Способ изготовления горячих брикетов без связующего из железосодержащих пирофорных тонкодисперсных материалов и установка для его осуществления
Изобретение относится к способу и установке для изготовления предназначенных для использования в производстве горячих брикетов без связующего из горючей содердащей железо мелкораздробленной массы твердого вещества. Целью изобретения является повышение экономичности процесса. Для этого мелкораздробленный твердый материал перед брикетированием продувается восходящим окисляющим нагретым газовым потоком и держится в кипящем слое. При этом газовый поток регулируется так, что сначала материал нагревается до температуры воспламенения материалов, а затем за счет окисления по меньшей мере части металлического железа температура мелкораздробленного твердого материала повышается до 450-650°С. В заключение твердый материал подвергается горячему брикетированию. Отличительной чертой изобретения является то, что кипящий слой до начала окисления части металлического железа подвергается вибрации. Установка содержит реактор кипящего слоя, нижняя часть которого выполнена в виде камеры и снабжена сифонообразными концевыми колпачками, надетыми на трубопровод подвода газа и входящими в кипящий слой. Реактор оборудован вибратором. Камера выполнена из нескольких секций, преимущественно трех, имеющих индивидуальные трубопроводы подвода газа снизу. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ6ЛИН
„„80„„16О5 2 (У1)5 С 22 В 1/248
ВЩ693! И" .ЛЮ П- Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
OCV+APCTBEHHblA HOMHTET
ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4027867/27-02 (22) 28.07.86 (31) P 3529084.6 (32) 14.08.85 (33) DE (46) 07.11.90, Бюл. Р 41 (71) Тиссен Шталь АГ (БЕ) (72) Вернер Каас, Рудольф Аут, Лотар
Зайдельманн и Эрих Хеффкен (1)Е) (53) 622.788(088,8) (56) Патент ФРГ Р 3223203, кл. С 22 В 1/24, 1973. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧИХ
БРИКЕТОВ БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ПИРОФОРНЫХ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу и установке для изготовления предназначенных для использования в производстве горячих брикетов без связующего из горючей содержащей железо мелкораздробленной массы твердого вещества. Целью изобретения является повышение экономичности процесса. Для этого мелкораздробленный твердый материал перед брикетированиИзобретение относится к способу и устройству для изготовления предназначенных для использования в производственном процессе горячих брикетов без связующего из содержащих железо горячих мелкораздробленных частиц материала.
Целью изобретения является повышение экономичности процесса. ем продува ется восходящим окисляюшим нагретым газовым потоком и держится в кипящем слое. При этом газовый поток регулируется так, что сначала материал нагревается до температуры воспламенения материапов, а затем за счет окисления по меньшей мере части металлического железа температура мелкораздробленного твердоо го материала повышается до 450-650 С.
В заключение твердый материал подвергается горячему брикетированию.
Отличительной чертой изобретения является то, что кипящий слой до начала окисления части металлического железа подвергается вибрации, Установка содержит реактор кипящего слоя, нижняя часть которого выполнена в виде камеры и снабжена сифонообразными концевыми колпачками на) детыми на трубопровод подвода газа н входящими в кипящий слой. Реактор оборудован вибратором. Камера выполнена из нескольких секций, преимущественно трех, имеющих индивидуаль-, ные трубопроводы подвода газа снизу.
2 с.и 12 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.
На фиг.1 показана установка для горячего брикетирования горючей отфильтрованной пыли из установки регенерации CO конвертера с кислородным дутьем, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 — установка с четырьмя камерами.
