Комбинированная конвейерная машина

 

Использование: относится к подготовке сырья в металлургии и направлено на получение окускованного материала в виде отдельных гранул либо в виде спеченной и дополнительной размолотой массы. Сущность: конвейерная машина содержит секции низкотемпературной и высокотемпературной обработок с колпаком и отопительным горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с колпаком, газоходные камеры, соединенные с коллектором, газопроводы, дымосос и дымовую трубу. Расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполнены реверсивными и подсоединены к автономной части коллектора, отсоединенной от его основной части дроссельными заслонками и оснащенной дополнительно к дымососу нагнетательным вентилятором. Футерованный колпак секции охлаждения выполнен с оборудованными запорными крышками люками забора воздуха. Межсекционные перегородки на первой ступени секции охлаждения изготовлены - передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием подачи воздуха охлаждения. Машина работает в двух режимах. По первому режиму работы производят окускованное сырье в виде спеченной массы. Вся машина работает на просос теплоносителя сверху вниз. На конвейерную машину загружают смесь кусковой руды и угля и последовательно подвергают предварительному нагреву, зажиганию и спеканию. По второму режиму работы машины производят окускованное сырье в виде отдельных гранул. Машина работает в реверсивном режиме, сначала при прососе теплоносителя сверху вниз, затем снизу вверх. На конвейерную машину загружают сырые гранулы и последовательно подвергают сушке, подогреву, основному обжигу при сжигании топлива над слоем, завершающему обжигу при сжигании топлива в слое и охлаждению. 1 ил.

Изобретение относится к подготовке сырья в черной и цветной металлургии, а также к другим отраслям промышленности.

Известны конвейерные машины, состоящие из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработок с колпаком и отопительным горном соответственно, секции охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопроводов и дымовой трубы.

Недостатками известных устройств являются: отсутствие систем для упрочняющего обжига окускованных материалов, в итоге значительная часть минерального (железорудного) сырья теряется для металлургических переделов; наличие секции спекания с производством готовой продукции в виде кусков различной формы и крупности, что ухудшает их качество и также осложняет последующие металлургические переделы, отсутствие систем для упрочнения кусков различной крупности вне зависимости от их исходной крупности, что также ухудшает качество готового продукта; отсутствие системы сжигания топливовоздушной смеси непосредственно в обрабатываемом слое, на его нижних горизонтах, что существенно понижает прочность обожженного материала этого горизонта. Перечисленные конструкции (системы, методы) относятся к производству окускованных материалов в виде агломерата.

За прототип принимают конвейерную машину, состоящую из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработки с колпаком и отопительном горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопроводов и дымовой трубы.

Недостатками данной конструкции являются: отсутствие систем для производства некомкующихся хромитовых руд (их части), что понижает возможность их последующего использования; отсутствие систем для окускования мелких гранул класса минус 8,0 мм; отсутствие систем для упрочнения кусков различной крупности и формы материала, что существенно ограничивает возможность использования данного агрегата.

Изобретение направлено на получение окускованного материала в виде отдельных гранул (окатышей) либо в виде спеченной и дополнительно размолотой массы, улучшения качества готовой продукции, снижение топливоэнергетических затрат и количества загрязняющих окружающую среду твердых и газообразных выбросов. Для этого используют комбинированную конвейерную машину, состоящую из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработки с колпаком и отопительным горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопровода и дымовой трубы. На этой машине расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполнены реверсивными и подсоединены к автономной части коллектора, отсоединенной от его остальной части дроссельными заслонками и оснащенной дополнительно к дымососу нагнетательным вентилятором. Футерованный колпак секции охлаждения выполнен с оборудованными запорными крышками люками забора атмосферного воздуха, межсекционные перегородки первой ступени секции охлаждения изготовлены - передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием подачи воздуха охлаждения.

Многие месторождения хромитовых руд включают как хорошо комкующиеся компоненты, так и практически не поддающиеся окомкованию. В этих условиях обжиговый агрегат по обработке сырья должен выполнять две функции - спекания некомкующихся руд либо упрочняющего обжига предварительно подготовленных сырых гранул. Эти процессы на конвейерной машине должны быть взаимозаменяемыми и исключать существенные переделы ее конструкции. Комбинированная конвейерная машина имеет следующие отличительные особенности.

Комбинированная машина может работать в двух режимах.

