Способ непрерывного получения брикетированного скрапа

 

СПОСОБ НЕПРЕРЬЮНОГО ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТИРОВАННОГО СКРАПА, включающий загрузку скрапа в шахтную печь, нагрев его в противотоке с продуктами неполного горения топлива до 800-900 С, непрерьшную выдачу из печи нагретого скрапа и последующее валковое уплотнение, отличагощийс я тем, что, с целью улучшения качества брикета путем снижения окислеаности, сохранения физического тепла и науглероживания , в продукты неполного горения топлива вдувают измельченный уголь фракций 0,8-12 мм.

.COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 С 22 В 1/248

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3548294/22-02 (22) 07.02.83: (46) 15.12.84. Бюл. 9 46 (72) E.H.Ñåìèêèí, С.И.Аверин, В.Д.Румянцев, В.И.Поляков,A.Н.Минаев, С.Т.Плискановский, В.И.Косенко, B.B.Ðÿáèíêèí и В.Е.Семикин .(71) Ордена Трудового Красного

Знамени днепропетровский металлургический институт (53) 66.046.593(088,8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 498469, кл. F 27 В 11/04, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 763155 кл. В 30 В 13/00, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1129256 А (54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТИРОВАННОГО CKPAIIA, включающий загрузку скрапа в шахтную печь, нагрев его в противотоке с продуктами неполного горения топлива до 800-900 С, непрерывную выдачу из печи нагретого скрапа и последующее валковое уплотнение, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества брикета путем снижения окислеаности, сохранения физического тепла и науглероживания, в продукты неполного горения топлива вдувают измельченный уголь фракций 0,8-12 мм.

1129256 2

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке металлолома для выплавки стали..

Известен способ горячего прессования легковесного металлолома, включающий предварительный нагрев порции лома и подачу его в пакет-пресс(.13.

Недостатком данного способа является периодичность процесса, относительно низкая производительность, необходимость использования 1О дорогостоящих сложных пакетировочных прессов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ IS непрерывного получения брикетированного скрапа, включающий загрузку скрапа сверху в шахтную печь, нагрев его B противотоке продуктами неполного горения топлива до 800-900 C, yQ непрерывную выдачу из печи нагретого скрапа и последующее валковое уплотнение (23.

Шахта вне подвода продуктов неполного горения топлива в области низких температур оборудована соплами для подвода вторичного воздуха дожигания.

Недостатками данного способа являются подсос атмосферного воздуха череэ разгрузочное отверстие (шахта превращается в дымовую трубу), вследствие чего происходит час" тичное окисление скрапа, особенно в пристенной области по сечению шахты, а также необходимость принудительного охлаждения брикета для исключения его дальнейшего окисления при естественном охлаждении на воздухе, что ведет к потере брикетом физического тепла. 40

Цель изобретения — улучшение качества брикета путем снижения окисленности, сохранения Физического тепла и науглероживания.

Поставленная цель достигается 45 тем, что согласно способу непрерывного получения брикетнрованного скрапа, включающему загрузку скрапа сверху в шахтную печь, нагрев er o в противотоке продуктами неполного горения топлива до 800-900 С, непрерывную выдачу из печи нагретого скрапа и последующее валковое уплотнение, в продукты неполного горения топлива вдувают измельченный уголь

Фракций 0,8-12 мм.

Способ может быть реализован в шахтной печи путем установки в шахте печи Фурм для вдувания угольной смеси вьпае фурм для подвода продуктов неполного горения топлива. Вдуваемые угольные частицы, например, струей вторичного воздуха дожигания вносятся в слой скрапа и в зависимости от их размеров проникают на различную глубину слоя, где оседают 65 и вместе со скрапом опускаются в валки. Таким образом, изменяя фракционный состав вдуваемого размельченного угля, можно добиться желаемого распределения угля по сечению брикета. Крупные фракции угля оседают в пристенной области шахты, и при валковом уплотнении в брикете образуется поверхностный защитный углеродистый слой. Мелкие фракции угля, проникая вглубь слоя скрапа, обеспечивают получение углеродистого брикета, приближающегося по своей металлургической ценности к предельному чугуну.

Минимальный 0,8-1,0 мм размер угольных частиц определяется их скоростью витания, которая должна быть больше или равна скорости восходящего по шахте газа, чем исключается унос частиц из шахты.

Вдуваемый газ — носитель частиц угля — при истечении из сопла в шахту печи имеет форму расширяющейся струи.

Йо мере удаления от среза сопла динамическое давление газа, т.е. скорость его, уменьшается, а статическое давление повышается. На горизонтах шахты, расположенных выше сечения по соплам, происходит выравнивание скорости газа по сечению шахты. Частицы угля разного размера, находящиеся в расширяющейся струе .газа, начинают по мере падения скорости газа оседать из струи газа. СНачала оседают более крупные частицы, затем более мелкие. Таким образом, изменяя фракционный состав вдуваемого угля, можно достичь желаемого распределения угля по сечению шахты, а следовательно, и по сечению полосы уплотненного в валках металла.

Раэмер самых крупных частиц зависит от условий пневмотранспорта в подводящих трубопроводах и от скорости истечения газа на срезе сопел для вдувания угля. Изменяя сечение трубопроводов и сопел, можно получать различные скорости газа-носителя, а следовательно, и различные максимальные размеры частиц угля.

