Способ обжига железорудных окатышей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советс них

Социалнстичесних

Республик (ii) 891 790 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.01. 80 (21) 2868859/22 02 с присоединением заявки ¹(233 П риоритет

Опубликовано 2Э.12.81 Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 26.12а81 (5l)N. Кл.

С 22 В 1/14

9ищдарстмннцй комитет (53) УДК 669.1. .622.782.42 (088.8) во делеи кзооретенкй и открытий (72) Авторы изобретения

А. П. Буткарев, В. И. Клейн, P. Ф. Кузнецов, Г. К; Майзель, В. А. Тверитин, В. В. ВласИХин, А. л1. Лннтьиин, В. Я; Деглан. и Н. Я. Еремин j

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники . и Качканарский горно-обогатительнйй комбинат

I (7l 3 Заявители (54) СПОСОБ ОБЖИГА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлур- гии.

Известны способы обжига железорудных окатышей в слое высотой 300400 мм на обжиговых машинах конвейерного типа, включающие сушку, нагрев

1/3-1/4 ч высоты слоя со стороны продувки со скоростью 500-2000 град/мин, высокотемпературный обжиг и охлаждение 1) ).

Недостатками известных способов являются: а) значительный перепад температур по высоте слоя и, как следствие, невысо-, кое качество обожженных окатышей из нижних горизонтов слоя; б) повышенный расход тепла на процесс, вследствие сжигания значительных количеств топлива в хвостовой части обжиговой машины; в) недостаточно высокая производительность машины из-эа наличия зоны подогрева значительной протяженности. Устранение перечисленных недостатков воз можно при интенсивном нагреве верхнего горизонта слоя со скоростями, превышающими 2000 град/мин.

Наиболее близким к предлагаемому, изобретению по технической сущности является способ обжига железорудных окатышей, включающий сушку, интенсивный нагрев слоя окатышей со скоростью

2000-6000 град/мин, высокотемпературный обжиг и охлаждение. По этому способу повышение скоростей нагрева сопровождают снижением температуры в зоне обжига и увеличением коэффициента расхода воздуха в горне 2).

Недостатками известного способа являются:

a} ограниченные возможности регулировки уровня температур и коэффициента расхода воздуха, так как уменьшение температур ниже допустимого по технологии обжига предела приводит к резкому ухудшению качества окатышей. В результате в ряде случаев имеет место завышенный расход топлива на процесс; б) отсутствие связи между удельным расходом топлива на процесс и высотой обжигаемого слоя окатышей. В результате при обжиге окатышей в слое высотой

350 мм и выше удельный расход топлива отличен от оптимального; в) отсутствие рекомендаций по оптимизации скоростей фильтрации потока газа-теплоносителя и количества сжигаемого топлива для конкретной скорости нагрева окатышей.

Цель изобретения — снижение удельного расхода топлива и улучшение качества готовой продукции.

Поставленная цель достигается способом, включающем укладку слоя толщиной

300-600 мм на конвейерную машину, сушку, интенсивный нагрев верхнего слоя 20 окатышей со стороны продувки со скоростью 2000-6000 град/мин, высокотемпературный обжиг и охлаждение, при yheличении скорости нагрева свыше

2000 град/мин на каждые 500 град/мин 25 удельный расход топлива, подаваемого в. зону обжига, уменьшают с 200-400тыс. ккал/т на 2-10%, при увеличении высоты слоя свыше 300 мм на каждые 100 мм количества теплоносителя, подаваемого в, щ слой в зоне обжига, снижают C 0,5 1 2м м: с на 0,03-0,10 м /м ° с.

Испытания обжига окатышей при интенсивном режиме их нагрева со скоростями свыше 2000 град/мин показывают: что качество (металлургическая ценность) окатышей на всех горизонтах обрабатываемого слоя значительно возрастает, а интенсивность нагрева слоя требует увеличения количества топлива (тепла), подаваемого в гориобжиговой машины, сразу после за, вершения процесса сушки окатышей. Такое приращение тепла возможно компенсиро-, вать только в последующей зоне обжига.

