Способ производства агломерата

 

Использование: черная и цветная металлургия. Сущность: при спекании и охлаждении агломерата на нижнем дутье на аглошихту укладывают гранулированный материал и увлажняют его по мере выпаривания влаги. Влага может содержать гидроокись кальция и минеральные соли. Материал может быть доменным граншлаком, отделяемым после спекания. Технический результат: утилизация тепла и очистка аглогазов от диоксида серы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, в частности к агломерированию рудных материалов на подвижной решетке.

Известен способ производства агломерата [1], характеризующийся тем, что аглошихту укладывают на подвижную колосниковую решетку, зажигают ее в вакуумном режиме и спекают на нижнем дутье, причем шихту орошают сверху в зоне, где температура отходящих газов превышает температуру точки росы, 3-5% -ным раствором известкового молока и укладывают затем на нее прижимной слой зернистого материала.

Известен также способ [2], включающий укладку аглошихты на подвижную колонисковую решетку, зажигание, спекание и охлаждение агломерата с продувом воздуха через решетку, под спекаемую в вакуумном режиме аглошихту укладывают гранулированный материал, смоченный известковой пульпой в количестве 0,5-5% от его массы.

Технический результат, получаемый в результате использования изобретения: более эффективное связывание SO₂ (в более тонком слое гранулированного материала, при любом заданном соотношении Ca/S; утилизация тепла агломерата за счет выпаривания стоков на гранулированном материале).

Это достигается тем, что в способе производства агломерата, включающем укладку слоя аглошихты на подвижную колосниковую решетку, зажигание, спекание и охлаждение агломерата на решетке с частичным или полным продуванием решетки воздухом снизу, в зоне нижнего дутья на слой укладывают гранулированный материал и увлажняют его по мере выпаривания влаги газами.

Кроме того, в зоне спекания гранулированный материал смачивают известковой суспензией; в зоне охлаждения -сточной водой, подлежащей выпариванию; в качестве гранулированного материала применяют гранулированный доменный шлак, который затем отделяют от спека.

На чертеже изображена установка, реализующая предлагаемый способ.

Установка включает подвижную колосниковую решетку 1 с примыкающими снизу дутьевыми камерами 2, соединенными воздуховодами с вентилятором 3. Сверху над решеткой расположены приспособление 4 для подготовки зажигающего слоя, бункер 5 с дозатором 6 для подачи на решетку аглошихты и бункер 7 с дозатором 8 для подачи гранулированного материала.

Решетка укрыта сверху газосборным колпаком 20, разделенным перегородкой 21 на зоны спекания и охлаждения. На газосборном колпаке в зоне спекания закреплены форсунки 9 для распыливания известковой суспензии насосом 10, соединенным с емкостью 11 суспензии. В зоне охлаждения установлены над слоем форсунки 12, сообщенные с насосом 13 и емкостью 14, заполненной сточной водой.

В выходном сечении агломашины установлен рассекатель 15 для отделения гранулированного материала III от аглоспека II и зажигающего слоя I. Зона спекания газосборного колпака соединена с газоочисткой 16 и дымососом 17, а зона охлаждения - с воздухоочисткой 18 и дымососом 19.

Способ осуществляют следующим образом.

На движущуюся колосниковую решетку 1 из приспособления 4 подают зажигательный слой I - зернистый материал, нагретый до 900-1100^оС, совместимый с аглошихтой. Сверху на него подают из бункера 5 дозатором 6 аглошихту II, а из бункера 7 дозатором 8 - гранулированный материал III.

Слои на колосниковой решетке продувают снизу воздухом через дутьевые камеры 2 с помощью вентилятора 3. В результате топливо аглошихты загорается и фронт горения движется снизу-вверх. Слой III орошается через форсунки 8 известковой суспензией, подаваемой насосом 10 из емкости 11. Ее количество таково, чтобы температура отходящих из зоны спекания газов не превышала 100-110^оС. При взаимодействии Са(ОН)₂ с SO₂ образуется CaSO₄ и технологические газы очищаются от серы. Далее они освобождаются от пыли в газоочистке 16 и дымососом 17 выбрасываются в атмосферу.

В зоне охлаждения слой III орошается через форсунки 12 подлежащей выпариванию сточной водой металлургического производства (регенерационные воды химводоочистки, продувочные воды замкнутых водооборотов газоочисток доменного и агломерационного производства), которая подается насосом 13 из емкости 14. При этом температура отходящих из зоны охлаждения газов поддерживается на уровне 100-120^оС. Охлажденный воздух затем очищают в очистном устройстве 18 и дымососом 19 удаляют в окружающую среду.

