Способ агломерации и устройство для его осуществления

 

Изобрете.нне относится к области металлургии, а именно к агломерации, и может быть использовано при термической обработке материалов на конвейерных агломерационных машинах. Цель изобретения - повышение концентрации кислорода в горновом газе и производительности агломерационных машин без увеличения затрат на топливо . Приготовленную шихту загружают на агломашину и зажигают горелками зажигательного горна. Окислитель или топливо, поступающие в горелки, разделяют на три потока и нагревают в рекуперативных нагревателях, расположенных тремя секциями за зажигательным горном над слоем агломерата, причем поток, Harpesaehbiii во второй секции дополнительно нагревают тепловой энергией, выделяющеГюя при сжигании газового топлива над сл.зем спекаемого материала. При этом отногаения продолжителъностей нагрева первого и второго потоков газа в соотзетству- ЮП1ИХ секциях к продолжительности спекания материала устанавливают равными 0,045-0,08 и 0,026-0,084 соответственно, а третьего потока - 1,3-1,5 продолжительности первого потока. ycTpofiCTBO для осуществления способа устанавливается над лентой агломашины и содержит основную камеру зажигания и примыкающую к ней камеру нагр - на газа, включающую бокг пые стенки, рекуперативные нагреватели, установленные с зазорами и образующие СЕОД, распределительнь}е коллекторы холодного окислителя и холодного газового топлива, собирательные коллекторы горячего газа (окислителя или топлияа) , соединенные патрубкам -т с распределительными коллекторами скислителя или топлива основной камеры сжигания, к которым присоединень; горелки. Камера нагрева газа разделена на три участка при соотношении длин первого и второго участков и первого и третьего участков 1:(0,6-0,9) и :(1,3-1,7) соответственно, а между рекуперативными нагревателями второго участка размещены топливосжигающие горелки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. сл с: 4: to оо 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,„,SU„„14 A 3

15:1 4 С 22 В )/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Е;, 1

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3918689/31-02 (22) 01.07.85 (46) 15,09.88. Бюл. 11 34 (71) Институт газа АН УССР (72) В.А.Щурхал, Б.Д.Сезоненко, Е.Я,Стольберг, В.П.Маймур, В,Д.Кучук, П.В Л1абля, В,Д,Вижанский, Л.Г.Сафронов и Л,А.Лисянский (53) 669.1,622.785(088.8) (56) Теплотехника и газодинамика агломерационного процесса. Киев: Наукова думка, 1983, с, 119-122, Авторское свидетельство СССР

11 735892, .кл, 1 27 В 21/08, 1977. (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к агломерации, и может быть использовано при термической обработке материалов на коня вейерных агломерационных машинах.

Цель изобретения — повышение концентрации кислорода в горновом газе и производительности агломерационных машин беэ увеличения затрат на топливо. Приготовленную шихту загружают на агломашину и зажигают горелками зажигательного горна. Окислитель или топливо, поступающие в горелки, разделяют на три потока и нагревают в рекуперативных нагревателях, расположенных тремя секциями за зажигательным горном над слоем агломерата, причем поток ° нагреваемый Во второй сек ции дополнительно нагревают тепловой энергией, выделяющейся при сжигания газового топлива над слоем спекаемсго материала. При этом отношения продолжительностей нагрева первого р. второго потоков газа в соответствунхцих секциях к продолжительности cneKAHHfl материала устанавливают равными 0,045-0,08 и 0,026-0,084 соответ- ственно, а третьего потока — 1,3-1.5 продолжительности первого потока.

Устройство для осуществления способа устанавливается чад лен-.ой агломашины и содержит основную камеру зажигания и примыкающую к ней камеру нагр.. -Ж ва газа, включающую бокс алые стенки, рекуперативные нагреватели, установленные с зазорами и образующие свод„ распределительнь1е коллекторы холодного окислителя и холодного газового топлива, собирательны» коллекторы гоl рячего газа, окислителя или топлива), соединенные патрубками с распределительными коллекторами окислителя или топлива основной камеры сжигания, к которым присоединены горелки. Камера нагрева газа разделена на три участка при соотношении длин первого и второго участков и первого и третьего участков 1:(0,6-0,9) и 1:(),3-1,7) соответственно, а между рекуперативными нагревателями второго участка размещены топливосжигаюшие горелки.

2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1423614

Изобретение относится к металлургии, а именно к агломерации, и может быть использовано при термической обработке материалов на конвейерных агломерационных машинах.

