Способ обжига смеси хромовой руды и известняка во вращающейся трубчатой печи

 

Способ относится к черной металлургии и может использоваться для обжига смеси хромовой руды с известняком . Цель изобретения - повышение производительности обжиговой печи, сокращение расхода топлива и пьшеуноса материала. Существо изобретения состоит в дополнительном ускоренном подогреве смеси руды и известняка , уже нагретой до 600-800°С, сжиганием ферросплавного газа в количестве 20-60 , при этом возникает возможность снизить величину топлива, сжигаемого при самом обжиге , до 0,8-0,95 от расчетной тепловой нагрузки и уменьшить количество расхода воздуха до коэффициента 1,20-1,35. 1 табл. с (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5g 4 С 21 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920284/22-02 (22) 02.07.85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Челябинский электрометаллургический комбинат (72) Л.А. Дьяконова, В.П. Зайко, Д.Ф. Железнов, М.А. Рысс, В.Г. Нетреба и В.M. Ророкин (53) 669.421.183 (088.8) (56) Бобкова О.С.и др. Получение рафинированного феррохрома из окисной шихты. ЦНИИЧМ, сер. 4 инф. 9, 1964.

Технологическая инструкция ТИ-139Ф-70-84. Челябинск, ЧЭМК, 1984. (54) СПОСОБ ОБЖИГА СМЕСИ ХРОМОВОЙ

РУДЫ И ИЗВЕСТНЯКА BO ВРАЩАКЙ1ЕЙСЯ

ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ (57) Способ относится к черной металлургии и может использоваться для обжига смеси хромовой руды с известняком. Цель изобретения — повышение производительности обжиговой печи, сокращение расхода топлива и пылеуноса материала. Существо изобретения состоит в дополнительном ускоренном подогреве смеси руды и известняка, уже нагретой до 600-800 С, сжиганием ферросплавного газа в количестве 20-60 нм /т, при этом возникает возможность снизить величину топлива, сжигаемого при самом обжиге, до .0,8-0,95 от расчетной тепловой нагрузки и уменьшить количество расхода воздуха до коэффициента

1,20-1,35. 1 табл. повышает тепловой КПД процесса и снижает температуру отходящих газов.

Продукты горения ферросплавного газа, в частности СО,, в этой зоне не

5 оказывают влияния на процесс обжига. Ферросплавный газ для обработки материала горящим ферросплавным гаэом подают отдельно от основной горелки, подающей смесь природного и ферросплавного газов.

Ферросплавный газ подают в зону обработки материала двумя вариантами: либо через зону обжига посредстf5 вом специальной горелки, расположенной в горячем торце печи, либо горелкой, расположенной в стенке печи, за зоной обжига.

В первом случае подача ферросплав20 ного газа в зону обработки материала осуществляется со скоростью в 25 раз меньше скорости истечения газа из основной горелки. Дополнительно поданный ферросплавный газ не сгорает в зоне обжига, поступает в зону обработки, где смешивается с воздухом и сгорает, При обработке смеси хромовой руды и известняка горящим ферросплавным газом в количестве менее 20 нмэ на тонну материала нагрев шихты недостаточный от интервала температур

600-800 до 900-1000 С вЂ” шихта в зону обжига поступает неподготовленной, что приводит к увеличению расхода смеси природного и ферросплавного газов в зоне обжига и, следовательно, к увеличению удельного расхода условного топлива. При количестве ферросплавного газа более 60 нмэ

40 на тонну материала в. зоне обработки происходит интенсивный обжиг поверхностных слоев .известняка, что приводит к рекарбонизации при дальнейшем продвижении известняка и торможению диффузионных процессов, т.е. к снижению качества материала при повышенном удельном расходе условного топлива. Оптимальным количеством ферросплавного газа в зоне обработки

50 является 20-60 нм на тонну материала. После обработки материала ферросплавным газом осуществляют его обжиг в зоне горения природного и ферросплавного газов, взятых по тепловой нагрузке в количестве 0,8-0,95 от расчетной в смеси с воздухом. Воздух в горелку подают в количестве, необходимом для полного сжигания всего

1 1286635

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, к обжигу смеси хромовой руды и известняка, предназначенной для выплавки рудноизвестнякового расплава при получении низкоуглеродистого феррохрома методом смешивания рудноизвесткового распла.ва с ферросиликохромом в высокотемпературном реакторе.

Цель изобретения — повышение производительности обжиговой печи, сокращение расхода топлива и пылеуноса материалов.

Способ обжига хромовой руды и известняка во вращающейся трубчатой печи осуществляют следующим образом.

Обжигаемый материал (хромовую руду фракции менее 50 мм и известняк фракции 5-20 мм) в соотношении

1:(1,1-1,8) загружают во вращающуюся трубчатую печь в холодный ее конец.

