Способ восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи и устройство для его осуществления

 

1. Способ восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи, включающий разгрузку материала,использование твердого или газообразного топлива, обработку в противоточном режиме в зонах восстановления и загрузки горячим восстановительным, газом, охлаждение и выгрузку продукта, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени восстановления железосодержащего материала, охлаждение осуществляют под избыточным давлением, которое постепенно уменьшают к зоне разгрузочной горловины печи до атмосферного путем регулирования отвода количества дополнительного газа из участков между зонами сопротивления. 2. Устройство для восстановительного обжига железосодержащего материала , содержащее вращающуюся печь, соединенную с ней разгрузочную камеру , размещенный вдоль оси печи газопровод для подачи газа в -зону восстановления , укрытие разгрузочной горловины и тягодутьевые ср едства, о тл и чающееся тем, что, с целью повьппення степени восстановления железосодержащего материала, разгрузочная камера снабжена двумя жестко закрепленными на опоре и расположёнными концентрично друг другу трубами с системой вертикальных диско (Л образных полых камер, связанных между собой трубками, при этом камеры снабжены форсунками дЛя подачи воды и втулками, в которых расположен газопровод , трубы со стороны зоны восстановления закрыты, выполнены с отверстиями и снабжены индивидуальньми побудителями тяги, причем отверстия внутренней трубы соединены с отверстиями внешней .трубы патрубками. , 3. Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что, с целью регулирования давления газа в разгрузочной горловине печи, оно снабжено расположенными во внутренней трубе кольцевыми поршнями с толкателями , имеющчми возможность продоль ного перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl}e С 21 В 13/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3609959/22-02 (22) 23.06.83 (46) 15.07.85, Бюл. В 26 (72) А.А. Малевич, А.М. Глушак, Л.И. Малевич и Л.А. Секацкий (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горно-рудный институт (53) 669. 181 4 (088. 8) (56) Патент США В 3794483, кл. С 22 В 5/12, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 592856, кл. С 22 В 1/02, 1978. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОБЖИГА ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО MATEPHAIIA ВО

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи, включающий разгрузку материала, использование твердого или газообразного топлива, обработку в противоточном режиме в зонах восстановления и загрузки .горячим восстановительным. газом, охлаждение и выгрузку продукта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени восстановления железосодержащего материала, охлаждение осуществляют под избыточнья давлением, которое постепенно уменьшают к зоне разгрузочной горловины печи до атмосферного путем регулирования отвода количества до„„Я0„„1 7204 А полнительного газа из участков между зонами сопротивления.

2. Устройство для восстановительного обжига железосодержащего материала, содержащее вращающуюся печь, соединенную с ней разгрузочную камеру, размещенный вдоль оси печи газопровод для подачи газа в зону восстановления, укрытие разгрузочной горловины и тягодутьевые средства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени восстановления железосодержащего материала, разгрузочная камера снабжена двумя жестко закрепленными на опоре и расположенньин концентрично друг другу трубамн с системой вертикапьньм дискообразных полых камер, связанных между собой трубками, при этом камеры снабжены форсунками для подачи воды и втулками, в которых расположен газопровод, трубы со стороны зоны восстановления закрыты, выполнены с отверс".иями и снабжены индивидуал ньяи побудителями тяги, причем отверстия внутренней трубы соединены с отверстиями внешней .трубы патрубками.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования давления газа в разгрузочной горловине печи, оно снабжено расположенными во внутренней трубе кольцевыми поршнями с толкателями, имеюпщми возможность продольного перемещения.

1167204

Изобретение относится к подготовке материала к металлургическому переделу и может быть использовано при восстановительном обжиге BO вращающихся обжиговых печах. 5

Целью изобретения является повышение степени восстановления железосодержащего материала.

