Известен способ обжига, включающий сушку, подогрев, обжи г и охлаждение материала и устройство для его осуществления, содержащее подвижную колосниковую решетку, вращающуюся печь и двухзонный колосни ковый охладиПо этому способу высокотемпературный воздух из первой зоны охлаждения подается во вращающуюся печь, а низкотемпературный воздух из второй зоны охладителя выбрасывается в атмосферу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий сушку и подогрев окатышей на конвейерной решетке, обжиг во вращающейся печи и охлаждение воздухом в охпадителе конвейерного типа и утилизацию тепла, отходящего из охладителя.

Устройство для осуществления этого способа включает подвижную колосниковую решетку с секциями сушки и подогрева, вращающуюся печь и разделенный охладитель конвейерного типа 121.

Недостатком известного способа и устройства является отсутствие оптимального решения по использованию тепла воздуха из охладителя.

Разделение охладитеая на две эоны вЂ” низкотемпературную, воздух иэ которой с температурой 400-500 С используется для предварительной подготовки материала и высокотемпературную, откуда воздух с температурой

900-1000 С поступает во вращающуюся печь, позволяет по типу обжиговых кон. вейерных машин более полно, в соответствии с температурным режимом обработки материала, использовать тепло охлаждающего воздуха, Однако

3 9!31!>0 подача высоко-, емпературног(3 воздуха во вращающуюся печь имеет отрицательные последствия.

При охлаждении железорудных окатышей КОГ1ичество получаемого Высокотемпературного воздуха в гг- 5 раз превышает объем воздуха, необходимого для сжигания топлива с коэффициенвЂ” том расхода х, равным единице. Но так как при сжигании топлива >3 еоз- lQ духе с температурой 1000(С с коэффициентом расхода ((, =1 температура газов в печи значительно превышает допустимую для процесса Обжига ОкавЂ” тышей температуру, что приводит к расплавлению материапа и образованию спекое в зоне факела„ то избыточный высокотемпературный воздух, разбавляя продукты горения, обеспечивает требуемый гемпературный режим в печи. Коэффициент расхода воздуха с температурой 900-1050 С составляет

5.=4,5 5,0, Б Отпичие от конвейср; ых машин, где теплообмен протекает В слое и определяется, в основном, тем- 5 пературой и скоростью фильтрации теплоносителя е слое, во вращающей с я печи основная доля тепла (до 90 передается излучением и ггоэт Ому и нтенсивность теплообмена определяется наряду с температурой, состав«м печ-вЂ” ной атмосферы, т, е. содер ><ан>лсгл В про

ДУ КТ с3Х ГОР ЕНИ Я ТРЕ ХВ ТОМ>ЛЫХ Г ВЗОЕ

С02 и Н20.

Четырех-пятикратное разбаелс.ни(3

35 возду хом пр оду ктов г Ор ени я во ер ащающейся печи, .характерное для известного способа, в два раза снижает величину коэффициента теплообмена (по сравнению с сжиганием при сь =1,0), что обуславливает необходимость соответствующего увеличения поверхности теплообмена за счет длины иГ!и диаметра печи . Это приводит к увеличению потерь тепла в окружающую сре45 ду, росту расхода электроэнерги и капитал ьных затрат .

Наряду с этим, нагрев в зоне горения значительных избыточных объемое воздуха до высоких, температур (16001Г00 С) в 4-g раза увеличивает колио 50 чество вредных окислов азота, Выбрасываемых в атмосферу.

Температурный режим Обжиг а при такой взаимосвязи печи и охГ1адителя определяется не тол ь ко требовани явЂ” ми технологии обжига, но и колебавЂ” ниями режима работы Охладителя, что связано с влиянием больших объемов

В«3дух,l, псступающего из Охпадителя

Ii печь, на теплово-; режим.

Целью изобретения яе3-яется повышение интенсиен«сти теппообмена в зоне обжига, сн !жение выбросов в атм«сферу ок>>слов азота и стабилизация

TеплОL3«ГО режима

Поставленная цел ь дости гае тся тем, гто согласно способу высокотеглператур 3«й обработки желсзорудных ма1 ЕРИ с!ЛОВ, ЕКЛЮЧВЮЩЕМУ СУШКУ И ПОДО грев ск;ITLllilcй на конвейерной решетке, Обжиг l30 Вращающейс- печи, охЛ сЗЖД(ii«(1<гЗДу ХОМ В ОХГ1ВДИ ТЕГ!С КОН

>3ейерног-v тига. утилизацию отходя>сЕГО . З ОХЛВДИто. Л -Еппа, ЕО ВРашаЮя топлива по1«ле В«здух дo е >Охл ад п«т(!кK,ii: Высок«т! i:,п«>за г пода>от

