Способ охлаждения серусодержащих железорудных кусковых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЗЬЮВУ

Союз Севетскнх

Социалистических

Увспубаик (1)863644 (61) Дополнительное к ввт, сеид-ву— (22) Заявлено 09.07.79 {2t)2793480/22-02 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет—

Опубликовано 150981. бюллетень М 34

Дате опубликования описания 150981

К„з

С 21 В 1/20

Государственннй «омнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

Ю)НЖ669 ° 1!622.

° 782 ° 42(088.8) - Я.Л.Белоцерковский, В.В.Булычев, A.O.Áóò

С.Н.Евстюгин, В.A.Êîáåëàâ,Ä.È.Kðûëîâ, Р.

Л.И.Леонтьев, Г.и.йайэель, A.Е.Онищенко, В,П.Трофимов, С.В.Шаврин, Ю.С.Юсфин и Ф. ace<

t (72) Авторы изобретения

Всесоюз ный научно-исследовательский инст ическ и (} центра АН СССР (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ

ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к подготов- ке металлургического сырья в черной .металлургии.

Известны способы удаления серы из серосодержащих жвлезорудных кусковых материалов, например окатышей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающие двухстадийную продувкуобожженных материалов охлаждающим агентом. По этим способам сера из окатышей удаляется в высокотемпературных зонах j1$

Однако эти способы характеризуются недостаточно эффективным удалением серы из окатыаей, особенно офлю- 1 сованных (содержание серы в готовой продукции, как правило, не опускается ниже 0,1%, что значительно ухудшает качество металла при доменном переделе), увеличением длины высоко- © температурных зон и, как следствие, снижением производительности обжигового агрегата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности являетея способ охлаждения железосодержащего кускового материала, по которому производят двухстадийную продувку материалов охлаждающим агентом с наличием в нем на первой ступени зоны охлаждения водяного пара. По этому сйособу предусматривается выдержка окатышей в зоне максимальных температур

3-10 мин при содержании кислорода в газовой фазе 2-15% j2) .

Недостатками известного способа являются: неэффективность его использования при обжиге офлюсоваиных окатышей, так как содержание серы в готовой продукции превьхаает 0,08%; не-. достаточно высоков извлечение серы иэ серосодержащих желеэорудных материалов увеличение длины высокотемпературных эон, а следовательно, сннжение проиэводйтвльности обжиговой машины; повышение требования к газовой фазе s зоив обжига, что существенно усложняет схему газопотоков.

Цель изобретения - повеввенив степени удаления серы из кусковых материалов и повьааенке качества готовой продукции.

Поставленная цель, достигается тем, что в поток рециркуляционных газов с содержанием кислорода 16-20% и температурой 350-450 С добавляют водяну» эмульсию 10-16 кг/м, при этом конвчЭ ную температуру охлаждающего агента на первой ступени зоны охлаждения устанавливают в пределах 2&0-320 С, 863644 скорость фильтрации охлаждающего агента на первой ступени в 1,3-2,0 раза ниже, чем на второй. железорудные окатыши после завершения упрочняющего обжига в высокотемпературных зонах обжиговой конвейерной машины подвергаются охлажде=

5 иию.Вместе с тем, содержание серы в

1 обожженных окатышах перед зоной охлаждения превышает, как правило, 0,15%.

Поэтому необходимо завершение про- ф цесса удаления серы непосредственно в зоне охлаждения. Установлено, что удаление серы из окатышей при их охлаждении возможно цри температуре охлаждающего агента 280"320 С, содержании в нем водяного пара 10-16 кг

H 0 на м газа и кислорода 16-20%.

2.

При этих условиях происходит окисление серы до 50 и образование серо2 водорода (H S ) . Образующиеся сернистые соединения удаляются из слоя окаты- 3© шей с отходящая газами. В результате содержание серы в готовой продукции понижается до допустимых пределов (0,04-0,05% и ниже).

