Способ сушки окатышей
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. Способ включает окомкование шихты на тарели окомкователя с получением кондиционных сырых окатышей, выдачу потока кондиционных окатышей из тарели на транспортерную ленту, укладку окатышей слоем на колосниковую решетку обжиговой машины и сушку. Сушка включает нижнюю подачу горновых газов через слой с последующим реверсом. При выдаче из тарели окомкователя потоку кондиционных окатышей придают вихревое спиралеобразное движение и осуществляют предварительную сушку струями горячего воздуха, подаваемыми в противотоке к потоку кондиционных окатышей. Изобретение позволит сократить длительность сушки окатышей. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей.
Известен способ сушки окатышей, включающий окомкование шихты с получением сырых окатышей, выдачу окатышей, укладку окатышей на колосниковую решетку обжиговой машины, сушку окатышей, включающий нижнюю подачу горновых газов через слой с последующим реверсом газов (см. Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. - М.: Металлургия, 1984, с.246-252). К недостаткам способа относится низкая эффективность сушки окатышей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ сушки окатышей, включающий окомкование шихты на тарели окомкователя с получением кондиционных сырых окатышей, предварительную сушку окатышей струями воздуха, выдачу потока кондиционных окатышей из тарели путем падения на транспортерную ленту, укладку окатышей слоем на колосниковую решетку обжиговой машины, окончательную сушку, включающую нижнюю подачу горновых газов через слой с последующим реверсом теплоносителя (см. а.с. №1747517, МПК 6, С 22 В 1/24, 1992 г.).
Способ характеризуется недостаточной эффективностью сушки окатышей. Это обусловлено тем, что значительная часть энергии струи расходуется на увеличение скорости движения окатышей на тарели окомкователя и поэтому массообменные процессы влагоудаления на границе окатыш-воздух существенно ослабляются. Рациональным является способ, при котором окатыши самостоятельно ускоряются под действием силы тяжести на участке выдачи, а энергия струй воздуха тратится на интенсификацию тепломассообменных процессов (сутки) между сырыми окатышами и горячим теплоносителем. Настоящее предложение реализовано в предлагаемом изобретении.
Задачей изобретения является сокращение длительности сушки окатышей и производительности способа.
Указанная задача изобретения достигается в способе сушки окатышей, включающем окомкование шихты на тарели окомкователя с получением кондиционных сырых окатышей, предварительную сушку окатышей струями воздуха, выдачу потока кондиционных окатышей из тарели, укладку окатышей слоем на колосниковую решетку обжиговой машины, окончательную сушку, включающую нижнюю подачу горновых газов через слой с последующим реверсом, причем при выдаче кондиционных окатышей из тарели окомкователя потоку окатышей придают вихревое спиралеобразное движение, а предварительную сушку осуществляют струями горячего воздуха, подаваемыми в противотоке к потоку кондиционных окатышей.
Сущность изобретения заключается в следующем. При выдаче сырых окатышей из тарели окомкователя на транспортерную ленту они совершают свободное и ускоренное падение под действием силы тяжести. При этом порозность слоя существенно повышается и он способен легко воспринимать энергию струй и частично псевдоожижаться. Пограничный слой на поверхности окатышей, оказывающий сопротивление тепломассообменным процессам, легко разрушается и предварительная сушка существенно ускоряется. Этот процесс дополнительно интенсифицируется, если сырым окатышам придать вращение при падении и увеличить длительность термического действия. Для этого потоку окатышей во время выдачи придают вихревое (центробежное) движение по спиралевидной траектории. Это позволяет при свободном падении придать окатышам вращение и увеличить время движения окатышей на участке выдачи в 3-5 раз. Для организации предварительной сушки между бортом тарели и транспортерной лентой располагается циклон высотой 0,5-1,2 м и диаметром 0,8-1,0 м. В корпусе циклона установлен металлический спиральный винт или трубчатый канал круглого сечения диаметром 0,15-0,20 м, выполненный в виде спирали. Навстречу движению окатышей (в противотоке) подают струи горячего воздуха температурой 50-300°С, которые осуществляют конвективную термическую сушку. Нагретая горячим воздухом до 100-150°С поверхность спирального канала дополнительно передает тепло сырым окатышам контактной теплопроводностью. Противоточная подача горячего воздуха необходима, чтобы снизить скорость окатышей при падении и уменьшить динамические разупрочняющие нагрузки при ударе о транспортерную ленту. Горячий воздух для подсушки окатышей поступает по теплоизолированному тракту из зоны охлаждения или рекуперации обжиговой машины. Можно использовать для предлагаемой технологии горячие горновые газы из системы дымоудаления, включив их в тракт аспирации цеха. Это дополнительно повышает экономичность способа сушки окатышей.