Сущность способа заключается в том, что зону восстановления отде- 10 ляют от зоны разгрузки и охлаждения, например вертикальной перегородкой, что повышает в зоне восстановления избыточное давление при сжигании в ней горючего газа. 15

Гаэ из. зоны востсановления под действием избыточного давления перетекает в зону охлаждения, частично теряет давление до атмосферного, расходуя его на преодоление местных 20 сопротивлений, возникающих в результате того, что по ходу движения газа размещен ряд вертикальных камер, дополнительно его охлаждающих. Дополнительный регулируемый отвод газа 25 из различных участков эоны охлаждения и разгрузки позволяет поддержи— вать его параметры, препятствующие выбиванию пыли и газа и проникновению в эти эоны атмосферного воздуха. З0

На чертеже представлено устройство для осуществления способа восстановительного обжига железосодержащего материала.

Устройство размещено в разгрузочной камере 1, вращающейся обжиговой печи и содержит концентрично расположенные трубы 2 и 3, жестко закрепленные на опоре 4 и образующие кольцевой канал 5 с вертикальными камерами 6, сообщенными дополнительно между собой трубками 7, обеспечивающими циркуляцию охлаждаемого пара.

Наружная поверхность вертикальных камер препятствует перемещению 45 раскаленных газов, оказывает сопротивление ему, а также увеличивает площадь охлаждающей поверхности.

Вертикальные камеры 6 содержат также втулки 8 для пропуска газопровода 50

9 и форсунки 10 соединенные с трубой 11, сообщенной с источником подачи воды, и служащие для подачи внутрь вертикальных камер 6 охлаждающей воды. Внутренний канал 12 55 трубы 3 посредством патрубков 13, соединяющих отверстия, выполненные в трубе 2 и трубе З,соединен с разгрузочной камерой 1. Трубы 2 и 3 со стороны зоны восстановления закрыты пластиной 14. Внутренний канал 12 посредством патрубка 15> а кольцевой канал 5 посредством патрубка 16 сообщены с побудителями тяги, Кроме того, внутренний канал 12 снабжен кольцевыми поршнями 17 с толкателями 18, выполненными, например, в виде телескопически соединенных цилиндров и снабженными механизмами продольного перемещения.

Устройство работает следующим образом, 1

При сгорании газа, поступающего в зону восстановления по газоходу 9, опирающегося на втулки 8, размещенные вдоль оси вращения обжиговой печи в вертикальных камерах 6, в зоне восстановления создается повышенное давление. Под действием этого давления разогретый газ перемещается вдоль разгрузочной камеры 1 по ходу движения обработанного материала, препятствует проникновению атмосферного воздуха в разгрузочную камеру 1 и таким образом предотвращает окисление восстановленного железа.

Движению разогретого газа в разгрузочной камере 1 оказывают сопротивление вертикальные камеры 6, соединенные трубками 7 и почти полностью перекрывающие поперечное сечение разгрузочной камеры 1. Газ, обтекая ряд последовательно расположенных вертикальных .камер 6, постепенно умейьшает свое давление и интенсивно охлаждается, контактируя с охлаждаемыми поверхностями вертикальных камер 6, трубок 7 и поверхностью трубы 2. Эти поверхности охлаждаются благодаря циркуляции в кольцевом канале 5 и в вертикальных камерах 6, соединенных между собой трубками 7, пара, образующегося в результате испарения воды, поступающей по трубе 11 и вводимой внутрь вертикальной камеры 6 форсунками 10. Нагретый пар отводится наружу побудителем тяги, например вентилятором, через патрубок 16. Наличие в разгрузочной камере 1 охлаждаемых поверхностей способствует интенсивному охлаждению разогретого в зоне восстановления материала и снижению давления газа, проникающего в разгрузочную камеру 1.

С целью более надежного уменьшения величины избыточного давления газа ступления наружного воздуха в разгрузочную горловину и исключающие выбивание отработанного газа.

По известной технологии с целью предотвращения выбивания газа из разгрузочной горловины в зоне разгрузки создается разрежение

5-10 мм вод.ст., а со стороны загрузки — разрежение 25-30 мм вод.ст. и отводится из печи 80-100 тыс. нм /ч газа. При этом скорость удаляемых газов в загрузочной зоне печи при с = 500 С составляет около 10 м/с.

