Способ подготовки @ -содержащей добавки в шихту окомкования и устройство для его осуществления

 

1. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования, включающий подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сырья теплоносителем, ;разбавленным воздухом и рециркуляционными газами,пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последуюпщй его ввод в шихту окомкования, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств, уловленный циклонами первой ступени молотый карбонатный материал подвергают декарбонизации путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его разбавлением, а -затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сырья.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) С 22 В 1/242

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю \

3а

ФФ

Ъ ю (21) 3624738/22-02 (22) 27.05.83 (46) 23.10.84. Бюл. И - 39 (72) О.Г.Федоров, С.Т.Плискановский, Н.И .Панчошный, В.Л.Каменный, В.Н.Бойко, С.Г.Савельев, А.В.Петровский, 10.П.Ляшенко и А.К.Гробов (7 1) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (53) 669.1:622.788(088.8) (56) 1. Бюллетень ИЧМ, 1975, и 7, с. 33-34.

2. Бережной Н.Н. и др. Производство железорудных окатьппей, И., "Недра", 1977, с. 74, (54)СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СаО-СОДЕРЖА1ЦЕЙ ДОБАВКИ В ШИХТУ ОКОМКОВАНИЯ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования, включающий подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сырья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными газами, пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств, уловленный циклонами первой ступени молотый карбонатный материал подвергают декарбонизации I путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его разбавлением, а -затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сырья.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и вторбй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бун1

120026 керов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, источник теплоносителя выполнен в виде циклонной печи и снабжен транспортирующим узлом, соединяющим печь с циклонами, при этом выход циклонной печи (с ообщен с а тмосферой и соединен гаэоотходом с приемным . ° патрубком мельничного агрегата.

Изобретение относится к подготовк,e флюсующих и связующих добавок в шихту окомкования и может быть использовано в черной металлургии при производстве железорудных окатьппей.

Для подготовки связующей добавки в шихту окомкования известны различные способы и устройства, например способ подготовки извести для ввода в агломерационную шихту и установка 10 для его осуществления. Способ включает операции помола крупной (15-0 мм) извести, подачи молотой извести в бункер, дозированной выдачи извести на поток шихты и улавливания пыпевид- 15 ной извести. Установка состоит из механизма дробления извести, системы пневмотранспорта извести, системы очистки от пыли воздуха, поступающего в рабочий бункер при транспорти- gp ровании, системы дозирования и системы КИПиА (11 °

К недостаткам способа и установки следует отнести использование моло- 25 той извести, активность взаимодействия которой с компонентами шихты относительно низкая. Кроме того, для ,получения извести необходимо сооружение специальной печи с предварительной подготовкой сырья, включающей сортировку известняка, его дробление, отсев мелочи и затем обжиг, так как современные печи не предназначены для обжига полидисперсного известняка фракций 15-0 мм (пыль в извести

35 образуется от ее истирания). Наряду с этим, транспортировка извести от печи к помольному устройству влечет эа собой потери снижает ее активе 40 ность эа счет частичной гидратации и рекарбонизации, ухудшает санитарные условия труда.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае,мому результату является способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования и установка для его осуществления. Известный способ .включает подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сырья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными газами, пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования. Известная установка содержит установленные по ходу процесса и связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средстве н систему бункеров (2).

Недостаток известных способа и устройства заключается в том, что они предусматривают подготовку для шихты окомкования только известняка, применяемого как флюсующая добавка, -с.последующим вводом в шихту в качестве связующей и упрочняющей добавки бентонита. В свою очередь, бентонит в окатьппах является балластным материалом, понижающим основность окатьппей и содержание в них железа.

Кроме того, в известном способе и установке нерационально используется тепло, выделяемое при подготов1 120026 ке теплоносителя источником теплоно" сителя, т.е. продукты сжигания топлива разбавляются воздухом и с ннэкотемпературным потенциалом вводятся в мельничный агрегат для сушки карбонатного сырья.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей

СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств. 10

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки СаОсодержащей добавки в шихту окомковаа ния, включающему подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного 15 сырья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными .газами, пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в -2О шихту окомкования, уловленный циклонами первой ступени молотый кар" бонатный материал подвергают декарбо.низации путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его раз- yg бавлением, а затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сырья.

Способ осуществляют в устройстве для подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования, содержащем связанные между собой транспортирую-; щими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, .сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бункеров, источник теплоносителя выполнен в виде циклонной печи и снабжен транспортирующим узлом, сое40 диняющим печь с циклонами, при этом выход циклонной печи сообщен .с атмосферой и соединен газоходом с приемным патрубком мельничного агрегата.