Содержание кислорода в охлаждаю- 2 щем агенте (потоке рециркуляционных газов) должно составлять 16-20%. При меньшем содержании кислорода (менее

16% замедляется процесс окисления сери до 50 и повышается содержание серы в готовой продукции. Большее содержание кислорода в охлаждающем агенте ("олее 20%) нецелесообразно, так как не улучшая процесса обессеривания окатышей, требует дополнительной подачи кислорода в поток рециркуляционных газов.

Требуемое по технологии количество водяного пара в охлаждающем агенте получают посредством подачи водяной эмульсии в горячий поток рецир- 4О куляционных газов. Количество водяной эмульсии должно составлять 1016 кг/м . При меньшем количестве эмульсии (менее 10 кг/м существенно замедляется процесс образования сероводорода и повышается содержание. серы в готовой продукции.,При большем количестве водяной эмульсии (более 16 кг/9 температура охлажцающего агента опускается ниже 280 С, за-,@ о медляется процесс окисления серы до

SO1 и падает качество готовой продукций.

Температура рециркуляционных газов до подачи водяной эмульсии должна составлять 350-450 C. При меньшей о температуре (менее 350 С) водяная эмульсия, испаряясь, охлаждает raз до температур ниже 280 С, что, как о показано .выше, недопустимо. Большая температура (более 450 С) нежелатель- ф) на по условиям эксплуатации тягодутьевого оборудования.

Температура охлаждающего агента на входе в первую ступень зоны охлаждения должна составлять 280-320 С. g$

При температурах ниже 280"С замедляется процесс окисления серы до SO и падает качество готовой продукции. Температура охлаждающего агента выше 320 С нежелательна, так как приводит к снижению эффективности охлаждения слоя окатышей.

Повышение температуры теплоносителя на первой ступени зоны охлаждения до 280-320 С способствует также устранению теплового шока (снижению перепада температур между окатышами и охлаждающим агентом), который является основной причиной разрушения окатышей в зоне охлаждения. Устранение теплового шока приводит к значительному снижению мелочи класса — 5 мм в готовой продукции.

Для интенсификации процесса охлаждения окатышей скорость фильтрации охлаждающего агента на второй ступе« ни охлаждения следует устанавливать в 1,3-2„0 раза выше, чем иа первой ступени эоны охлаждения. В результате эффективность охлаждения окатышей, а следовательно, и производи" тельность эоны охлаждения существенно возрастает. Причем скорость фильтрации охладителя на второй ступени не должна быть меньше 1,3 от скорости фильтрации на первой ступени, так как в противном случае падает эффективность охлаждения окатышей и, следовательно, производительность обжиrîâîé машины. Большая скорость фильтрации охладителя на второй ступени (более чем 2,0 от скорости фильтрации на первой ступени) также нежелательна, так как приводит к черезмерному повышению мощности и габаритов тягодутьевого оборудования.

Для интенсификации удаления серы на средних и нижних горизонтах слоя в шихту окатышей целесообразно добавлять твердое топливо 0,1-0,5Ъ,.

При этом повышается температура окатышей на средних и нижних горизонтах слоя и процесс обессеривания заметно активизируется. Добавка твердого топлива менее 0,1% нежелательна, потому что она не улучшает процесса обессеривания. Добавка топлива более 0,5Ъ уже не повышает степень удаления серы из окатышей.

Сущность изобретения заключается в охлаждении окатышей сначала относительно горячим охлаждающим агентом со значительным содержанием в нем водяных паров и в подготовке такого агента непосредственно на тракте рециркуляционных газов.