Применение предлагаемого устройства позволяет вести процесс восстановления под избыточным давлением, а разрежение в загрузочной зоне уменьшить на 10-15 мм вод.ст., что способствует уменьшению объема до

60 нм /ч и скорости отводящих газов до 8 м/с, а следовательно, и общему количеству выносимого из печи продукта в виде пыли.

Преимущество предложенных способа и устройства по сравнению с известным заключается также в том, что возникает возможность интенсифицировать процесс охлаждения обработанного продукта путем его орошения малой порцией воды в промежутках между поль ал камерами при одновременном отсосе образующейся парогазовой смеси. 0бразуемая паровая пробка препятствует проникновению атмосферного воздуха в зону загрузки и одновременно исключает неорганизованное проникновение пара в зону восстановления благодаря наличию перекрывающей живое сечение печи полой камеры и орга-! низованной между полыми камерами вытяжки. Промьппленные испытания показали, что без предлагаемого устройства при подаче в зону выгрузки даже малой порции воды образующийся пар вызывает значительную температурную пульсацию (пульсацию пламени) в зоне восстановления печи, вызывая нестабильность режима его работы.

Проведение восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи с использованием изобретения позволяет повысить давление газа в зоне восстановления на 10 20 мм вод. ст., что повышает степень восстановления на 2 — ЗХ. 3 1167204 4 в разгрузочной камере 1 и доведения его до атмосферного некоторая часть газа отсасывается из разгрузочной камеры 1 через патрубки 13 и по внутреннему каналу 12 отводится наружу через патрубок 15, соединенный с побудителем тяги (вентилятором).

Пластина 14 отделяет кольцевой канал 5 и внутренний канал 12 друг от

l друга и от зоны восстановления. 10

Кроме того, регулируемый отвод избытков газа из разгрузочной камеры

1 достигается путем плавного перемещения кольцевых поршней 17, расположенных во внутреннем канале 12 и со- . 1 единенных с механизмом перемещения посредством толкателей 18, выполненных в виде телескопически соединенных цилиндров. Кольцевые поршни 17 при своем продольном перемещении изменяют сечение патрубков 13 и тем самым регулируют объем газа, удаляемого из разгрузочной камеры, и его давление.

При степени перекрытия живого се-, >5

D, чения разгрузочной горловины — = 0,9 (Dt — диаметр полой камеры, введенной в разгрузочную зону; D — диаметр живого сечения) коэффициент .30 местного сопротивления = 30. Суммарное сопротивление трех таких .камер 90.

В таблице представлены результаты расчета, выполненные для устройства,- введенного в разгрузочную зону с диаметром :живого сечения, D =

1,5 м и температурой отходящих газов 500 С, что соответствует плотности газа 3 = 0,44 кг/м .

Из данных, представленных в таблице, видно, что .при давлении в восстановительной зоне, превышающем на 5 мм вод.ст. наружное атмосферное давление, объем газа, проника- 45 ющего из зоны восстановления к разгрузочной горловине, составляет

0,9 м /с, а скорость воздуха в раз-. грузочной зоне в направлении выгрузки составляет 0,5 м/с. Создавая ма- 50 нометрическое давление в зоне восстановления P — - В равное 5 мм вод.ст. отбирая проникающий за полые камеры и движущийся по направлению к разгрузке газ в объеме 3600 м /ч при 55

500 С (1200 нм /ч) и удаляя его no трубе на очистку, создают условия, обеспечивающие предотвращение по1! 67204

Средняя скорость воздуха в разгрузочной зоне,м/с

0,9

0 5

1,3

0,7

1,44

0,8

1,0

1,8

Составитель А. Савельев

Редактор Т. Колб Техред М.Гергель

Корректор И. Эрдейи

Заказ 4389/27 Тираж 553

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Манометрическое давление в зоне восстановления, р-ра,мм.вод.ст.

Объем газа, проникающего за полые камеры, по направлению к разгрузке (M3 /с