Установка содержит трубопровод 1, пылевой бункер 2, откуда конвертер1605927 ная пыль черпаковым транспортером 3 подается к реактору 4 с кипящим сло-, ем. Реактор с кипящим слоем вытянут в длину, покоится на колебательных элементах в виде пружин 5, имеет пропускающее газ дно 6, газоподводящие трубопроводы 7 и кожух 8. Реактор 4 с кипящим слоем приводится в колебательное движение возбудителями колебаний. Нагретая до температуры брикетирования в реакторе 4 пыль из фильтров через выход 9 подается к брикетирующему прессу 10, в котором пыль из фильтров прессуется в брикеты. Готовые брикеты попадают для охлаждения на охладитель брикетов, который выполнен в виде бесконечной ленты 11, причем охлаждение брикетов осуществляется протекающим окружающим воздухом. Нагретый охлаждающий воздух собирается кожухом и отводит-. ся. Охлажденные брикеты попадают в заключение в бункер, из которого они могут быть взяты для использования на сталелитейном заводе.
Для создания кипящего слоя 12 реактор 4 с кипящим слоем (фиг.2) имеет камеру 13, верхняя стенка которой, образующая дно 6 реактора 4, выполнена пропускающей газ. Для этой цели в дне 6 расположены газоподводящие патрубки 14, которые выступают над зеркалом кипящего слоя. Газоподводящие патрубки оборудованы наконечниками 15 в виде сифонов, которые входят в кипящий слой 12, Кожух 8 реактора с кипящим слоем
4 имеет два газоотводных,трубопровода 16, которые оборудованы регулирующими заслонками 17. Через газоотводные трубопроводы горячие отходящие газы подводятся к пылеотделителю 18, Ф но могут частично идти также через черпаковый транспортер 3 противотоком к подаваемой пыли из фильтров и через соединительный трубопровод с регулировочными заслонками подводиться к пылеотделителю 18.
Таким образом, пыль из фильтров в черпаковом транспортере уже предвари— тельно подогревается. Это особенно выгодно при переработке холоднои, грубой пыли из фильтров.
Отделенные в пылеотделителе 18 из отходящих газов частички попадают через черпаковый транспортер 3 снова в реакrop 4 с кипящим слоем. Горячие очищенные отходящие газы через трубо50 фильтров в первой части реактора с кипящим слоем.
Посредством подвода чувствительного тепла извне металлическое же55 .. лезо доводится до температуры воспламенения. Подвод дополнительного тепла после начала окисления ускоряет процесс, в то время как воздействие колебаний на кипящий слой уст5
1О
45 провод 19 подаются в теплообменник
20. В этом теплообменнике расположены элементы 21 для нагрева воздуха и инертного (отходящего) газа.
Установка имеет трубопроводы 22 и 23 и три горелки 24 для генерации горячих газов сгорания. Это производится посредством сжигания природного газа в воздухе, который подводится по трубам 25 и 26. Горелки 24 соединены с газоподводящими трубопроводами 7 реактора 4 с кипящим слоем. Газоподводящие трубы 7 далее трубопроводами
27 соединены с элементами 21 теплообменника 20. Камера 13 реактора 4 с кипящим слоем разделена (фиг.1) на три секции 28, в которые входят газоотводящие трубы 7. Реактор 4 с кипящим слоем имеет распределенные в нем приборы 29 измерения температуры, с помощью которых измеряется температура кипящего слоя 12 в отдельных областях. Замеренные температуры подаются в регулирующие органы 17, 30 и 31 в трубопроводах
16 и 27, а также в вентиляторы 32 в трубопроводах 22, 23, 25 и 26, с помощью которых управляются (регулируются) температуры и подводимые количества горячих газов сгорания, горячего воздуха и горячего инертного газа.
Реактор 4 с кипящим слоем имеет установочные устройства, с помощью которых можно устанавливать наклон реактора. Возбудители колебаний оборудованы установочными устройствамй, с помощью которых можно устанавливать амплитуду и.частоту колебаний.
Реактор 4 с кипящим слоем может иметь четыре секции 28 (фиг,3), причем первая соединена с кожухом 33 охлаждающей ленты 11 трубопроводом
34, а три других секции соединены с горелками 24 (фиг, 1) .
