Способ термообработки полидисперсных кусковых материалов

 

Союз Советсиии

Социапистичесиик респубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((905289 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 19.02.80 {2! ) 2883683/22-02 с присоединение(в заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6 (51)M. Кл.

С 21 В 13/10 фоуйаротмоньй комитет

СССР ао даоом иэобретеннй и открьпий (53) УДК 669. 188. .2 (088.8) Дата опубликования описания 17. 02. 82

P. Ф. Кузнецов, Б. А. Боковиков, Л. С. Грабко, Г., Ант

В. А. Найденов, Л, В. Яровский, Е. М. Панов и В А. 14е )Юан .. (с . ь(i:Г""-Всесоюзный научно-исследовательский институт метййфргической теплотехники (72) Авторы изобретения (7!) Заявятель (54) СПОСОБ ТЕРМООВРАБОЧ КИ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ

КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к подготовке металлургического сырья в черной метал. лургии.

Известны способы термообработки полидисперсных кусковых материалов в печи со взвешенным (кипяшим) слоем, включающие сушку, подогрев, высокотемпературную обработку и охлаждение готовой продукции 513.

Недостатками способов являются повышенный вынос железосодержашей пыли с отходящими газами, что обуславливает значительные потери металла в процессе передела, повышение опасности загрязнения воздушного бассейна выносимой пылью и невозможность термообработки мелких фракций полидисперсного материала.

Наиболее близким по технической суш» ности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термообработки полндисперсных кусковых материалов в печи со ступенчато-взвешенным слоем, включающий сушку, подогрев, высокотемпературную обработку и охлаждение. По этому способу железосодержашую пыль улавливают непосредственно в печи пу-" тем установки в ней отбойного листа (2).

Однако способ характеризуется недостаточно эффективным удалением пыли в районе отбойного листа; здесь возможно удаление крупных фракций материала, большая же часть остальной пьши из потоков газа не выделяется; в результате потери металла при переделе остаются значительными; невозможность возврата обратно в процесс мелких фракций (менее 0,1-0,2 мм) материала; существенное уменьшение производительности агрегата вследствие значительного пылеуноса из него; ухудшение качестве готовой продукции из-за преобладающего содержания в ней крупных фракций, содержащих повышенное количество пустой породы.

Цель изобретения — снижение количества уносимой гыли и увеличение произво» дительности процесса.

905,2

Поставленная цель достигает. 1 тем, что в способе термообработки полидисперсных кусковых материалов в печи со ступенчато-взвешенным слое м, включающий сушку, подогрев, высокотемпературную.обработку и охлаждение, над потоком загружаемой в печь шихты подают газовоздушную смесь в количестве 60-80 нм / л:с в виде отдельных струй, направление которых параллельно направлению движения 10 матери ал а.

Загружаемая в агрегат шихта поступает в печь со ступенчато-взвешенным слоем, в которой из нее удаляется влага, осуществляется разогрев до 900 1000оС и происходит ее частичное восстановление (до 20-30%). Оттуда шихта подается в камеру довосстановления. При этом шихта в печи передается со ступени на ступень во взвешенном состоянии по направлению к камере довосстановления под воздействием высокоскоростных, подаваемых через формы, газовоздушных потоков. Высокоскоростные потоки после затухания скорости перемещаются под сводом печи в сторону камеры довосстановления, опускаются вниз и двигаются потоком высотой 1,5-2,0 м от уровня фурм в сторону газоотводящего патрубка.

В районе 1-го ряда фурм газовый поток поднимается вверх через псевдоожиженный слой шихты и отводится из печи. При этом в отходящий газ попадают мелкие фракции шихты и уносятся из печи. В результате имеет место значительный выносу из печи мелких фракций материала с отходящими газами.

Согласно предлагаемому способу для снижения количества пыли, уносимой с отходящими газами, над потоком загру- 46 жаемой в печь влажной шихты подают газовоздушную смесь с большой скоростью в виде отдельных ресширяющихся струй.

Эти газовоздушные потоки пронизывают восходящий поток отходящих газов, отнимают у него мелкие частицы и возвращают их обратно в процесс. Отсутствие такой системы приводит к безвозвратным потерям железосодержащей пыли, а следовательно, к потере металла в процессе передела, что недопустимо.