Причем установлено, что в зоне обжига расход тепла возможно уменьшить на величину большую величины приращения тепла при нагреве окатышей. В результате .. возможно снижение удельного расхода топлива в целом на процесс.

Расход топлива на эксплуатируюшихся машинах на различных ГСКах изменяется в пределах от 200 (характерно для крупных обжиговых машин типа ОК-306, ОК-520-) до 400 тыс.ккал/т (для машин типа OK-108). Отклонение от этих величин при обычных скоростях нагрева слоя окатышей (до 2000 град/мин) нецелесоб

4 образно, поскольку при удельном расходе топлива на процесс меньшем 200 тыс. ккал/т возможен недообжиг нижних горизонтов слоя окатышей, при расходе топлива свыше 400 тыс. ккал/т качество обожженных окатышей не улучшается, .а потери тепла с отходящими газами возрастают.

Интенсификация нагрева окатышей позволяет снизить удельный . расход топлива на процесс обжига на 2-10% (на каждые

500 град/мин, начиная с 2000 град/мин) и одновременно улучшить качество готовой продукции (за счет изменения структуры обожженных окатышей). Снижение расходов топлива более, чем на 10% приводит к ухудшению качества окатышей нижних горизонтов слоя и является нежелательным. Снижение расхода топлива ни« же, чем на 2% приводит, без улучшения качества готовой продукции, к перерасходу топлива на процесс.

В последнее время имеет место тенденция к увеличению высоты слоя окатышей, обжигаемых на конвейерных машинах, до 500-600 мм. При этом происходит увеличение аэродинамического сопротивления слоя и, следовательно, требуется повышение давления (разрежения) газа, транспортируемого тягодутьевыми установками. При высоте донной постели

100 мм и слоя сырых окатышей 1003О0 мм скорость фильтрации газа-теплоносителя в зоне обжига должна состав 3 Ялять 0,5-1,2 м /м. ° с. При этой. высоте слоя окатышей 100 мм соответствует

2. скорость фильтрации 1,2 м /м с. Превы шение этой скорости при существуюшем серийном тягодутьевом оборудовании невозможно. Высоте слоя сьцых окатышей

300 мм соответствует скорость фильтрации газо-теплоносителя 0,5 м /м ° с.

Снижение этой скорости ниже указанной величины существенно снижает удельную производительность обжигового оборудования и является нежелательным.

Обжиг окатышей при интенсивном ре- жиме их нагрева. позволяет несколько уменьшить количество газа-теплоносителя, подаваемого в зону обжига (за счет возрастания потока тепла в предыдущей зоне). При увеличении высоты слоя, начиная с 300 мм на каждые 100 мм количество газа-теплоносителя (и, следовательно, скорость его фильтрации) следует снижать на 0,03-0,10 м /м ° с При

3 2 этом обеспечивается экономия топлива (газ-теплоноситель образуется в результате сжигания топлива) и снижение аэро3000-2000 „

500

5 89 динамического сопротивления слоя. Благодаря улучшению аккумуляции тепла слоем окатышей, показатели процесса передела остаются без изменения. Снижение количества газа-теплоносителя менее чем

Э

Э на 0,03 м /м ° с.нежелательно, так как не улучшая аккумуляцию тепла слоем, при-. водит к увеличению его аэродинамическо» го сопротивления. Снижение количества газа-теплоносителя более, чем на 0 10м/

2.

/м ° с приводит к недообжигу нижних горизонтов слоя.

Таким образом сущность изобретения заключается в оптимизации потребления тепла слоем окатышей, обеспечивающей их качественный обжиг и достаточно высокую производительность обжигового оборудования при пониженном удельном расходе топлива на процесс.

Способ осуществляют следующим обра зом.