На выходе из агломашины слой III отделяют рассекателем 15 от остального материала. Гранулированный материал слоя III может использоваться многократно. Таким образом, он применяется в качестве носителя реагента в зоне спекания, в качестве прижимного слоя там же, в качестве теплообменной поверхности, на которой выпаривается сточная вода - в зоне охлаждения.

П р и м е р 1. На подвижную колосниковую решетку укладывают с расходом 68 т/ч зажигающий слой - нагретую до 1000-900^оС фракцию агломерата с частицами 5-15 мм. На нее подают 344 т/ч агломерационной шихты влажностью 7,4% , содержанием топлива 4,54% и температурой 50^оС. Аглошихту покрывают с расходом 40 т/ч гранулированным материалом - доменным граншлаком фракции 1-15 мм. Предварительно и на решетке гранулированный материал смачивают суспензией Са(ОН)₂. По мере испарения влаги из слоя, определяемого по повышению температуры уходящих газов выше температуры мокрого термометра, слой дополнительно увлажняют суспензией Са(ОН)₂. К моменту окончания спекания в гранулированный материал вводят 13,89 т/ч суспензии Са(ОН)₂ влажностью 72%.

В зоне охлаждения гранулированный материал орошают из форсунок сточной водой - продувкой водооборота доменных газоочисток с солесодержанием 6 г/л, поддерживая температуру отходящих газов на уровне 80-110^оС. В итоге в гранулированный материал вводят 50 т/ч сточной воды.

На выходе из агломашины аглоспек и зернистый материал сверху имеют температуру 60-120^оС. При этом в зоне спекания концентрация SO₂ в отходящих газах снижается с 2,8 агломерата до 0,2 кг/т, а на гранулированном материале высаживается 7,1 т/ч гипса.

П р и м е р 2. На подвижную колосниковую решетку укладывают с расходом 15 т/ч постель - агломерат фракции 6-15 мм, сверху подают 344 т/ч аглошихты влажностью 7,0% , содержанием топлива 4,5%, подогретую до 45^оС. Аглошихту зажигают газовым горном и спекают в течение 21 мин, просасывая воздух через слой сверху-вниз. Затем спек засыпают сверху гранулированным материалом - агломератом фракции 5-15 мм с расходом 40 т/ч. Зернистый материал орошают сверху сточной водой, а спек охлаждают воздухом, подаваемым в слой снизу-вверх. Расход сточной воды 50 т/ч, температура газов на выходе из слоя 80-110^оС, температура агломерата на выходе 80-150^оС.

При связывании SO₂ с помощью Са(ОН)₂ в промышленных условиях приходится расходовать Са не по стехиометрическому соотношению 1,25, а в 10 раз больше. Это объясняется тем, что образующаяся на поверхности контакта газов с реагентом пленка гипса изолирует гидроокись Са. По предложенному способу гранулированный материал орошается суспензией в течение всего процесса спекания агломерата и слой реагента в гранулах постоянно обновляется. В результате снижается на 25-40% расход гидроокиси кальция и повышается эффективность улавливания диоксида серы.

По прототипу смоченный Са(ОН)₂ гранулированный материал к концу процесса спекания высыхает и нагревается на границе контакта с аглопирогом выше 1000^оС. При этом гипс частично разлагается и связанный SO₂ освобождается, соответственно снижается степень его улавливания.

В общем случае использовать тепло агломерационного спека, охлажденного воздухом, очень трудно из-за низкой температуры воздуха, его запыленности, отсутствия поблизости от агломашины сопоставимых по мощности приемников тепла, сложной и ненадежной конструкции теплоутилизаторов.

Гранулированный материал может использоваться многократно, что сокращает его транзитный расход, кроме того, он частично улавливает выносимую из слоя агломерируемого материала пыль.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АГЛОМЕРАТА, включающий укладку слоя аглошихты и слоя гранулированного материала на подвижную колосниковую решетку, зажигание, спекание и охлаждение агломерата на рашетке с частичным или полным продуванием решетки воздухом снизу, отличающийся тем, что гранулированный материал укладывают на слой аглошихты и увлажняют в зоне нижнего дутья по мере выпаривания влаги.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне спекания гранулированный материал смачивают известковой суспензией.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне охлаждения гранулированный материал смачивают подлежащей выпариванию сточной водой.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гранулированного материала используют доменный граншлак, который затем отделяют от спека.

РИСУНКИ

Рисунок 1