Скорость газовоздушных потоков, подаваемых над потоком загружаемой в печь влажной шихты, устанавливают равной 60-80 нм /м - с. Подача этих струй ss в другом месте нецелесообразна, так как они не пересекаются с восходящим потоком отходящих газов и не отнимают у него

89 4 частицы шихты. Скорость газовоздушных струй должна быть не меньше 60 им /м с, так как в противном случае существенно уменьшается эффективность отбора частиц

llIBxTb> из потока отходящих газов. Скорость газовоздушных струй более 80 нм /M ñ нецелесообразна, так как не улучшая процесса возврата пыли в печь, приводит к увеличению энергетических затрат.

Направление движения струй должно быть параллельно направлению движения загружаемого в печь материала. B npoтивном случае при опускании сопла вспомогате пьных фурм вниз будет происходить засыпание материапом 1-го ряда основных фурм, а при Подъеме сопла вспомогательных фурм вверх понижается эффективность возврата отходящей пыли в процессе.

Способ термообработки заключается в создании аэродинамической завесы. на пути уносимой из агрегата пыли, в результате чего большая часть пыли возвращается обратно в процесс.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства и схема газовых и материальных потоков печи со ступенчато-взвешенным слоем.

Способ осуществляют следующим образом.

Кусковой материал через загрузочное устройство 1 подают в печь 2. Под действием награвленных газовоздушных потоков, подаваемых через основные фурмы

3, расположенных между соседними ступенями и имеющими скорость, превышающих скорость витания отдельно взятого куска, материал передают во взвешенном состоянии со ступени на ступень по направлению к камере довосстановления.

При этом газовоздушную смесь сжигают в рабочем объеме печи 2. Материал по мере передвижения по печи подвергают сушке, нагреву до 9500С и частичному восстановлению на 25%. Далее материал подают в камеру довосстановления 4, где и происходит окончательное завершение процесса в нефильтруемом слое в условиях отсутствия принудительной подачи газа-восстановителя.

Твердый восстановитель шихты обеспечивает создание в печи восстановительной атмосферы, и следовательно, частичное восстановление железной руды. Непрореагировавший уголь вместе с рудой попадает в камеру довосстановления и обеспечивает завершение в нем восстановительных процессов.

905289 6

Применение предлагаемого способа обе спечивает увеличение производительности агрегата на 7-127 за счет возврата тон кодисперсных фракций материала обратно в процесс и существенное улучшение качества готовой продукции.

Газовый поток в печи со спутенчатовзвешенным слоем выполняет транспортирующие функции, осуществляет развитие тепло- и массообменных процессов.

Высокоростные газовоэдушные потоки, подаваемые фурмами 3, после затухания скорости перемещаются под сводом печи в сторону камеры довосстановления, опускаются вниз и двигаются потоком высотой 2,0 м от уровня фурм в сторону га- 10 зоотводящего патрубка. В районе 1-го ряда фурм газовый поток поднимается вверх через псевдоожиженный слой шихты и отводится иэ печи. Через вспомогательные фурмы 5 подают поток воздуха 1s со скоростью 70 нм /м с, который проЬ и ниэывает восходящий поток отходящих газов, отнимает у него мелкие частицы материала и возвращает их обратно в процесс. В значительной мере, очищенный щ от пыли, отработанный газ отводится иэ печи через патрубок 6. Скорость газовоздушных струй изменяют посредством системы регулировочных вентилей и контролируют по стационарным расходомерам 25 воздуха.

Восстановленная шихта из камеры довосстановления 4 раэгружается устройством 7 и поступает на тракт готовой про- 30 дукции. формула изобретения

Способ термообработки полидисперсных кусковых материалов, включающий сушку, подогрев, высокотемпературную обработку в печи со ступенчато-взвешенным, слоем и охлаждение, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения количества уносимой пыли и увеличения производительности процесса, над потоком загружаемой в печь шихты подают гаэовоздушную смесь в количестве 60-80 нм /м с в виде ота дельных струй, направление которых параллельно направлению движения материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Забродский С. С. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. M., Госэнергоиздат, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

N 559957, кл. С 21 В 13/1О, 04.08.7 9.

Составитель Л. Савельев

Редактор К, Киштулинец Техред Ж. Каствлевич Корректор 1 . Коста

Ю» °

Заказ 293/38 Тираж 586 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