После предварительной сушки удаляется до 0,5-2,5% влаги, полностью исключаются разупрочняющие нагрузки при выдаче окатышей на ленту. Подсушенные и подогретые до 30-60°С окатыши на обжиговой машине требуют меньшего количества тепла и времени на окончательную сушку, что повышает производительность способа сушки окатышей на 4,2-10,8%.
Таким образом, за счет отличительных от прототипа признаков заявленный способ приобретает новые свойства: организация предварительной сушки окатышей на участке выдачи окатышей из тарели окомкователя; формирование вихревого спиралеобразного движения потока окатышей; организация конвективной сушки в совокупности с контактной теплопроводностью; увеличение длительности перемещения и термообработки окатышей на участке тарель-лента; снижение динамических разупрочняющих нагрузок на участке тарель-лента; повышение производительности способа за счет сокращения длительности общей сушки.
Способ сушки окатышей реализуется на основе технической схемы, изображенной на чертеже. Тарельчатый окомкователь 1 формирует из железорудной шихты 2 поток кондиционных окатышей 3. На участке выдачи 4 происходит перегрузка окатышей на транспортерную ленту 5. На этом участке организована предварительная сушка окатышей. Она происходит в циклоне 6, в рабочем пространстве которого расположен спиралевидный трубчатый канал 7 круглого сечения. В канале установлены патрубки 8 для подачи горячего воздуха в режиме противотока. Подсушенные окатыши перемещаются транспортерной лентой и укладываются слоем 9 на колосниковую решетку 10. На решетке обжиговой машины осуществляют окончательную сушку окатышей на первой ступени 11 с нижней подачей горновых газов и на второй ступени 12 с помощью реверсивной подачи теплоносителя.
Пример. Отработку способа сушки окатышей вели на окомкователе диаметром 0,62 м, установленном под углом 45° к горизонту и вращающемся со скоростью 12 об/мин. После получения кондиционных окатышей размером 15-16 мм и влажностью 9,4% их загружали в вихревую установку, выполненную согласно предлагаемой технической схеме. Воздух для подсушки подавали с помощью высоконапорной вентиляторной установки, через электронагреватель. Расход воздуха измеряли ротаметром РМ-63Г, давление определяли дифференциальным микроманометром, температуру контролировали хромель-копелевой термопарой. После завершения предварительной сушки в вихревой установке окатыши загружали в установку типа "аглочаша" и выполняли окончательную сушку. Во время сушки отбирали пробы на влажность и прочность, после чего рассчитывали длительность сушки и производительность способа. Результаты опытов представлены в таблице.
Как видно из таблицы, повышение производительности способа сушки окатышей в пределах 4,2-10,8% достигнуто за счет сокращения длительности общей сушки. Это получено организацией предварительной сушки окатышей на участке их выдачи путем создания вихревого движения потока материалов по спиралеобразной траектории и противоточной подачей струй горячего воздуха.
Формула изобретения
Способ сушки окатышей, включающий окомкование шихты на тарели окомкователя с получением кондиционных сырых окатышей, выдачу потока кондиционных окатышей из тарели на транспортерную ленту, укладку окатышей слоем на колосниковую решетку обжиговой машины и сушку, включающую нижнюю подачу горновых газов через слой с последующим реверсом, отличающийся тем, что при выдаче из тарели окомкователя потоку кондиционных окатышей придают вихревое спиралеобразное движение и осуществляют предварительную сушку струями горячего воздуха, подаваемыми в противотоке к потоку кондиционных окатышей.
РИСУНКИ
