Способ охлаждения восстановленных кусковых материалов

 

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии , а именно к производству железорудных окатышей. Цель изобретения - повышение эффективности процесса. При охлаждении восстановленных кусковых материалов во вращающемся кольцевом охладителе через опускающийся слой продувают смесь углеводородного и нейтрального газов с содержанием горючих компонентов в смеси 20-60%. Опускающийся слой охлаждают в течение 25-40 мин. Причем подачу и отвод охлаждающего агента осуществляют на разных уровнях: соответственно в нижних и верхних частях слоя. При использовании горючего газа в области температур выше 500-700°С одновременно с охлаждением протекают процессы восстановления окислов железа. 1 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667724/02 (22) 20.02.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и

Уральский политехнический институт им.

С.M. Кирова (72) А,П. Буткарев, В.Р, Кузнецов, В.И.

Клейн, Ю.Г. Ярошенко и P.Ô. Кузнецов (53) 669.1:622.788(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 483437, кл. С 22 В 1/26, 1974. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕННЫХ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлурИзобретение относится к области производства железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса.

В изобретении разработан способ охлаждения восстановленных кусковых материалов в кольцевом охладителе охлаждающим агентом с регулируемым содержанием восстановительных компонентов. При использовании горючего газа в области температур выше 500 — 700 С одновременно с процессом охлаждения протекают процессы восстановления окислов железа.

Способ имеет следующие отличительные особенности.

В качестве охлаждающего агента следует использовать смесь углеводородного (на,, Ы,, 1696531 А1 гии, а именно к производству железорудных окатышей, Цель изобретения — повышение эффективности процесса, При охлаждении восстановленных кусковых материалов во вращающемся кольцевом охладителе через опускающийся слой продувают смесь углеводородного и нейтрального газов с содержанием горючих компонентов в смеси

20 — 60%. Опускающийся слой охлаждают в течение 25 — 40 мин. Причем подачу и отвод охлаждающего агента осуществляют на разных уровнях; соответственно в нижних и верхних частях слоя. При использовании горючего газа в области температур выше

500 — 7000С одновременно с охлаждением протекают процессы восстановления окислов железа. 1 ил. пример, природного газа) и нейтрального (например, водяного пара) газов с содержанием горючих компонентов в смеси 20 — 60%, К таким газам могут быть отнесены доменный, коксовый и другие отходящие газы различных производств. В области повышенных температур (свыше 500 С) такие газы я.вляются активным восстановителем и одновременно охладителем кусковых материалов (реакции восстановления протекают со значительными затратами тепла на процесс). К тому же в присутствии водяного пара и с его участием в охлаждаемом слое заметно повышается концентрация восстановительных компонентов в газовой среде.

В результате скорость охлаждения кусковых материалов при их одновременном восстановлении достигает величины до 100 град/мин (в среднем по массе).

1696531

Начальное содержание горючих компонентов в охлаждающем агенте должно составлять 20 — 60%. При меньшем содержании горючих компонентов степень завершающего восстановления кускового материала невысока, заметно понижается

:корость его охлаждения и неоправданно увеличиваются габариты агрегата. При большем содержании горючих компонентов в охлаждающем агенте в отработанных газах появляются СО, СН4 и пр„что требует их дожигания и обусловливает увеличение затрат тепла на процесс.

Равномерная обработка охлаждаемого слоя и эффективное использование углеводородных соединений требуют омывания газом каждого куска (что возможно только при перекрестном движении газа и материала), а также относительно продолжительного контакта газа с материалом (т,е. противоточное движение газа и материала).

Для этого подачу и отвод перекрестного потока охлаждающего агента (от внутренней к наружной жалюзийным решеткам) выполняют на разных уровнях — соответственно в нижних и верхних частях слоя. Между этими уровнями (подвода и отвода агента) опускающийся слой охпажают в течение 25 — 40 мин в восходящем потоке охлаждающего агента с указанным выше содержанием горючих компонентов. При меньшей продолжительности охлаждения материала заметно падает степень его

ВосстанОВления и станоВится Возможным вторичное окисление железорудных составляющих. При большей продолжительности охлаждения материала качество готовой продукции не повышается В габариты, металло- и энергоемкость агрегата неоправданно возрастают.

На чертеже представлена принципиальная схема кольцевого охладителя кусковых материалов, Пример. Горючие кусковые материалы, например окатыши с температурой

1000 С, поступают в приемную воронку 1, опускаются в кольцевую шахту 2, охлаждаются, неподвижным ножом 3 снимаются с разгрузочного стола 4 и направляются на склад готовой продукции, Все элементы охладителя за исключением стола 4, ножа 3 и коллектора 5 вращаются вместе с корпусом,.

Охлаждающий агент- смесь природного газа и водяного пара с содержанием метана

40%, подается через газоход 6 в центральную емкость 7, через жалюзийную решетку

8 внутренней стенки 9 поступает в кольцевую шахту 2, просасывается по ней навстречу опускающемуся слок> материала снизу вверх и через жалюзийную решетку наруж45 слой охлаждающего агента в перекрестном режиме его движения, отличающийся

50 тем, что, с целью повышения эффективности

40 ной стенки 10 и коллектор 5 отводится иэ агрегата, Изменяя скорость вращения стола 4, продолжительность схода материала по кольцевой шахте 2 между жалюэийными решетками наружной 10 и внутренней 9 стенками шахты устанавливают равной 35 мин. За счет физического тепла окатышей в кольцевой шахте 2 происходит их восстановление (при расходе восстановителя 0,25 м /кг конечная степень восстановления и

3 степень металлиэации составят соответственно 37,4 и 8,7 ). Охлаждение окатышей происходит во всем объеме кольцевой шахты за счет отдачи тепла от материала к газу и интенсивного развития зндотермических реакций восстановления окислов железа.

При укаэанных выше параметрах процесса температура охлажденного материала составит 80-90 С, Состав охлаждающего агента в охладителе. возможно регулировать посредством разбавления природного газа водяным паром, а также отработанными газами, отбираемыми из коллектора 5 и подаваемыми в газоход 6, Предусмотрена также возможность частичного либо полного сброса отработа н н ых газов в трубу.

Содержание горючих компонентов в охлаждающем агенте контролируют по его химсоставу регулируют изменением количества добавляемых в охлаждающий агент отработанных газов. Продолжительность пребывания окатышей в противотоке контролируют по скорости их схода и регулируют изменением скорости вращения разгрузочного стола.

Применение изобретения обеспечивает получение восстановленных и металлизованных кусковых материалов со степенью восстановления и металлиэации, равными соответственно 37,4 и 8,7% и выше.

Формула изобретения

Способ охлаждения восстановленных кусковых материалов во вращающемся кольцевом охладителе чашевого типа, включающий фильтрацию через опускающийся.процесса, в качестве охлаждающего агента используют смесь углеводородного и нейтрального газов с содержанием горючих компонентов в смеси 20 — 60%. подачу и отвод перекрестного потока охлаждающего агента осуществляют на разных уровнях — соответственно в нижних и верхних частях слоя, а между ними опускающийся слой охлаждают в течение 25-40 мин в восходящем потоке охлаждающего агента.

1696531

Составитель Л.Шашенков

Техред М. Моргентал Корректор Н. Король

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4279 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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