Хаким образом, можно с выгодой использовать улавливаемый кожухом
33 нагретый охлаждающий воздух для предварительного подогрева пыли из
1605927 раняет каналоабраэование и мелкараздробленные частицы целенаправленно транспортируются по длине кипящего слоя. В качестве нагретого акисляющего газового потока предпочтительно используется нагретый воздух, в то время как для подвода чувствительного тепла для воспламенения в кипящий слой подводят горячий газ сгорания и/или нагретый инертный газ, предпочтительно нагретый азот.
Воздух и/или инертный гаэ нагревается выходящим из кипящего слоя горячим очищенным отходящим газом посредством теплоабмена. Нагретый воздух, нагретый инертный газ и горячие газы сгорания подводятся в реактор кипящего слоя па меньшей мере на двух, предпочтительно на трех и более, участках, причем количества и температура нагретого воздуха, нагретого инертного газа и гарячих газов сгорания может управляться (регулироваться) независимо друг от друга. Температура кипящего слоя измеряется более чем в одном, предпочтительно в трех, местах и значения температуры используются для регулирования (управления) количеством и температурой падводимого в кипящий слой нагретого воздуха, нагретого инертного газа и горячих газов сгорания. Количество подводимых в кипящий слой газов регулируется так, что общее количество подаваемого нагретого воздуха, нагретого инертного газа и горячего газа сгорания остается постоянным
Если измеренная в кипящем слое температура повышается выше заданной величины, с ижают подвод горячих газов сгорания и в заключение подвод нагретого воздуха. Если, напротив, измеренные в кипящем слое температуры снижаются ниже заданного уровня, увеличивается подвод нагретого воздуха, и в заключение увеличивают подвод горячих газов сгорания.
Время пребывания твердых материалов в кипящем слое можно устанавливать изменением наклона кипящего слоя или посредством изменения задаваемых снаружи колебаний.
Если подлежащий обработке мелкораздробленный твердый материал не полностью состоит из горючего материала, часть мелкараэцрабленного твердого материала может быть замене5. roplo -File zowllolleH rFl которых > 50 5 30 на мелкараздрабленным твердым тап.". ..— ВоМ. Предпочтительно при этом заме щаются да 15Х пли да 102 мелкараздраб".el.:ного твердого материала мелкараэдрабленпым твердым тспливам. В качестве мелкараздробленного тверцаго таплиьа может использава bcH пыль кокса и-, бурого угля и/или мелкараздрабленная угольная пыль, предпочтительна из процесса приготовления флотационных шламов. Твердый материал перед входам в кипящий слой может быть предварительна подогрет пасрец-. ствам горячих неочищенных отходящих raçoâ из кипящего слоя в пративотаке. Всэмажно твердый материал в первой части кипящего слоя предварительно подогревать нагретым охлаждающим воздухом из ахладителя брикетов. Преимуществам изобретения является то, чта решаются проблемы, связанные с переработкой мелкозернистых горю-;их тверды:. маТериалов в горячие бр»неть:, и материалы экономным, в смь сле расхода энергии, способом могут быть приведены к температуре, необходимой для горючего брикетирования. В особенности могут перерабатываться горючие пыли фильтраци», которые вследствие длинного пути транс— партировки, а также промежуточного хра..ения теряют температуру. Г1агут использоваться пыли иэ фильтров, вследствие определяемых процессами в конвертерах с кислородным дутьем режимав работы. Предлагаемый способ может проводиться, когда фильтравые уoòàFlollllè находятся в начале рабочего режима или действуют низкотемпературные условия. В таблице приведены данные, поясняющие предлагаемый способ. формулаизабретения 1. Способ изготовления горячих брикетов без связующего из железосадержащих пирофарных танкадисперсных твердых матер»алов, включающий нагрев танкадисперснага твердого материала перед брикетированием в кипящем слое за счет тепла нагретых газон до 450-650 С, горячее брикетирование и охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, чта, с целью повышения экономичности процесса, нагрев танкодисперсного твердого 1605927 материала осуществляют сначала до температуры их воспламенения путем подачи горячих отработанных газов и/или нагретого инертного газа, преимущественно азота, а затем до температуры брикетирования путем окисления части железосодержащего пирофорного тонкодисперсного твердого материала при подаче поднимающегося нагретого воздуха, при этом нагретый воздух, горячие отработанные газы и/или нагретый инертный газ подводят по меньшей мере к двум, преимущественно к трем, участкам кипящего слоя при сохранении их общего количества постоянным, а материал в кипящем слое подвергают вибрации. