Конвейерная машина для обжига окускованного минерального сырья

 

Изобретение относится к подготовке сырья в металлургии и направлено на получение окускованного материала в виде отдельных гранул либо в виде спеченной массы. Сущность: конвейерная машина содержит конвейерную ленту с газоходными камерами, расположенными над ними колпаки и под ними тракт подвода/отвода теплоносителя. На этой машине первая и последняя по ее ходу газоходные камеры выполнены соответственно вакуумной и реверсивной и оснащены глухими автономными колпаками, при этом колпаки отделены от остальных колпаков машины перегородками с расположенными в их нижней части пропускными отверстиями, а колпак последних камер дополнительно подключен к тракту рециркуляции теплоносителя, оборудованному запорной задвижкой и дымососом. Машина может работать в двух режимах. По первому режиму производят окускованное сырье в виде спеченной массы. Вся машина работает на просос сверху вниз. На конвейерную ленту загружают смесь кусковой руды и угля и последовательно подвергают предварительному нагреву, зажиганию и спеканию. По второму режиму производят окускованное сырье в виде отдельных гранул. Машина работает в реверсивном режиме - сначала при прососе теполоносителя сверху вниз, затем снизу вверх. На конвейерную машину загружают сырье гранулы и последовательно подвергают сушке, подогреву, основному обжигу при сжигании топлива над слоем, завершающему обжигу при сжигании газа в слое и охлаждению. 1 ил.

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

Известны конвейерные машины для окускования железорудного сырья, содержащие конвейерную ленту с газоходными камерами, расположенные над ними колпаки и под ними тракты подвода / отвода теплоносителя [1] Недостатками известных устройств являются отсутствие систем для упрочняющего обжига окускованных материалов, что существенно усложняет использование тонкоизмельченных концентратов железных и других руд, наличие системы спекания с производством готовой продукции в виде кусков различной формы и крупности, что в ряде случаев делает практически невозможным их последующее использование, отсутствие системы сжигания топливовоздушной смеси непосредственно в обрабатываемом слое, на его нижних горизонтах, что существенно понижает прочность обожженного материала этого горизонта слоя, отсутствие надежных поперечных уплотнений конвейерной ленты, что приводит к росту топливоэнергетических затрат на передел. Перечисленные конструкции (система, методы) относятся к производству окускованных материалов в виде агломерата.

За прототип принимаем конвейерную машину для окускования минерального сырья, содержащую конвейерную ленту с газоходными камерами, расположенные над ними колпаки и под ними тракты подвода (отвода) теплоносителя [2] Недостатками данной конструкции являются отсутствие систем для производства некомкующихся руд, например хромитовых (их части), что понижает возможность их последующего использования, отсутствие систем для окускования мелких гранул класса минус 8,0 мм, отсутствие надежных поперечных уплотнений конвейерной ленты, что приводит к увеличению расхода топлива на передел и ухудшению качества готовой продукции.

Изобретение направлено на получение окускованного материала в виде отдельных гранул (окатышей) либо в виде спеченной и дополнительно размолотой массы, улучшение качества готовой продукции, снижение топливоэнергетических затрат и количества загрязняющих окружающую среду твердых и газообразных выбросов.

Для этого используют конвейерную машину для окускования минерального сырья, содержащую конвейерную ленту с газоходными камерами, расположенные над ними колпаки и под ними тракты подвода (отвода) теплоносителя. На этой машине первая и последняя по ходу машины газоходные камеры выполнены вакуумной и реверсионной и оснащены глухими автономными колпаками, при этом колпаки отделены от остальных колпаков машины перегородками с расположенными в их нижней части пропускными отверстиями, а колпак последней камер(ы) дополнительно подключен к тракту рециркуляции теплоносителя, оборудованному запорной задвижной и дымососом.

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 спекание некомкующихся руд и упрочняющий обжиг предварительно подготовленных сырых гранул. Эти процессы на машине должны взаимозаменять и исключать существенные переделки ее конструкции. Такая конвейерная машина имеет следующие отличительные особенности.

Комбинированная конвейерная машина может работать в двух режимах.

1 режим. Производство окускованного сырья в виде спеченной массы с ее последующим дроблением.

Вся машина работает на просос теплоносителя сверху вниз. На конвейерную ленту загружают смесь кусковой хромитовой руды с углем и подвергают последовательно предварительному нагреву, зажиганию и спеканию. Предварительный нагрев включает удаление влаги и разогрев слоя шихты до температур близких к температуре воспламенения твердого топлива (угля).