Цель изобретения — повышение концентрации кислорода в горновом газе и производительности агломерационной машины без увеличения затрат на топливо, На фиг. l изображено устройство для агломерации, продольный разрез, на фиг. 2 — то:ке, вид сверху.

Устройство, устанавливаемое на агломерационной машине 1, состоит из основной камеры 2 зажигания шихты и примыкающей к ней камеры 3 нагрева газа (окислителя или топлива), включающей участки, 4, 5 и 6 и содержащей боковь е стенки 7, рекуперативнь»е нагреватели 8, установленные с зазорами и образующие свод, горелки

9, расположенные между рекуперативными нагревателями 8 участка 5 камеры 3 нагрева газа, распределительные коллекторы 1О и 11 холг дного окисли;еля и . :олсдногп топлива » собирательные коллекторы 12 и 13 горячего топлива или горячего окислителя соответственно, орелки 14 основной камеры 2 зажигания. Рекуперативные нагреватели 8 соединены параллельно или попарно-параллельно с коллекторами 10 и 13 холодного окислителя и горячего окислителя соответственно патрубками 15 и 16 или с коллекторами 1) и 12 холодного топлива или горячего топлива соответственно патрубками 17 и 18, Горелки 9 соединены с коллекторами !О и 11 холодного

oKFF(ëнтеля и холодногo топлива патрубками 19 и 20. Коллекторы !3 горячего окислителя соединены с распределительными коллекторами 21, а коллекторы 12 -,îðÿ÷åãî топлива соединены с распределительными коллек-.îðÿìH 22. К коллекторам 21 и 22 присоединены горелки 14 основной камеры 2 зажигания. !!а коллекторах 10, 11, 21 и 22 установлены регулирующие заслонки 23 и устройства 24 для измерения расходов окислителя и топлива, Дпя уменьшения потерь тепла рекуперативные нагреватели 8 укрыты слоем изоляционногс материала. Теплоизолированы также патрубки 16, 18 и коллекторы 12 и 13.

5 5

Длину L» участка 4 камеры 3 нагрева газа выбирают применительно к кон( кретным условиям ведения процесса агломерации с таким расчетом, чтобы величина отношения продолжительности первой стадии нагрева газа (окислителя или топлива) 1» к продолжитель-. ности спекания шихты по всей высоте слон t,„ находилась в пределах 0,0450,080. !лину 1;z участка 5 принимают равной (0,6-0,9)i а длину 1. участка 6 равной (1,3-1,7)I, Этим обеспечивается поддержание продолжительности второй и третьей стадий нагрева газа в пределах (0,026-0,084)t Ä и (1,3-1,5)t» соответственно.

Продолжительность третьей стадии нагрева t> выбрана исходя из сопоставления количества тепловой энергии, передаваемой нагреваемому газу (окислителю или топливу) материалом поверхностного пласта слоя, и энергии, расходуемои на транспортировку газа через рекуперативные нагреватели.

Способ осуществляют следующим образом.

На агломерапионную машину 1 загружают слоем спекаемый материал (шихту). В горелки 14 иэ коллектора 22 подают холодное газовое топливо, а из коллектора 21 — холодный окислитель. Смесь топлива и окислителя сжигают в объеме основной камеры 2 зажигания. Образовавшиеся продукты сгорания просасывают |ерез слой спекаемого материала. Содержащееся в шихте верхпего пласта топливо воспламеняется и сгора т. Под действием выделяющейся теплоты шихты (материал ) спекается, Ilo выходе из камеры 2 зажигания материал проходит последовательно через участки 4, 5 и 6 камеры 3 нагрева газа ° Поверхностный пласт материала, разогретый до 1173 К и вышее, излучает тепловую энергию на тепловоспринимающие поверхности рекуперативных нагревателей 8. В горелки 9 участка 5 камеры нагрева газа подают газовое топливо иэ коллектора 11 и окислитель из коллектора

10; образовавшуюся смесь топлива и окислителя сжигают над слоем спекаемого материала.