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, . что к кипящему сл:ою 20 подвоцят дополнительное тепло для достижения температуры брикетирования до 800 С. 3, Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что до 157., преимущественно до 10%, пирофорного тонкодисперсного твердого материала заменяют тонкодисперсным твердым топливом. 4. Способ по пп.1 и 3, о т л и — 30 ч а ю шийся тем,,что в качестве тонкодисперсного твердого топлива испопьзуют пыль буроугольного кокса и/или тонкодисперсные угольные пыли, f преимущественно полученные в процессе подготовки флотационных шламов. 5: Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что тонкодисперсный твердый материал в первой зоне кипящего слоя нагревают воздухом,. от- 4О ходящим со стадии охлаждения брикетов. 6, Установка для изготовления брикетов без связующего из железосодержащих пирофорньгх тонкодисперсных 45 твердых материалов, содержащая реактор кипящего слоя с трубопроводами подвода газа снизу, брикетировочный пресс, расположенный со стороны разгрузки реактора, и охладитель, о т- 50 л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена вибратором, расположенньгм под реактором, и сифонообразными концевыми колпачками, надетыми на трубопроводы подвода газа, при этом нижняя часть реактора выполнена в виде I камеры, верхняя часть которой образует днище реактора, а сифонообразные колпачки расположены над днищем реактора. 7. Установка по п. 6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что камера выполнена по меньшей мере из двух, преимущественно из трех, секций с индивидуальными трубопроводами подвода газа снизу. 8. Установка по пп.6 и 7, о т л ич а ю щ а я с я тем, что охладитель выполнен с воздухоулавливающим кожухом, соединенным трубопроводом с первой секцией со стороны загрузки реактора. 9. Установка по пп. 6 и 8, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что реактор с кипящим слоем снабжен колпаком с оцним или несколькими, преимущественно с двумя, трубопроводами для отходящих газов, на которых установлены регулировочные клапаны. 10. Установка по пп.6-9, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена пылеотделителем, соединенным с трубопроводами отходящих газов. 11. Установка по пп.6-10, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабже на черпаковым транспортером и соединительным трубопроводом с регулирую— щим клапаном, при этом пылеотделитель через черпаковый транспортер и соединительный трубопровод с регулирующим клапаном соединен с колпаком реактора. 12. Установка по пп.6-11, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена теплообменником с теплообменными элементами для нагрева воздуха и инертного и/или отходящего газа, соединенным трубопроводом с пылеотделителем. 13. Установка по пп.6-12, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена горелками, расположенными в трубопроводах подвода газа снизу реактора. 14. Установка по пп.6-13, о т л ич а ю щ а я с я тем, что теплообменные элементы соединены трубопроводами с трубопроводами подвода газа снизу реактора. 1605927 10 грубой пыли тонкой пыли тонкой пыли с топливом 17 12 12 5 17 700 750 800 100 100 100 60 5,2 ?00-500 Сталелит. 200-500 Сталелит. ет 200-500 Сталелит. Компоненты и показатели Металлическое железо Fe (Fe0) Fe + (Fe 0>) Са0 Добавка топлива о Температура, С пыли с фильтра пыли в бункере на входе реактора на выходе реактора Давление брикетирования, кН/см ширины валка Темп.п. брикетов после охлаждения, С Качество брикетов: ь плотность, г/см прочность на сжатие в холодном состоянии, daH/áðèê Дальнейшая переработка Содержание компонентов, мас.7., и значения показателей для 1405927 Составитель Л. Панникова Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова Редактор И.Горная Заказ 3458 Тираж 493 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 13П 15, 1осква, Ж-35, Раушская наб ., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. жгород, ул. Гагарина, 101