-Е г ;i=P Ä1

>3 З«У I ij!"I .i I Р«> турнь й, l<«T«ры

° с->ОГ ьзуют в

3<11 . и УC. TP (ill C1 Б i ЛЯ:>С> >:,< .СТ ВЛС I-И Я,i I< C<с3«(=ti П<)ДВИжНУЮ <ОЛОСвЂ” ни I<«f3vю решет ку с секциями cyшки и

П«ДСГрс,за, Г3ра<.,а;-.,щусся Пви Ь V, раэД(Г!Е I I li: и На CЕ >I е(, ",ер.-!«ГО тип : <3хла(1>л;ель разделен

3 с.(кции: >-:.I . кот<= !"пературну>о, с«сд.- «нн. ю аз«х<<дом с сек„ ей поДОГ Р(гва, С К>,; Ю В«ЗДУХП ГО. с: -!ИВ, СО(.. 1 1 Е > > Г y., C. ВР с l!(BIO IÖÑ È ÑË П С Ч ЫЮ И НИ 3

l<(iT с! 3п<1р а туp>3 2 þ со(3ди не н ну>0 с ЗО

НО< СУШКИ

3 г>редпагае мом спо= Обе сжигание гопл,"еа ВО Вращающейся печи происх.>дит е пото кс Воздуха с низкой темературой, что позеопяет при одинавЂ”

<Огых с известным способом темпера-ypox горения топлива резко сократ;! ть «бьем еоздуx ëi, подаваемого в з«>у обжига, и за счет уменьшения

3 аз ба еле ни я проду кто В горения поеыЦ е н т Р сз L1 и ю В О Д Я и ы х и сз Р 0 е и углерода В печной атмосфе-.чит и изпу IaTeoьн>ю способзое. l3 резулbTBT» значительсифи цирует ся проце" с те ичи «т газов к материалу. Попервсй зо. ы! Охладителя высосить кон двуокиси ре, а з>!

-,ость га

>1« И Н ГЕ >-3 л оперода дача из коте>леер атур ног О В 1зду ха, ми ну я ер аЩВЮЩУЮСЯ ПЕиЬ, B ЗОНУ ПОДОГРЕВа

ОТДЕЛЬНЫМ >!от«КОГЛ <лН-ЕНС>Лфи!ЦИЕУЕТ

Окисления и Де карбони зации . За счет у и Е Н Ь Ш Е Н И я «б Ъ С-. М с3 Е С З д у Х а, >- а Г р а Е а ЕвЂ”

ЩУю< Я <3 дают на

200-ГО 0 с. =1,20вЂ” ечь дпя сжигани

Г рс . 1 ь!й . 3 Охп ади (1 с <Оэффицис

1,80,, «С 1 аль и тспс >3(3з,>!у х р а

ТОМ Рс3СХОДа гй нагретый зделяют на 2 ур: ый, который

НИЗКО981406 мого до температуры горения, сокращается количество окислов азота.

Указанные пределы изменений температуры (200 -500 С) и коэффициента рао, схода воздуха горения (1,20-1,80) при конкретной для каждого материала температуре обжига и вида топлива обуславливаются сжиганием топлива с заданной температурой горения при минимальном значении коэффициента ра- 10 схода.

Использование для подачи во вращающуюся печь воздуха горения с темО пературой ниже 200 С нецелесообразно, так как при его нагреве во вращающейся печи требуется дополнительное тепло, которое может в условиях обработки железорудных материалов оказаться излишним, что приводит к перерасходу топлива, 20

Использование воздуха на горение с температурой выше 500 С для железорудных окатышей также нецелесообразно, так как обуславливает необходимость увеличения его объема, что д снижает эффективность способа.

При меньшем значении коэффициента расхода дутья (менее 1,20) температура горения в указанных пределах температур дутья превышает допустимую, сжигание топлива с коэффициентом расхода дутья выше 1,80 снижает интенсивность теплообмена, как за счет уменьшения излучательной способности продуктов горения, так и за счет снижения температурного уровня в зоне обжига.

Сущность изобретения заключается в дифференцированном в соответствии с условиями тепло- и массообмена в отдельных технологических зонах использования нагретого воздуха после охладителя, позволяющем интенсифицировать теплообмен в зоне обжига, снизить количество вредных выбросов.

На чертеже изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ.

Устройство содержит секцию сушки 1, секции подогрева подвижной решетки 2 и 3, вращающуюся печь 4, секции охладителя 5-7 соответственно высокотемпературную воздуха горения и низкотемпературную, дымососы подвижной решетки 8 и 9, дутьевые вентиляторы охладителя 10, топливосжигаN ющее устройство 11.

