Способ регулирования степени восстановления железосодержащих материалов в шахтных печах

 

о%: - %, и.

1:

- "": < и,я + Л т

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик (11) 560912

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.08.75 (21) 2163 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05. 06.77.Бюллет (45),Г4ата опубликования описания (51) М. Кл.2

С 21 В 13/02

Гасударственный комитет

Соаата Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК669. 016, .- 6 1 (088.8) В, Т. Плицын, E. В. Максимов, Б. С. Фпалков, В. Л. <1 т»сов, Л. С. Чернобыльский и !1. A. Сагп»ов (72) Авторы изобретения

Химико-металлургический институт AH Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЕГУЛ1!РОВА!11!Я СТЕПЕ1111 БОСС 1 Л!! ОВЛЕ!11IH

)ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАШИХ МАТЕР!!АЛОВ В ШЛХП1ЫХ ПЕ 1АХ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при осуществлении !процесса, прямого получения железа и стали, в частности, для регулирования:степени. восстановления железосодер- 5 жаших материалов в шахтных печах.

Изобретение может быть использовано при получении в шахтных печах цветных металлов.

Известен способ регулирования степени" 1О восстановления железосодержаших материалов в шахтных печах в плотном непрерывно движушемся слое при прямом получении

I железа и стали, включающий встречный ввод потока газа-восстановителя выше и ниже 1á зоны выпуска материала, образующего в сечении выпуска динамически неустойчивый свод и изменение параметров вводимого потока газа-восстановителя (1).

Недостатком известного способа являет 20 ся то, что изменение количества вводимого в слой газа-восстановителя допустимо в узких пределах, что и свою очередь умень шает гибкость управления и снижает качество регулирования. 25

Пель изобретения: — устранен»е указсньных недостатков.

Это достигается тем, что ниже зоны выпуска материала вводят до»оп»»тельный высокоскоростной поток газа-восстанавптеля, направленный в зону выпуска, материала и пересекающий дпнампческп неустойчивый свод на расстоянии 0,2-0,3 его дли

Р ны от противоположного месту ввода пото ка края выпускного отверстия, и регулирование осушествпятот измене»пем угла ввода высокоскоростного потока- газа-восстановителя, причем при снижении степеш- восстановления на 1% угол наклона потока к горизонтальной плоскости уменьшают на

2-25% от первоначального значения и в пределе до пересечения потоком точки опоры динамически неустойчивого свода, а при возрастании степени восстановления на 1% угол наклона потока утзепичивают на

2-25% от первоначального значения и в пределе — до vepecese»nH потоком центра динамически неустойчивого свода.

Осуществление способа производится следуюшим образом.

Изменяя угол наклона высокоскоростнсь.

ro еео?-Ока газа-восстановителя, изменяют степень воздействия потока на ес. зствее? иый процесс обраэоьания и разрушения динам.?чески неустойчивого свода, б

Локальное воздействие вь?сокоскоростньех струй, составляюших в сумме дополнительИЬ?й ПОтох, ИЗМЕНЯЕТ ВРЕМЯ РаЗРУШЕНИЯ ДИ намически неустойчивого свода.

На фчг. 1 изображена кривая зависимости отношения текушего расхода агломерата (М) через зону выпуска к максимальному его расходу (??Д ) от отношения расстоя ния (f ) между точкой пересечения. струей ек динаМИЧЕСКЕг-НЕуотОйЧИВОГО СВОда И ЕГО

o1Iopvh к полной длине свода .{ L ),.а таь

l же схема соответствуюшегойз???енения положее?ия струи; на!фиг, 2 изображена схема способа прямого получения железа и ?0 блОк-схема систеель? оператиВнОГО регулиро ванин степени восстановления жепезосодержаших м;.териалов.

Рагу?п руюшее воздейст.?ие одной или нескопьких высокоскоростных струй, выходя- „ ших из сопле 1, на скорость истечения материала через выпускное отверстие 2 (зону выпуска) максимально при пересечении струей! .ентра динамически- неустой-

-HI;oI.o свода .3 в точке С (Р!1 =0,5) и 30 минимально при пересечении опоры динамическек неустойчивого свода (верхнего торца за? выпуска) в точке В (p/j, =О). В то же время степень восстановления желе ?осодержалих материалов зависит от времени 35 их гребывания В зоне восстановления 4 пе

/ чи ефеег.:.), а последнее-от скорости прохо?клее???я материалов через выпускное отверстие. е"-.е связи с этим при настройке систе». ы регуп??рования степени Восстанов 40 ленин мате?2иалОВ сопло 1 устанаВпиВают таким Образо?, чтобы Высокоскоростная струя со скоростью истечения 50-500„М/сек пересекала динамически неустойчивый свод 3 в точке Л на расстоянии (C 3 равном одной четверти его длины (1. )

От прОтиВОПОлОжногО СОппу I(pe$i вые?ускно» го отверстия 2 (точка В). При этом изменением расхода газового потока 5, вводимого ниже эонь. выпуска 2 и равномерно воздейс1ву:шег о на шп?амически "неустойчивый свод 2, B пределах 30»95% от обшего расхода газа доб??е?а?отся зада1п?ой степени восстановления желеэосодержаших

?.еа?ериалов в зоне восстановления 4 печи, 55

Об??н?й? расход газа и расход гысокоскоростнот газового потока, Вводимого через соплО 1 чоддерж??ваются по то. ннымл сООтвэт:-.твен»o 1 0О-17 00 м /т ??етаеела и

0,02/ 10 м От ?!Омиееалье!ОГО Обн!ВГО е?агхе? да газа. Расход газового потока 0, вводимого выше зоны выпуска, изменяют проти» войоложно расходу газового потока 5. 4e? feнение расходов, газовых потоков 5 и 6 ос.ушествляют регулирующим органом 7, Êo.? троль степени восстановлении материалов в области эоны E lllgcKG 2 осушествляют . при помоши датчика 8, который может работат!- по принципу постоянного отбора материалов и определения степени их восстановления различными химическими или физическими методами, а также по принципу определения степени восстановления

"жепезосодержаших метариалов B I.å÷è без отбора проб при ПО? оши различных физических методов (по алектропроводности, по поглошению излучения и др).