I режим. Производство окускованного сырья в виде спеченной массы с ее последующим дроблением. Вся машина работает на просос теплоносителя сверху вниз. На конвейерную машину загружают смесь кусковой хромитовой руды и угля и подвергают последовательно предварительному нагреву, зажиганию и спеканию. Предварительный нагрев состоит из процессов удаления влаги и разогрева слоя шихты до температур, близких к температуре воспламенения твердого топлива (угля).

II режим. Производство окускованного сырья в виде отдельных упрочненных гранул. Машина работает при переменном направлении теплоносителя - головная часть машины на просос теплоносителя сверху вниз, хвостовая часть - на продув теплоносителя снизу вверх. На конвейерные машины загружают сырые гранулы и последовательно их подвергают сушке, подогреву, основному обжигу при сжигании газа над слоем, завершающему обжигу при сжигании газа в слое и охлаждению. Процессы подогрева и основного обжига условно объединены в отдельной выделенной секции обжига, оборудованной отопительным горном. Процессы завершающего обжига и ступенчатого охлаждения осуществляют в выделенной секции охлаждения, перекрытой ступенчатым колпаком.

Для перевода работы конвейерной машины с одного режима на другой расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполняют реверсивными - по этим камерам либо из слоя отводят отработанные газы, либо в слой подают атмосферный воздух. Реверсивные камеры подсоединяют к автономной хвостовой части коллектора, отсоединенной от его головной части дроссельными заслонками (задвижками). Такая автономность позволяет хвостовой части коллектора работать как под давлением, так и под разрежением. Такой аэродинамический режим обеспечивают оборудованием хвостовой части коллектора дымососом и напорным вентилятором. Когда дымосос работает (коллектор под разрежением), вентилятор стоит и наоборот (коллектор под давлением). Другое конструктивное оформление системы не обеспечивает реверсивный режим работы газоходных камер.

Необходимость изменения направления теплоносителя обусловила оборудование секции охлаждения ступенчатым колпаком специальной конструкции. Прежде всего ввиду отвода из слоя горячих газов при их продуве снизу вверх первую ступень колпака секции охлаждения выполняют футерованной. Далее из этого колпака отработанные горячие газы передают в основном в секцию обжига для использования в качестве воздуха разбавления, частично во вторую ступень колпака секции охлаждения (спонтанные потоки). Для этого межсекционные перегородки колпака первой ступени секции охлаждения изготовлены - передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения топлива газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием отвода воздуха охлаждения. Далее в режиме продува теплоносителя снизу вверх в первых по ходу машины газоходных камерах секции охлаждения устанавливают газораздающие трубы. Через эти трубы подают природный газ, смешивают его с вентиляторным воздухом, полученную топливовоздушную смесь подают в слой и сжигают на его нижних горизонтах. Через остальные газоходные камеры секции охлаждения подают атмосферный воздух. Из второй ступени колпака секции охлаждения отработанные газы направляют в секцию сушки.

Для осуществления режима прососа теплоносителя сверху вниз футерованный колпак секции охлаждения выполняют с люками забора атмосферного воздуха. Через эти люки воздух засасывают под колпак и подают на спекание. Люки должны быть оборудованы запорными крышками (в режиме продува теплоносителя крышки закрыты). В футерованный колпак предусмотрена подача отработанных газов из нагнетательного тракта дымососа головного коллектора. Тем самым, во-первых, обеспечивается снижение выбросов оксида углерода и окислов азота в атмосферу, во-вторых, снижение расхода топлива на передел. Отработанные газы отводят дымососом из хвостовой части коллектора и направляют в секции сушки и обжига.

Сущность изобретения заключается в изготовлении конвейерной машины комбинированной с системой реверса теплоносителя в секции охлаждения.

На чертеже показана предлагаемая машина.

Конвейерная машина состоит из секции 1 и 2 первой и второй ступеней низкотемпературной обработки с вакуумными камерами, секции 3 высокотемпературной обработки с горелками 4 и вакуумными камерами, секции первой 5 и второй 6 ступеней охлаждения с передней 7, промежуточной и задней перегородками, отверстиями 8, дымососом 9 и реверсивными камерами, головной 10 и хвостовой 11 частями коллектора с дымососами 12 и 13, вентилятором 14 и дроссельными заслонками 15. В реверсивных камерах расположены газораздающие трубы 16.

Машина работает следующим образом.

I режим. Дымосос 9 и вентилятор 14 отключены, остальное тягодутьевое оборудование в работе.