2 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 конвейерную машину загружают сырые гранулы и последовательно 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 отдельно 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 хвостовую часть машины (секцию охлаждения) изготовляют реверсивной. При этом первую и последние (одна-три) по ходу машины камеры выполняют вакуумной и реверсивными соответственно и оснащают глухим автономными колпаками. Изготовление первой камеры вакуумной и с глухим колпаком обеспечивает, во-первых, устранение поперечных подсосов атмосферного воздуха извне, в этой камере организован подсос технологических газов из последующих секций, во-вторых, мягкую подготовку слоя к интенсивной сушке с гарантированным устранением разрушения сырых гранул, в-третьих, рециркуляцию отработанных газов. В результате улучшается качество готовой продукции и сокращается расход топлива на передел.

Выполнение последних по ходу машины реверсивными делает возможным просос теплоносителя сверху вниз, либо атмосферного воздуха снизу вверх. Для этого реверсивные камеры подсоединяют к автомной хвостовой части коллектора, отсоединенной от его головной части дроссельными заслонками (задвижками) и способной к работе как под давлением, так и под разрежением. С этой целью хвостовая часть коллектора оборудована дымососом и нагнетательным вентилятором. Когда дымосос работает (коллектор под разрежением) вентилятор стоит, и наоборот, (коллектор под давлением). Колпак последних реверсивных камер с целью отвода отработанных газов при их фильтрации снизу вверх дополнительно подключают к тракту рециркуляции теплоносителя, оборудованному дымососом и запорной задвижкой. Для фильтрации теплоносителя сверху вниз колпаки первой и последней камер отделены от остальных колпаков машины перегородками с расположенными в их нижней части пропускными отверстиями для входа теплоносителя в концевые колпаки. Итак, при работе последних камер машины в режиме прососа тракт тока газов будет следующим: колпак первой ступени секции охлаждения отверстие в перегородке колпак последних на машине камер слой окатышей реверсивные (в данном случае под вакуумом) камеры хвостовой коллектор дымосос, при работе в режиме продува: нагнетательный вентилятор коллектор реверсивные (под давлением) камеры слой окатышей колпак последних на машине камер тракт рециркуляции дымосос. Не входящее в данную цепочку оборудование останавливают. Другое конструктивное оформление системы не решает поставленных задач.

Сущность изобретения заключается в конструктивном оформлении конвейерной машины с комбинированной системой реверса теплоносителя на последних камерах машины и в целом в ее секции охлаждения.

На чертеже представлена принципиальная схема комбинированной конвейерной машины с системой реверса теплоносителя в секции охлаждения.

Конвейерная машина состоит из секции первой 1 и второй 2 ступеней низкотемпературной обработки с вакуумными камерами, секции высокотемпературной обработки 3 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.

1 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 готовой и хвостовой частями коллектора открыты. На первую ступень секции охлаждения при необходимости подают отработанные газы из нагревательного тракта дымососа 12. Для осуществления реверса все газоходные тракты оборудованы запирающими заслонками.

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

Агломашины МАК-74 Орско-Халиловского металлургического комбината имеют 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.

2 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 по тракту рециркуляции 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 3 на разбавление продуктов горения. Часть этих газов отводят через вторую ступень 6 колпака, тракт рециркуляции дымососом 9. Воздух в реверсивные камеры и коллектор 11 подают вентилятором 14. После обжига окатыши охлаждают атмосферным воздухом.

При таком режиме работы машины ее производительность 0,94 т/м² ˙ ч, выход годного 0,81, расход топлива 27,1 Мкал/т окатышей.

Обжиговые машины Соколовско-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 позволяет получить окускованные материалы в виде спеченной массы, либо окатыши, улучшить качество готовой продукции, снизить топливоэнергетические затраты и количество загрязняющих среду твердых и газообразных выбросов.

Формула изобретения

КОНВЕЙЕРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ОБЖИГА ОКУСКОВАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащая конвейерную ленту с секциями низкотемпературной и высокотемпературной обработки и секциями охлаждения, оборудованными автономными колпаками с перегородками между ними, отвода и рециркуляции теплоносителя, последний из которых подключен к колпаку последней камеры охлаждения, отличающаяся тем, что первая по ходу движения газоходная камера выполнена вакуумной, а по крайней мере одна последняя газоходная камера секций охлаждения реверсивной, при этом в нижней части перегородки колпака первой газоходной камеры и перегородках секций охлаждения выполнены пропускные отверстия, а тракт рециркуляции теплоносителя снабжен запорной арматурой и дымососом.

РИСУНКИ

Рисунок 1