Материал перемещает от холодного конца печи за счет вращения и наклона футерованного барабана. На протяжении 1/2-2/3 длины печи материал нагревают до 600-800 С теплом газов, поступающих из зоны горения. Нагретый до 600-800 С материал поступает в зону обработки горящим ферросплавным газом, где нагревается до 9001000 С. Зону горения ферросплавного газа формируют на участке вращающейся печи между зоной нагрева и зоной обжига. Длина пути прохождения материала в зоне обработки ферросплавным газом составляет 5-9 м. В этой зоне нагрев смеси хромовой руды и а известняка до 900-1000 С осуществляют со скоростью, превышающей в 23 раза скорость подъема температуры в зоне нагрева отходящими газами.

В процессе обработки смеси хромовой руды и известняка в зоне горе ния ферросплавного газа осуществляется ускоренный нагрев материала в интервале температур от 600-800 ро

900-1000 С, при этом происходит теро мическое разложение верхних слоев кусков материала из-за температурного градиента между наружным и внутренним слоями.

В зоне горения ферросплавного газа на факел воздействуют трехатомные газовые (СО,, Н, О) составляющие, поступающие из зоны обжига. При этом. светимость факела и теплоотдача на материал и футеровку увеличены, что продолжительность каждой кампании 3 сут.

В качестве шихты испольэовали из. вестняк с содержанием СаО 54,67 и хромовую руду с содержанием Cr O

48, 1Ж.

В горелочное устройство, установленное с горячего торца печи, подали смесь природного и ферросплавного газов из расчета необходимой для ведения процесса обжига тепловой нагрузки 0,8; 0,875у 0,95. Коэффициент расхода воздуха в зоне горения смеси газов установили соответственно 1,35;

1,27, 1,20. Температура футеровки в зоне максимальных температур составо ляла 1150-1190 С, что позволило избежать настылеобразование.

На расстоянии 20 м от горячего торца печи подали через,.дополнительную горелку ферросплавный газ в коли- . честве 20,40,60 нмз на т материала или 460, 1000, 1440 нмэ /ч. Давление ферросплавного газа 1,8 кПа. На участ" ке протяженностью 5-9 м перед зоной обжига шихтовый материал обработали горящим ферросплавным газом. Воздух на горение ферросплавного газа.поступал из зоны обжига после горения смеси газов в основной горелке с избытком воздуха с4 = 1,2-1,35.

В зону обработки ферросплавным газом хромовая руда и известняк посо тупали при 600-800 С, в зоне обработки от тепла горящего ферросплавного газа материала в течение 1020 мин прогревался до 900-1000 С со скоростью 15-20 град/мин. Температурный контроль в зоне нагрева и обработки ферросплавным газом осуществляли по косвенным замерам температуры поверхности кожуха печи в этой зоне с последующим пересчетом теплопередачи от материала к наружной поверхности кожуха. Контрольным температурным показателем являлась температура отходящих газов в пылевой камере, которая составила 570-590 С. о

В процессе каждой кампании определяли пылеунос шихты по всему отводящему тракту, который составил

10,8-12,37 от веса загружаемой шихты. Химический состав пыли следующий,7.: CaO 38-40; Cr О, 15-18 СгО, 1-1,5," FeO 5-7 С 5-6) А1г Оз 3-4;

MgO 7-8; Sip 4-5.

Качество обжига определяли в каждой кампании ежечасно.

3 1286635 4 газа, подаваемого в печь. В зоне обжига горение смеси природного и фер- . росплавного газов осуществляют с из- . бытком воздуха (коэффициент расхода воздуха с = 1,2-1,35), что предотвращает перегрев футеровки в зоне максимальных температур и нестылеобразование. Избыточный воздух иэ зоны обжига поступает в зону обработки ферросплавным газом и расходуется на 10 его горение. В зоне обжига происходит диссоциация карбонатов с разрыхленной структурой за счет тепла, передаваемого излучением и кондуктометрическим способом от футеровки к материалу. При этом на протяжении всей зоны обжига поддерживается равномерная температура материала в пределах

1150-1190 С без местных перегревов, что обеспечивает высокую скорость Zp диссоциации материалов в слое.

При подаче в зону обжига смеси природного и ферросплавного газов в количестве менее 0,8 от расчетной тепловой нагрузки производительность 25 печи по загрузке снижается, а при количестве более 0,9 от расчетной тепловой нагрузки увеличивается пылеунос шихтовых материалов. Количество воздуха, подаваемого на горение, за- 3р висит от количества ферросплавного газа в зоне обработки. При максимальном количестве ферросплавного газа в зоне обработки коэффициент расхода воздуха в зоне обжига составляет

1,35 и уменьшается с уменьшением количества ферросплавного газа.