На конвейерную ленту загружают шихту, состоящую из смеси хромитовой руды с твердым топливом, другими добавками и последовательно подвергают предварительному нагреву с целью удаления влаги и разогрева, зажиганию и спеканию. Предварительный нагрев производят в секциях 1 и 2 посредством прососа через слой сверху вниз теплоносителя, подаваемого дымососом 13 из хвостового коллектора 11 секции охлаждения. Отработанный газ отводят через головной коллектор 10 дымососом 12. Зажигание производят в секции 3 посредством прососа через слой сверху вниз продуктов горения, получаемых при сжигании топливовоздушной смеси в горелках 4. Отработанные газы также отводят через коллектор 10. Спекание производят на первой 5 и второй 6 ступенях секции охлаждения посредством прососа сверху вниз атмосферного воздуха, поступающего в систему через открытые люки 8. Отработанные газы отводят через хвостовой коллектор 11 дымососом 13 и подают в секции 2 и 3 либо сбрасывают в дымовую трубу. Задвижки 15 между головной и хвостовой частями коллектора открыты. На первую ступень секции охлаждения при необходимости подают отработанные газы из нагнетательного тракта дымососа 12. Для осуществления реверса все газоходные тракты оборудованы запирающими заслонками.

При таком режиме работы агломерата ее производительность составляет 1,32 т/м² ˙ч, выход годного агломерата 0,64, расход тепла на зажигание шихты 30,4 Мкал/т агломерата.

Агломашина МАК-74 Орско-Халиловского металлургического комбината имеет производительность 1,18 т/м² ˙ч, выход годного 0,60, расход тепла на зажигание шихты 40,8 Мкал/т. Таким образом, изобретение превосходит известное по указанным показателям.

II режим. Отключен дымосос 13, остальное оборудование в работе. Люки 8 закрыты.

На конвейерную машину загружают хромитовые окатыши и последовательно подвергают сушке, подогреву, двухступенчатому обжигу, охлаждению. Сушку производят в секциях 1 и 2 посредством прососа через слой сверху вниз теплоносителя, подаваемого из второй ступени 6 колпака секции охлаждения дымососом 9. Отработанный газ отводят через головной коллектор 10 дымососом 12. Подогрев и обжиг при сжигании газа над слоем (первая ступень обжига) осуществляют в секции 3 посредством прососа через слой сверху вниз продуктов горения, получаемых при сжигании топливовоздушной смеси в горелках 4. Отработанные газы также отводят через коллектор 10. Завершающий обжиг (его вторая ступень) производят при сжигании газа в слое при его фильтрации снизу вверх. Для этого в реверсивные камеры через газораздающие трубы 16 подают природный газ, включают его в поток воздуха и полученную смесь сжигают на нижних горизонтах слоя. Отработанный газ поступает в первую ступень 5 колпака секции охлаждения и оттуда через отверстия перегородки 7 в горн на разбавление продуктов горения. Часть этих газов отводят через вторую ступень 6 колпака. Воздух в реверсивные камеры и коллектор 11 подают вентилятором 14. После обжига окатыши охлаждают атмосферным воздухом.

При таком режиме работы машины ее производительность составит 0,94 т/м² ˙ч, выход годного 0,61, расход топлива 27,1 Мкал/т окатышей.

Обжиговые машины Соколовского-Сарбайского ГОКа имеют производительность 0,82 т/м²˙ ч, выход годного 0,79, расход топлива 30,9 Мкал/т. Таким образом изобретение превосходит известное по указанным показателям.

Применение изобретения обеспечивает получение окускованных материалов в виде спеченной массы либо окатышей, улучшение качества готовой продукции, снижение топливоэнергетических затрат и количества загрязняющих среду твердых и газообразных выбросов.

Формула изобретения

КОМБИНИРОВАННАЯ КОНВЕЙЕРНАЯ МАШИНА, содержащая секции низко- и высокотемпературной обработки с колпаком и отопительным горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с футерованным колпаком, газоходные камеры, соединенные с коллектором, газопроводы, дымосос и дымовую трубу, отличающаяся тем, что расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполнены реверсивными, а коллектор зоны охлаждения - автономным, отсоединен от его остальной части дроссельными заслонками и снабжен дополнительно к дымососу нагнетательным вентилятором, при этом футерованный колпак секции охлаждения выполнен с оборудованными запорными крышками, люками забора атмосферного воздуха, а межсекционные перегородки колпака первой ступени секции охлаждения изготовлены передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения топлива газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием отвода воздуха охлаждения.

РИСУНКИ

Рисунок 1