Холодный газ (окислитель или топливо), поступающий из коллектора 10 или 11, разделяют на три потока, про- з 14236 дувают через рекуперативные нагреватели 8 участков 4, 5 и 6 камеры 3 нагрева газа и нагревают тепловой энергией, излучаемой поверхностным

5 пластом спекаемого материала в три стадии, причем на второй стадии газ дополнительно нагревают тепловой энергией, вьделяющейся при сгорании газового топлива над слоем спекаемого материала на участке 5 камеры 3 на.грева газа. Количество газа (окислителя или топлива), продуваемого через рекуперативные нагреватели 8 участков 4, 5 и Ь камеры нагрева газа, измеряют устройствами 24 и регулируют заслонками 23, Изменением скорости движения паллет и высоты слоя спекаемого материала продолжительность первой стадии 20 нагрева газа поддерживают равной

0,045-0,08 продолжительности спекания материала по всей высоте, слоя, Нагретый в рекуперативнь1х нагревателях 8 газ (окислитель или топли- 25 во) по патрубку 16 подают в коллекторы 13 или 12, смешивают с газом„ поступающим иэ рекуперативных нагревателей участков 4 и 6, а затем через коллекторы 21 или 22 в горелки 14 ос- 30 новной камеры 2 зажигания.

Пример 1. На агломерационной машине, оборудованной зажигательным горном и установленными эа ним рекуперативными нагревателями, процесс агломерации проводят известным способом..Офлюсованную топливосодержащую шихту с содержанием в железорудной части 90/ концентрата магнитного обогащения и 10Х гематитовой железной 40 руды смешивают, увлажвяют и окомковывают. Окомкованную шихту загружают на колосниковую решетку агломерационной машины слоем высотой 290 мм и нагревают прососом продуктов сгорания га- 45 зового топлива, для чего в зажигательном горне сжигают 2290 м газовоз го топлива с теплотворной способностью 13,35 11Дж/м . Через рекуперативные нагреватели продувают 13100 м э холодного воздуха и нагревают тепловой энергией, излучаемой поверхностным пластом спекаемого материала, Нагретый воздух подают в горелки зажигательного горна и используют для сжигания газового топлива. При температуре воздуха 423 К в продуктах сгорания газового топлива содержится

7,2Х кислорода. Производительность

14

4 агломашины по годному агломерату Р

0,97 т/м горячий час принимается

2 ..а 100Ж.

Пример 2, На агломерационной г нне установлена основная камера важи ання BIHxTbt и примыкающая к ней

1 камера нагрева газа (воздуха,, включающая три участка с соотношениями длин L<. T =1:0,6 и I,:L =1: 1,3. Между рекуперз тинными нагревателями участк 5 камеры нагрева установлена трубчатая горелка для сжи. ания газовс,— го топлива. Процесс агломерации шихты проводя 1, как в примере 1. Холодный э воздух в количестве 13100 м разделяют на три потока в соотношении 1:

:0,35:0,70 и продувают через рекуперативные нагреватели участков 4, 5 и 6 камеры нагрева rasa и нагревают в три стадии тепловой энергией, излучаемой поверхностным пластом спекаемаго материала. На второй стадии воздух дс— полнительно нагревают тепловой энергией, выделяющейся при сгорании газового топлива над слоем спекаемого материала. Для этого в трубчатую горелку участка 5 камеры нагрева пода-. ют 425 м газового топлива. При отэ ношении продолжительностей первой и второй t стадий к продолжительности спекания шихты всего слоя tr0,0 !О и 0,042 соответственно воздух нагревают до 573 К, а затем подают в горелки основной камеры зажигания, где используют, как в примере 1, Аналогично проводили опыты по примерам 3-13 с paэличными значениями высоты слоя Н,„, скорости спекания шихты V,„, соотношений t,:t<.„и t,:t„,.

Изменения температур нагрева воздуха Ть, содержание кислорода 02, в продуктах сгорания газового то .лина в основной камере зажигания и удельной производительности агломашины P в зависимости от соотношений,:ten и 12:t,„ïðèâåäåíüt в таблице.

Из данных таблицы следует, что повьш ение концентрации кислорода в горновом rase (продуктах сгорания газового топлива) и производительности агломашины без увеличения суммарных затрат на топливе (3 т) (твердое и газовое) для ведения процесса агломерации достигается при отношениях продолжительности первой t, и второй

t стадий нагрева газа,окислителя ипи топлива) к .продолжительности спе14236

25

7

1 сП» ) 2 с33» СЛ» отн.ед, отн.ед„; мм !