Ввод и декарбонизация уловленно го в циклонах первой ступени молотого карбонатного сырья в вихревом потоке высокотемпературного теплоносителя и применение. циклонной печи для обжига карбонатного сырья в качестве источника теплоносителя дают возможность получать добавку в виде смеси извести с известняком. При этом известь играет роль не только . флюсующей добавки, но и является Ы связующим при вводе ее в шихту окомкования. Таким образом, расширяются функциональные возможности СаО-содержащей добавки эа счет изменения

1 ее свойств при декарбониэации.

На чертеже представлена установка для осуществления способа подготовки Са0-содержащей добавки в шихту окомкования. установка включает установленные по ходу процесса бункеры 1 кускового известняка, под которыми установлены вибропитатели 2 для подачи материала в молотковые дробилки 3, бункер 4 дробленого известняка с тарельчатым питателем 5, мельничный агрегат 6 с приемным патрубком 7 и источником теплоносителя, в качестве которого установлена циклонная лечь

8 для обжига карбонатного сырья, се-, паратор 9- аэродинамического действия, связанный линией 10 возврата с патрубком 7, циклоны первой 11 и второй

12 ступеней улавливания пылевидного продукта, снабженные бункерами 13 с клапанами 14, зернистый фильтр 15, газодутьевые средства 16 и 17, перед которыми установлены шибера 18.

Циклоны первой ступени 11 соединены транспортирующим устройством и виде линии 19 возврата с входом 20 циклон- ной печи 8, выход 21, которой соединен газоходом 22 с мельничным агрегатом 6 и сообщен с атмосферой для подсоса холодного воздуха патрубком

23. Циклонная печь 8 снабжена вентилятором 24 для подачи воздуха íà горение и на охлаждение отходящих дымовых газов. Перераспределение возду" ха осуществляется задвижками 25 и на патрубке 23. При этом в установке в качестве транспортирующих устройств использованы вибропитатели 2, тарельчатый питатель 5, линии возврата 10 и 19 и клананы 14.

Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования с помощью предлагаемой установки осуществляют следующим образом.

Кусковой известняк из бункеров направляют питателями 2 в молотковые дробилки 3, после чего дробленый известняк подают в промежуточный бункер 4, а из него тарельчатым питателем 5 в шаровую мельницу 6 через приемный патрубок 7. В мельнице 6 осуществляют помол материала, сюда же подают поток теплоносителя для сушки материала иэ циклонной печи 8, разбавленный холодным воздухом и рециркуляционным газом до температуры, 1 120026 ограниченной условиями работы мель, ничного агрегата 6. В циклонной печи 8 осуществляют подготовку тепло t. носителя т.е. сжигают газообразное .топливо. Из мельницы 6 газовый поток с продуктами измельчения направляют в сепаратор 9, где происходит отделение крупных фракций молотого известняка, возвращаемых на помол транспортирующим устройством — лини- 10 ей 10 возврата. Улавливание измельченного материала, выходящего из сепаратора 9 с газовым потоком осу ществляют в двух ступенях — цйклонах первой 1.1 и второй 12 ступеней. Причем в циклонах первой ступени 11 осаждаются более крупные и тяжелые фракции пыпевидного материала, а в циклонах второй ступени 12 — более. мелкие и легкие. За циклонами второй 20 ступени 12 газовый поток разделяют, одну часть его, являющуюся рециркуляционным газом, вентилятором 16 направляют через приемный патрубок 7 в мельницу 6, а другую часть направ- 25 ляют для тонкой очистки пыли в зернистый фильтр 15 и вентилятором 17 выбрасывают в атмосферу. Перераспределение газового потока между вентиляторами 16 и 1? осуществляют с помощью шиберов 18.

Уловленные в циклонах первой ступени l1 относительно крупные фракции пылевидного материала и частицы с большим кажущимся удельным весом 35 транспортирующим устройством — линией 19 возврата — направляют на вход

20 циклонной печи 8, где они подвер- . гаются декарбонизации в результате воздействия высокотемпературного 40 теплоносителя. Воздух на горение в печь 8 подают вентилятором 24. Выходящие из печи 8 высокотемпературные дымовые газы с обожженным материалом — известью — разбавляют воздухом (при этом выход 21 печи 8 сообщен через патрубок ?3 и вентилятор 24 с атмосферой) и перед подачей в мельницу 6 по газоходу 22 смешивают с рециркуляционным газом, подаваемым вентилятором 16. Регулирование расхода воздуха на горение и на охлаждение дымовых газов за циклонной печью

8 производят задвижками 25 и задвиж- кой на патрубке 23.

Обожженный в печи 8 декарбонизированный материал в режиме пневмо" транспорта проходит мельницу 6 и се паратор 9 и поступает в циклоны 11 и 12. Декарбонизированный материализвесть — легче исходного (его кажущаяся плотность меньше необожженного известняка примерно в 1,5 раза), .поэтому его, как и мелкие пылевидные фракции известняка, улавливают цик лонами второй ступени 12, а в циклонах первой ступени 11 улавливают. только относительно крупные фракции, пылевидного карбонатного материала.