При уменьшении количества подаваемого воздуха с менее 1,2 температура футеровки возрастает более 1200 С 40 и происходит спекание шихтовых материалов, при увеличении с более 1,35 возрастает объем продуктов горения и соответственно пылеунос.

Пример. Способ осуществлял- 45 ся на обжиговой вращающейся печи диаметром 3,6 м, длиной 75 м при совместном обжиге хромовой руды и известняка с производительностью по загрузке 23,24,25 т/ч и соотношении

1:1,4. Производительность печи по загрузке, т.е, по количеству материалов, загружаемых в печь, подбирали в процессе наладки теплового режима, исходя из условия, что обожженный материал должен быть со степенью обжига известняка не менее 94 .

Способ осуществляли по трем вариантам тремя, кампаниями

5 12

Состояние внутренней поверхности

1 футеровки после проведения каждой кампании хорошее. Поэтому каждую следующую кампанию проводили без остановок с постепенным переходом теплового режима от одной кампании к другой.

В таблице представлены показатели. обжига смеси, хромовой руды и известняка..

Сравнительную кампанию обжига рудно-известняковой смеси по прототипу провели отдельно на той же печи. Загрузку установили 20 т/ч после отработки теплового режима работы печи.В соответствии с режимной картой, действующей в цехе, установили расход природного, ферросплавного газов и воздуха. Природный и ферросплавный газы подали в основную горелку.

Коэффициент избытка воздуха в горячем торце печи составил 1,5.Повышенный расход воздуха установили с той целью, чтобы в зоне максимальных температур не допустить перегрева футеровки. Продолжительность кампании по прототипу 3 сут. Визуальным наблюдением состояния внутренней поверхности футеровки установили,что на третьи сутки в зоне максимальных температур образовалось кольцо подплавившейся шихты высотой 100-150 мм, требующей остановки печи на ее удаление, что приводит к снижению производительности печи.

Сравнение вариантов показывает, что согласно изобретению при качест86635 6 .венном обжиге рудно-известняковой смеси сократился пылеунос хромовой руды, известняка и извести в 1,671,91 раза, удельный расход условного топлива снизился в 1,17-1,19 раза. Производительность печи по обожженному материалу возросла в 1,271,4 раза и по загрузке в 1,15-1,25 раза без увеличения объема отходящих

10 газов, что снижает .загруженность электрофильтров и дымососов. Обслуживание печи облегчилось вслеДствие исключения настылеобраэования.

f5

Фор мула изобретения

Способ обжига смеси хромовой руды и известняка во вращающейся трубча20 той печи, включающий непрерывную загрузку материалов в холодный конец печи, нагрев материала и обжиг смесью природного и ферросплавного газов, выгрузку обожженного материала из горячего конца печи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности обжиговой печи, сокращения расхода топлива и пылеуноса материала, хромовую руду

30 и известняк нагревают до 600-800 С, перед обжигом обрабатывают горячим ферросплавным газом в количестве 2060 нм на тонну материала и обжигают смесью природного ферросплавного газов с тепловой нагрузкой 0,8-0,95 от расчетной при коэффициенте расхода воздуха 1,2-1,35 °

1286635

Е»

Cd

CQ Х

I х

Ц

И о

Е

А

tf о

Х

Щ а

Е

o)

Е» л

С 4 1 (ч 1

-э о в л

Р )

O D о л

Р

С>

1Е -D

>О cd <б о 4 U

Q)

Е» о

СО л л

Ch! а) I ж х о

Р. О

1 И Ф в

1 (О 1 л

>4

E о х

CO Ch

О> л л О

A (1 л л л

О о м х > О л о

С»4

CO Р1

Ф л

D cV

1 Х б 1

Р) 0) Е» > Ol

О Р,Е

1»

1 х о

Р

I х

t( о

С4

И Р ) С 4 С ( о х

D D е о

cd 1«

Р в и

И E 1

O O l

O D D Р (4

Cd

1:(1 о х

1 о

Х

CJ (4

I

О >Х

of o с4 х

Е»

Ql о х

О о л л

CO СО Ch

a л л

D D D

1»

Cd х

М 1

cd I

Х I

О 1

1

Qf 1

Е .1

>Ъ

1»

l/l О С4 Ch л л

О1 О

СО CO О> и

Cc)

E л

С»4

С»4

С 4 СЧ С о о о

СЧ о

I о а о о о о

<ч о о

CV С 1 С"1 ж

Р

И

Cd ei

С0 сб х

1»

1 о

k(. о

Р

Ж >Я

G4 а и х

df о

Р, О о ь

1 (И

Ц

И и о

Р, 1 о х и (Ц

Р->

1» а

C о

Г» о х

1 1

Ж I Qf

O X Z E»

OCO Qf OOf хорхи

Р

Ю

Е»

of

Е

Е»

X х о о

D D

D D

»

I

I

С 4

I с 1 I Cf >Б 1

Э 4> 1 жхх