Пример. Железорудные окатыши, например Соколовско-Сарбайского месторождения, с содержанием железа 63% и серы 0,35%, падают на обжиговую машину конвейерного типа. По мере движения обжиговых. тележек окатыши ,последовательно подвергаются сушке

863644

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7704/40 Тираж 621 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óèãîðoä, ул.Проектная, 4" газовым теплоносителем при 320 С, подогреву при 1000 С, высокотемпературному обжигу при. 1300ОС, рекуперации и охлаждению. В потоке газов, отводимых иэ второй ступени эоны ох-, лажщьния, устанавливают содержание кислорода 20% и температуру 350 С. .(. одержание кислорода регулируют по-g. средством шибера организованного подсосахолодного воздуха (установленного на специальном патрубке подсоса холодного воздуха) и контролируют по степени открытия этого шибера и по газовому анализу на кислород, производимыми стандартными стационарными контрольно-измерительными приборами (КИП). Температуру газа перед тягодутьевым оборудованием 350 С регулируют количеством подаваемого в тракт холодного воздуха и контролируют по стационарным расходомерам и термопарам КИП 20

После тягодутьевой установки.в поток охлаждающего агента подают водяную .эмульсию, впрыскиваемую водяными форсунками с соплами типа, например, Б-10. При этом количество Я5 водяной эмульсии устанавливают равным 26 кг на м охлаждающего агента.

Удельный расход охлаждающего агенту, (воздуха)поддерживают равным1800м /т.

Тогда при нагрУзке обжиговой машины у

120 .т/ч (по сырым окатышам), расход водяной эмульсии устанавливают

2800 м /ч. Расход охлаждающего агента замеряют стационарными расходомерами. Расход воды перед форсунками регулируют вентилями и задвижками и контролируют по стационарному расходомеру воды.

Температуру охлаждающего агента, подаваемого на первую ступень зоны охлаждения, устанавливают равной 40

300 C и регулируют изменением количества подаваемой водяной эмульсии.

Температуру контролируют по стационарным термопарам.

Подготовленный описанным образом 45 охлаждающий агент подают на первую ступень зоны охлаждения, просасывают через слой окатышей и сбрасывают в тракт рециркуляционных газов.

При просасывании охлаждающего 50 агента с указанием параметров через слой обожженных окатышей в них происходит процесс выделения серы в га- зовую среду и степень обессеривания готовой продукции заметно увеличивается.

Для интенсификации процесса охлаждения скорость фильтрации охлаждающего агента на второй ступени поддерживают в 1,3 раза выше, чем на первой, т.е. 9 = 1,3 М< где 4 и

W„ — скорость охлаждающего агента соответственно на второй и первой ступенях зоны охлаждения. Скорость охлаждающего агента на обеих ступенях устанавливают по его расходу посредством регулировочных шиберов и контролируют по стационарным расходомерам.

Обожженные окатыши проходят через эоны охлаждения, подвергаются охлаждению до температуры ниже 100 С, дополнительному обессериванию и поступают на тракт готовой продукции.

Применение предлагаемого способа обеспечивает снижение содержания серы в готовой продукции до 0,035% и ниже, снижение содержания мелочи класса — 5 мм в обожженных окатышах, увеличение производительности зоны охлажде ия и подготовку-охлаждающего агента на существующем оборудовании.

Внедрение способа на ССГОКе и Кос" тамукшском ГОКе позволяет получить зкономический эффект (ожидаемый) свыше 115 тыс.р. в год.

Способ охлаждения серосодержащих железорудных кусковых материапов, например окатышей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающий двухстадийную продувку обожженных материалов охлаждающим агентом с добавлением в него на первой ступени зоны охлаждения водяного пара, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени удаления серн иэ кусковых материалов и качества готовой продукции, охлаждение осуществляют рециркуляциониыми газами с содержанием кислорода 16-20%, температурой 350-450 С и добавкой водяной эмульсии 10-16 кг/м, при этом конечную температуру охлаждающего агента на первой ступени эоны охлаждения поддерживают в пределах 270-320 С, о а скорость фильтрации охлаждающего агента на первой ступени в 1,3-2,0 раза ниже, чем на второй.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Братчиков С.Г. и др. Теплотехника окускования железорудного сырья, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 403793, кл. С 21 B 1/20, 1974.