Пример. Сырые железорудные окатыши загружают на обжиговую конвейерную машину и последовательно подвергают сушке, интенсивному нагреву при.температуре газа-теплоносителя, например

1100 С и высокотемпературному обжигу при температурах, например 1300 С. При обжиге окатышей, например, на машине

ОК-108 с высотой слоя 300 мм и удель ным расходом топлива на процесс

400 тыс.ккал/т, при нагреве верхнего слоя окатышей со скоростью до

2000 град/мин на обжиговую машинУ подают (400000:8500) 100=4250 м /ч . природного газа (здесь 100 т/ч - производительность машины, 8500 ккал/м»

3 теплотворная способность газа). При увеличении скоростей нагрева до 3000град/

/мин количество подаваемого на машину природного газа уменьшают на

При обжиге окатышей на обжиговой машине, найример типа ОК 520 с высо-". той слоя 500 мм и удельным расходом топлива на процесс 200000 ккал/т, при

S нагреве верхнего слоя окатышей со скоростью до 2000 град/мин в горелки подают природный газ в количестве (200000:8500)-400=9400 м /ч (здесь

400 т/ч - производительность аргегата}.

10 При увеличении скорости нагрева до . 4000 град/мин количество природного газа, подаваемого в горелки, составит:

- —. — — а

4000-2000

1S х 9400=8650 м /ч.

Количество газа-теплоносителя, подаваемого в зону обжига, при высоте слоя

500 мм устанавливают равным (0,7 200" к3600-8650) - 4000-2000 . p p5 х

«200 3600 = 451350 м /ч. 3

Здесь 200 м —: площадь зоны обжига.

Скорость нагрева верхнего слоя окатытышей устанавливают изменением перепада температур газа-теплоносителя s зонах сушки и обжига и времени пребыва ния обжиговых телоежек между этими зонами.

Контроль этих величин осуществляют по стационарным КИП.

После эоны обжига окатыши охлаждают и направляют на склад готовой про3S

Применение предлагаемого способа позволяет повысить производительность обжиговых машин на 7-9, снизить удельный расход топлива на 6-11% и улуч40 шить металлургические свойства обожженных окатышей. При таком улучшении параметров процесса экономический ж фект составляет 160 тыс.руб. на 1 млн. т. окатышей.

«0,1 ° 4250 = 850 м /ч, т.е. в горелки поступает 4250-850=3400 м /ч. Расход природного газа регулируют посредством шиберов, установленных на газоподаюшем тракте, и контролируют по стационарным расходомерам. Количество газатеплоносителя при высоте слоя 300 мм устанавливают равным 0,7 м /м ° с, т.е. 3 Я. воздуха s зону обжига в нашем случае подают 0,7 40 ° 3600-3400=97600м /ч (эдесь 40 м - плошадь зоны обжига).

2.

Расход воздуха регулируют также посредством шиберов и контролируют по стационарным расходомерам.

Формула изобретения

Способ обжига железорудных окатышей, включающий укладку слоя толщиной 300600 мм на конвейерную машину, сушку, интенсивный нагрев верхнего слоя окаты шей со стороны продувки 2000

6000 град/мин, высокотемпературный обжиг и .,охлаждение, о т л и ч а ю

$$ ш и и с я тем, что, с целью;снижения удельного расхода топлива и улучшения качества готовой продукции, при увеличении скоростей нагрева свыше

2000 град/мин на каждые 500 град/мин, удельный расход топлива, подаваемого в зону обжига, уменьшают с 200-400 тыс; ккал/т на 2-10%, при увеличении высоты слоя свыше 300 мм на каждые 100 мм количество теплоносителя, подаваемого в слой в зоне обжига, снижают с 0,51,2й м /м с на 0,03-0,10 м /м - с.

) 2 2

90 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Братчиков С. Г. Теплотехника окускования железорудного сырья. Металлургия, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 616310, кл. С 22 В 1/24, 1976;

Составитель lI. Савицкая

Редактор Н. Рогулич Техред Т. Маточка Корректор М. Шароши

Заказ 11 156/40 Т р 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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