Из бункеров 13 циклонов второй ступени 12 через клапаны 14 пылевидный декарбонизированный материал в смеси с пылью исходного известняка направляют для ввода в шихту окомкования. Регулирование содержания декарбонизированного материала — извести — в получаемой добавке в шихту окомкования может осуществляться вводом части карбонатной пыли из циклонов первой ступени 1.1 в материал, выгружаемый из циклонов второй ступени 12.

Пример. Способ подготовки

СаО-содержащей добавки в шихту окомкования осуществляют на установке, состоящей из последовательно установленных и связанных между собой циклонной печи, шаровой мельницы, сепаратора, циклонов первой и второй ступеней улавливания пыпи и зернистого фильтра. Кусковой материал — известняк — размером 80-150 мм в количестве 25 т/ч измельчают в молотковых дробилках до 3-15 мм, после чего направляют на помол в шаровую мельницу. Химический состав исходного известняка, Ж: Са0 5?,12р Мя 2,5;

Si0 1,68 СО, 43,7. В качестве сушильного агента в мельнице используют дымовые газы циклонной печи.

Температура сушильного агента на входе в мельницу составляет 100— о

150 С, что достигается разбавлением дымовых газов на выходе из циклонной печи воздухом и подачей рециркуляционного газа в мельницу. В циклонной печи производительностью 5 т/ч по исходному (или . 3 т/ч по готовому со степенью декарбонизации 85—

90X) осуществляют обжиг пыпевидного материала, уловленного циклонами первой ступени. Расход природного газа на печь составляет 750 м /ч, что соответствует удельному расходу тепла на обжиг 8900 кДж/кг извести. Тем26

11200

Составитель Л.Шашенков

Редактор Н.Егорова Техред Л.Мюсеш Корректор A.Çèìîêîñîâ

Заказ 7695/21 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патдят", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 пература обжига поддерживается в пределах 1100-1150оС

3а шаровой мельницей в сепараторе осаждаются относительно крупные фракции материала (более 160 мкм); их возвращают на помол в мельницу.

В циклонах первой ступени улавливается до 20,4 т/ч молотого материала (из них 5 т/ч направляется на обжиг, а 15/4 т/ч поступает в шихту оком- 10 кования), содержащего следующие фракХ: (-160) — (+100) мкм 0,8 (-100) — (+ 71) мкм 2, 2 (- 71) — (+ 50) мкм 2,8 (- 50) — (+ 25) мкм 6,4

25 мкм 87,8

При этом, содержание свободной СаО в уловленном циклонами первой ступени материале практически отсутствует. В циклонах второй ступени осаждается до 4,0 т/ч молотого известняка и до 2,8 т/ч извести. В зернистом фильтре улавливается до 0,8 т/ч материала, из них 0,6 т/ч известняка и 0,2 т/ч извести. Осажденный материал: 15,4 т/ч известняка после циклонов первой ступени, 4,0 т/ч известняка и 2,8 т/ч извести после циклонов второй ступени, 0,6 т/ч из- ЗО вестняка и 0,2 т/ч извести после зернистого фильтра — направляют на дозировку (всего 20,0 т/ч известняка и 3,0 т/ч извести). При этом содержание свободной СаО в шихте окомкования составляет 1,5Х содержание молотого известняка соответствует

10Х что отвечает основности шихты

0,6. Полученные из этой шихты сырые окатьппи имеют прочность на сбрасывание 5-6 раз, на раэдавливание 1,31,5 кг/окатьпп, а обожженные окатьпаи имеют прочность на раздавливание

250-270 кг/окатыш.

Таким образом, полученная CaO-содержащая добавка содержит карбонатную составляющую — известняк и декарбонизиронанный материал — известь, играющую роль одновременно связующей и флюсующей добавки в шихте окомкования. Это позволяет, расширить функциональные возможности СаО-содержащей добавки, используемой при производстве желеэорудных окатышей,за счет изменения ее свойств, т.е. эа счет декарбонизации части известняка.

Предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют получать для шихты окомкования СаО-содержащую добавку, играющую роль не только флюсующей добавки, но и связующей эа счет содержания в ней извести. Ввод в шихту окомкования

СаО-содержащей добавки, содержащей известь и известняк, позволяет получать окатыши с прочностью 250—

270 кг/окатыш, что не уступает проч» ности, окатышей, получаемых по известной технологии, с бентонитом в качестве связующего.

Применение высокотемпературного теплоносителя перед его раэбавлением воздухом и рециркуляционными газами для термообработки материала позволяет получать пылевидный материал со степенью декарбонизации 85-90Х и снабжать мельницу сушильным агентом — отходящими дымовыми газами циклонной печи.