В последующем оперативное регулирование степени восстановления железосодер» жаших метариалов осушествляют по ее отклонению от заданного значения изменением угла наклона сопла 1, а следовательно, высокоскоростной струи. Так,при снижении степени восстановления железосодержаших метариалов по сравнению с заданным значением 9 в алементе сравнения 10, возникает сигнал разбапанса,, который усиливается в усилителе 11 и поступает в pc— гулятор 12. В соответствии с заданным эа. коном регулирования исполнительный меха низм 13 уменьшает угол наклона струи к горизонтальной поверхности. При атом скорость истечь.?ия материалов через зону выпуска 2 уменьшается а время их пребывания в зоне восстановления 4 и степень восстановления возрастает. В случае возрастания степени восстановления железосодержаших материалов по сравнению с заданны м эна IeHHeM угОл накпОна струп увеличиваю т.

Для устранения различных возму1даюших воздействий (Hel ?elfe??He ГoccTBI?OBHNIOOTH исходных матерна.лов, их крут?е?ост?е др.) регулируюшео воздействие должно быть различным. Кроме того, при увеличении размеров зоны ab?IIycza изменение угла наклона струи на Опт у и гу же вели п?е?у будет приводить к уменыше????ео величи .ы регупируеошего воздействия. Соответственно одному и тому же отклонен??ю стеле:.-и восстановления материе юв от заданного

BtfQ÷eíHH на првктике отвечают различные изменении угла .?акпона струи, Поэтому В данном способе принято, что при отклонении степени восстановления на 1% угол е?ак??она струн ??змее?Я?от е?а 2«-, 5 о От ??ер» вона аль??О установ,?энного значения.

Пре? пост??.кее?е??? струей одного из крайних зна ?ений (l?epeoe отвечает пересечению

Ъ струей/ нен?ра лие?ам!?ческ?! неу тойчивого

860912 свода в точке С при /L 0,5 а второе - при пересечении струей опоры свода в точке

В при 1/L =0 (и нгравенстве степени восстановления заданному зна чению, срабатыва т ет блокчровка и струя возчрашается в исходное положение (точка С, гдето/ =0,25).

Одновременно изменяют в укаэанных вь|ше пределах расход газового потока 5 (и

;обратно пропорционально ему расход газсь, вого потока 6) до тех пор, пока степень восстановления железосодержащих материалов не станет равной заданному значению. !

В качестве газа-восстановителя может быть применен водород, окись углерода или их смесь,с азотом.. Гаэ-восстановитель о вдувается при 800-1100 С но не превышающей температуру начала размягчения восстановленного материала. В печь загружают окатыши, агломерат или кусковую ,железную руду с эвивалентным диаметром от 5 до 30 мм.

Например, при восстановлении до 95% неофлюсованных окатышей Соколовско-Сар» байского горнообогатительного комбината, диаметром 15 мм смесью 65% Н>, 32% СО

3% (СО +Н О + И ) при 1000 С в шахтной печи с выпускными отверстиями общей плошадью 0,5 м для обеспечения произво

2 дительности 500 т/сутки выше выпускного отверстия подают 15% or общего расхода газа, а ниже отверстия -.85%, причел 3,5% от общего расхода газа подают в виде струй со скоростью истечения 200 м/сек через десять сопел, установленных под углом о

43 к горизонту. При снижении степени восстановления из-за изменения качества окатышей до 90% с целью увеличения вре.мени их пребывания в зоне восстановления

:угол наклона сопел необходимо уменьшить о до 40, что обеспечит повышение степени восстановления до исходной величины 95%, Использование Предлагаемого способа регулирования степени восстановления желеэосодержаших материалов в шахтной печи обеспечивает расширение диапазона регули рования, повышение пластичности и гибкоо ти процесса.

Формула изобретения

Способ регулирования степени восстановления желеэосодержаших латериалов в шахтных печах в IIJIOTHohI непрерывно.дви» жушемся слое при прямом получении железа и стали, включающий встречный ввод пото ° ка газа-восстановителя выше и ниже зоны ,выпуска материала, образующего в сечении выпуске динамически:.неустойчивый свод и

:изменение параметров вводимого потока газа-восстановителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расшпрения диапазо. на, повышения надежности и гибкости регу лирования, ниже зоны выпуска материала вводят дополнительный высокоскоростной поток газа-восстановителя, направленный в зону выпуска материала, пересекающий динамически неустойчивый свод на рассто

25 янии 0,2-0,3 его длины от противоположного месту ввода потока края выпускного отверстия, и регулирование процесса осушествля ют изменением угла ввода потока газа-вос становителя, причем при снижении степени восстановления на 1% угол наклона потока к горизонтальной плоскости уменьшают на

2-25% or первоначального значения в пре деле до пересечения потокбм точки опоры динамически-неустойчивого свода, а при

35 повышении степени восстановления на 1% угол наклона потока увеличивают на 2-25% от первоначального значения и в пределедо пересечения потоком центра динамичес-! ки неустойчивого свода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Заязка М 2112977/02, кл. С 21 В 13/02, от 11.03.75 r uo которой принято положительное решение.

О,8

02 ОР

Ðèã. 1

Составитель А. Лютиков

Редактор Г. Петрова Техред Н. Бабурка Корректор M. Демчик

Заказ 1664/139 Тираж 6g3 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС Р по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4