ЛЗ т руб/т мм/мин

Пример

> 3 4

1- L

1, извест\

НЬ1И ) 290 13,,4 423 7,2 !00,0 0

0 070 0»042 290 13»6 573 8»4 101»! 0»009

0,040 0,060 292 13,5 603 8,7 101,0 0,012

0,067 290 !3,7 723 9,8 102,0 -0,025

0,047

0,060 0,084 292 13,7 618 8,7 102,0 -0,001 кания шихть1 по нсей высоте слоя, равньх 0,045-0,08 и 0,026-0,084 соответственно. При,,„0,045 и : ;,„(+ 0,026, а также при t.,:t,„. 0,08 и 0,084 повышение концентраций

С33 кислорода н горновом газе и производительности агломашины достигаются только при увеличении затрат на топлино, расходуемое на ведение гроцесса агломерации.

Результаты спекания шихт из железерудных мь>териепон, резко отличающихся по химическому и минералогическому составам, позволяют заключить» что при изменении степени черноты спека поверхностного пласта отношения

+,: „и tz . t,„íà> oäEEòñÿ н пределах

0»045 -, /-, „0,08 и 0,026 1 /1,„

0»084, Фо р мул а и э о б р е т е н и я

1 . .Способ агломерации, включающий дозиронание и смешение компонентов шихты, увла>кнение и окомкование смеси, загрузку окомкованной шихты на Колосниковую ре131етку агломерационной машины, пал рен ее прососом продуктов

O орания I 7 7OI3OI O TOIISIHE3 В» IIpO>7$ BKV холодного газ а через рекуператиннь1е нагреватели над споем спекасмого ма териала, подачу нагретого газа н горенки основной кьлмеры зажигания, смешивание с топливом или окислитепем и сжигание смеси, о т л и ч а 333 III и йс я тем, -;то, с целью повышения концентрации кислорода в горновом газе и 11poEiзнодитепь11ости агломерацио111 ой машины бь з увеличения затрат н» топ- 111

l4 6 лино, газ разделяют на три потока и нагревают соответственно в три стадии, причем на второй стадии дополнительно подают газообразное топливо и сжигают над слоем спекаемого материала, при эт6м отношение продолжительностей первой и второй стадий нагрева газа к продолжительности спекания материала по всей высоте слоя уетананль ают от 0,045 до 0,08 и от

0»026 до 0,084 при продолжительности третьей стадии, равной 1,3-1,5 продолжительности первой стадии.

2. Устройство для агломерации, установленное над лентой агломерационной машины и содержащее основную камеру зажигания шихты и примь1кающую к ней камеру нагрева газа, включающую боковые стенки, рекуперативные нагреватели, установленные с зазорами и образующие снод, распределитель= ные коллекторы холодного окислителя и холодного газового топлива, собирательные коллекторь1 горячего газа, соединенные патрубками с распределитель13ыми коллекторами окислителя или топлива основной камеры зажигания, к которым присоединены горелки, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что камера нагрева газа разделена на три участка, которые расположены последовательно го длине агломерационной ма11ины, и снабжена топливосжигающими горелками, размещенными между рекуперативными нагревателями второго участка, при этом соотношения длин первого и нторого 1асткон и первого и третьего участя<, равны l:(0,6-0,9) и 1:(1,3-1»7) соответственно, 1423614

11родолжение таблицы

4 5 6 7 8 9

11 0,070 0,056 325 13,6 593 8,6 101,3 -0,004

l 2 Оь 060 Ов030 !

3 0,000 0,060

262 29,0 513 8,0 101,1 -0,023

305 19,2 8,7 101 8

-0,024

В железорудной чести шихты содержалось 863 железной руды и 143 концентрата мокрого магнитного обогащения.

В железорудной части шихты содержалось 69К железной руды и 31Х концентрата мокрого магнитного обогащения.

B 12 f6 !51013111>2 О

Гб

ОЩсМлМ

21 g„_#_

Tanavta i о i,ф p g

0,080 0,080 288 13,8 678

Оэ090 0>090 288 13>5 623

0,045 0,022 290 13,4 453

Оь053 Оэ026 290 J 3 6 458

10 0,070 0,063 250 19,6 603

9,4 102,0 -0,001

8,8 101,5 0,028

7,4 100 0 0,001

7,5 101,1 -0,029

8,7 101,4 -0,002

1423614

Составитель Л,Апихин

Редактор 11.Недолуженко Техред Л.Серпюкова Корректор В,Бутяга

Заказ 4609/31

Тираж 595 Подписное

В11ИИПИ .осударственного комитета СССР по, елам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4