поверхности слоя окатышей.

Поэтому интенсивность сушки окатышей при включении в них нерудных материалов может быть значительно увеличена при достаточно высоком качестве готовой продукции.

Экспериментально установлено, что 40 при температуроцроводности и тепло-. проводноети исходной шихты (28 30)i

10 м /с и 10 — 18 BT/м град количество подводимого к слою тепла следует устанавливать равным 270-300 тыс. ккал/6g м,ч при температуре теплоносителя

300-450 С. При температуропроводносо ти шихты окатышей, меньшей 25-10 м/с следует производить корректировку количества подводимого к слою тепла.

При подводе к слою 260 тыс.ккал/м ч

2 при вышеуказанных значениях температуропроводности и теплопроводности шихты интенсивность сушки окатышей является недостаточной и далека от своих предельных величин, что приводит либо только к частичному удалению влаги иэ слоя, либо к понижению удельной производительности агрегата, При подводе к слою более 300 тыс. ккал/м.ч возможно скалывание поверх1 ностных чешуек и разрушение окатышей.

Уменьшение температуропроводности шихты с 25 10 м с на каждые 10% следует сопровождать увеличением количества подводимого к поверхности слоя тепла с 300 тыс.ккал/м .ч на

4 — 6%. Меньшее увепичение количества подводимого к слою тепла приводит к понижению удельной производительности агрегата без заметного улучшения качества готовой продукции, а большее — к растрескиванию и разрушению ок атышей.

Пример. Железорудный концент-. рат, флюсующие добавки в количестве

94,5 и 1% на сухую массу тщательно перемешив ают и подогрев ают ок омков анию. Пробы шихты отбирают перед . окомкователем, направляют в физическую лабораторию и подвергают анализам по определению величин температуропроводности и теплопроводности по стандартной методике. Температуропроводность и теплопроводность шихты составляет соответственно 25>

-7 2

10 м /с и 10 Вт/м. град. Количество подводимого к поверхности слоя тепла ус танав лив ают рав ным 3 0 0 тыс . кк ал/и ч. Для этого применительно к машине

OK-108 с площадью зоны сушки 28 м подводят теплоноситель с температурой 400 С в количестве

300000 . 28

4 О 6 00Ом /Ч, где О, 32 ккал/м2град — теплоемкость теплоносителя при 400 С.Температуру теплоносителя контролируют стандартными термопарами и регулируют изменением коэффициента расхода воздуха перед топливосжигающими устройствами зоны сушки II и остальных отапливаемых зон обжиговой машины. Расход теплоносителя контролиру- . ют стандартными измерительными диафрагмами и регулируют изменением положения.дросселирующих заслонок тягодутьевого оборудования.

После зоны сушки обжиговые тележки в последующие технологические зоны, в которых окатыши подвергают вы1041590

Составитель Л.Близнюков

Редактор B,Êîâòóí Техред М.:Костик Корректора.Тяско

Заказ 7070/2S Тираж 627 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 сокотемпературному упрочняющему обжигу.

Повышение содержания флюсующих материалов в шихте окатышей позволяет дополнительно интенсифицировать процесс их сушки. Так, прн содержа- 5 нии в шихте 12% флюсующих добавок температуропроводность н теплопроводность шихты становртся.равной соответственно 21 ° 10 Ис и б Вт/м град.

При, этом количество подводимого 10 к поверхности слоя тепла корректиру.— ют следующим образом:

Я6 щ -д -

Э0010,05 . ЗОО=Э2бтыс.ккак/м ч, 0,4 б <О где 0,05 — доля приращения подводи" мого к поверхности слоя тепла на каждые. 1ДЪ уменьшения, начиная с 25 °

10 м с величины температуропроводности окатышей.

Количество подаваемого теплоноситюлЯ cocTcLBHT Э

=71000 м /ч

О, 32.400

Остальные параметры процесса остаются без изменения.

Применение изобретения обеспечивает увеличение производительности обжиговых конвейерных машин 1,5-3,0% и существенное улучшение качества готовой продукции (снижение мелочи класса

5 мм до 1,5Ъ, повышение металлургической прочности окатышей на 5,6%).