На практике максимальный размер частиц угля определяется структурой (рыхлостью) брикетируемого металлолома. Испытания, проведенные.на различном металлоломе (стружка, проволока, канаты, штамповка и др, показали, что частицы угля крупнее

10-14 мм практически. не внедряются в. слой нагретого до 700-800 С легковесного металлолома, слегка уплотненного под действием собственного веса.

Минимальный размер частиц определяется установившейся скоростью газа по сечению шахты. В опытно-промышленной установке производительностью 200 тыс.т в год установившаяся скорость газа в верхних сечениях

1129256 шахты составляет 5,0-5,5 м/с. Эксперименты показали, что для этой скорости минимальный размер частиц, не выносимых из слоя металлошихты, составляет 0,8-1,0 мм. Для образования защитного слоя углерода на поверхности брикета угольная смесь должна содержать достаточное количество фракции 8,0-10 мм, которая впрессовывается в поверхность сбрикетированной полосы металла, образуя защитный слой. Наличие защитного от окисления углеродистого слоя на поверхности металла позволит не применять принудительное охлаждение. Таким образом, появляется воэможность подачи уплотненного лома в сталепланильный агрегат в нагретом состоянии, что приводит к значительной экономии энергии в сталеплавильном процессе.:

Уголь, находящийся в опускающемся по шахте слое скрапа с температурой 800-900 С, препятствует его окислению. Максимальная концентрация угля поцдерживается в пристен- ном слое металлолома, где окислительный потенциал наиболее высокий.

После валкового уплотнения н брикете образуется пограничный углеродистый на 30-90% защитный сло"r, препятствующий окислению брикета при его охлаждении на воздухе. Таким образом, отпадает необходимость в специальном охлаждении брикета после уплотнения и появляется возможность подачи брикета в сталеплавильный агрегат в нагретом состоянии. При этом сам углеродистый слой является тепловым изолятором, замедляющим естественное охлаждение брикета на воздухе.

Пример. Сквозная шахтная печь, установленная непосредственно над валковыми уплотнителями, оборудованная форкамерными .горелками для получения продуктон неполного горения топлива и ввода их в шахту печи и установленными выше по шахте фурмами (соплами) для подачи вторичного воздуха дожигания(23; дополнительно оборудуется мельницей для размельчения угля до фракций 0,8-12 мм, пневм транспортной системой для подачи и вдувания размельченного угля в шахту печи выше форкамерных горелок. В печи непрерынно загружается легковесный металлолом (стружка, проволока, канаты, бытовой лом и др.) и вдувается уголь, размельченный до фракций 5-6 мм. Раэмельченный уголь, проникая в слой скрапа, опускается вместе с ним в валки и впрессовывается в брикет. Восходящие по шахте продукты неполного горения газообразного топлива не могут окислить

ВНИИПИ Заказ 9308/21

Филиал ППП "Патент", r высоте шахты, для чегр ее подают из закрытого бункера н поток сдросселиронанного компрессорного воздуха и далее н шахту.

35 В дымоотводе установлен рукавный фильтр из стеклоткани для улавливания выносимых фракций угля. Во нремя экспериментов корзину загружают смесью стружки и легковесного

40 металлолома (отштампонка, консервные банки, листовая обрезь и др). После прогрева слоя до 700-800 C устанавливают расход газа и воздуха, обес- печивают скорость фильтрации дыма

45 н шахте 5,0-5,5 м/с (скорость дыма в опытно-промышленной установке).

Проведенные испытания показали, что в рукавном фильтре дымохода отсутствуют частицы крупнее 0,60,7 мм (не отсеялись на сите с диа50 метром ячейки 0,8 мм), а на дне шахты после извлечения из нее корзины с металлоломом находятся частицы угля фракции 10-14 мм. Учитывая, что и промышленных условиях слой

60.Ужгород, ул.Проектная, 4

30 уголь. Количество вдуваемого угля составляет 4-8Ъ от всего эагружаемо" го металлолома.

С целью уточнения возможных размеров фракций вдуваемого угля проводят эксперимент на лабораторной установке для определения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления слоя легковесной металлошихты(стружки, проволока, канаты и т.д .) Установка представляет собой футерованную шихту, оборудованную в нижней части форкамерой для получения и подачи и шахту горячих продуктов горения топлива. По высоте шахты имеются отверстия для замера температур металла, газа и его статического и динамического давления.

В верхней части шахта оборудована крышкой и дымоотнодным каналом. В шахту вставляется металлическая корзина, сваренная из прутьен, с размером ячеек 100 100 мм. Корзина загружается металлоломом.

Для проведения эксперимента отсеивают различные фракции угля 0,6;

0,6-0,8; 0,8-1,0; 1,0-1,2; 1,2-1,4;

1,4-1,6; 6-6; 8-10; 10-12; 12-14 мм и готовят смесь, содержащую по 10%, каждой фракции.

Угольную смесь вдувают поочереднс снизу вверх в четыре отверстия по может иметь более рыхлую структуру (бытовой лом и др), можно считать, что максимальный размер частиц угля, ннедрянщихся н слой, до 12"мм.

Предлагаемый способ позволит обеспечить получение полосы уплотненного металла (плотность до

6-7 т/мз), который можно по своей ценности отнести к лому 1 класса.

Тираж 602 Подписное