Сырые окатыши подаются в секцию

1, где за счет тепла газов, отходящих из секции подогрева 2 и 3 и тепла воздуха из низкотемпературной секции охлади теля 7, происходит удаление влаги. Температура этих потоков составляет 350-400 С.Высушенные окатыши поступают в секцию 2 подогрева, где обрабатываются потоком воздуха с температурой 900-1000 С из высокотемпературной зоны охладителя 5, в результате чего нагреваются до 700-800 С. Прсдвари0 тельная обработка окатышей заканчивается во второй секции подогрева 3. отходящими с температурой 1100-1150.I: из вращающейся печи газами. Нагретые до 1000 С окатыши перегружаюто ся во вращающуюся печь, где за счет сжигания топлива в потоке воздуха с температурой 200-500 С при can=1,21,80, поступающего из секции воздуха горения 6, происходит их окончательный обжиг при заданной температуре. Обоженные окатыши охлаждаются потоками воздуха, создаваемйми вентиляторами 10 до 100 -150 С в секциях

О охл ади тел я 5- 7 .

Пример 1. Расход топлива на обжиг магнетитовых окатышей с низкой основностью, определенный из теплового баланса установки 185 ° 10 ккал/т.

Топливо вЂ” природный газ калорийностью 8500 ккал/м . Пирометрический коэффициент. для вращающейся печи 0,8.

Температура обжига 1280 С. Температу128о ра горения =1600 С.

o,s

Из совместного решения уравнения теплового баланса установки и теплового баланса горения находим: температура воздуха горения вЂ” 420 С, коэффициент расхода воздуха - 1,75.

При этих условиях суммарный коэффи ци ент тепло передачи в зоне обжига 220 ккал/м ч град.

Пример 2, Расход топлива на обжиг окатышей из гематитового концентрата с высокой основностью

260 ° 10 ккал/т, Температура обжига о (580

1380 С. Температура горения 1725 С. Температура воздуха горения 215оС. Коэффициент расхода воздуха горения 1,23. Суммарный коэффи 2 циент твплопередачи 270 ккал/м ч град

Данные сведены в таблицу.

981406

Показатели

Температур а возду ха, поступающего в печь, С

Коэффи циент расхода воздуха, ед, Коэффициент теплопередачи, ккал/м, ч гр

Способ

185 1280 420 1. 75

260 1380 215 1,22

270

11редл а г аемый устройство

1280-1380 900-100 9, -5,0

140- 15

Известный

Расход топ- Температура лива, 10 обжига, ккал/т

Такое решение позволяет резко сократить объем газов во вращающейся печи и тем самым устранить главное препятствие для создания комби ни рованных установок большой единичной мощности вЂ” необходимость черезмерного увеличения диаметра вращающейся печи, Это связано с тем обстоятельством, что скорость газов во вращающейся печи не должна превышать .определенной величины (примерно

17 м/с), так как увеличение скорости газов сверх критической приводит к сдуванию окатышей на решетку при перегрузке их в печь. Поэтому сечение печи в комбинированных установках выбирается из условия обеспечения скорости газов ниже, критической, а строительство печей с диаметром больше 7 м становится очень сложной техническом задачей.

Увеличение интенсивности теплообмена в зоне обжига позволяет значительно повысить производительность печи или при сохранении производител ьности на прежнем уровне, резко сократить размеры агрега-.а и, таким образом, уменьшить удельный расход топлива,, электроэнергии и капитальные затраты.

Интенсификация теплообмена за счет излучательной способности газов дает так же возможность снизить температурный уровень газов в печи, что обеспечйвает снижение потерь в окружающую среду, уменьшение настылеобразования и концентрации окислов азота в отходящих газах.

Так как количество свободного кислорода в печных газах снижается до минимума, то, при прочих равных условиях, выход окислов азота Е! этом случае резко сокращается.

Оснсвной объем воздуха на охла.ндение (75-82 ) подается в высоко- и низкотемпературные зоны, в которых !Ipo и сходит ре г улиро в ание режи мов охлаж",åíèë матери .ла, 3oi а воздуха на горение имеет автономный подвод охладителя и ее основная задача вЂ” получить определенное количество нагревЂ” того воздуха с заданной температурой.

Изменение теплового режима в зоне обжига, таким образом, зависит только от технологv:÷еских условий, что позволяет стабилизировать режим обжига и повысит ь качество окатышей.

Ожидаемый экономический эффект за счет улучшения ка ества окатышей, сокращения расходов топлива и электр<..вЂ” энергии для установки произ водитег ьностью 3 MJlH, тlгод составляет

515 тыс. руб/год. формула изобретения о

1 . Способ высокотемпературной обработки железорудных материалов„ включающий сушку и подогрев окатышеЙ на конвейерной решетке, обжиг во вращающейй cR печи и охлаждение воздухом

45 в охладителе конвейерного типа, утилизацию отходящего из охладителя тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения и нтенсивности те плообмена в зоне обжи га, снижения выбросов окислов азота в атмосферу, ст абилизации теплового режима, во вращающуюся печь для сжигания топливЂ” ва подают нагретый в охладителе воздух до 200-500 C с коэффициентом расо хода с =1,20-1,80, а остальной нагретый в охладителе воздух разделяют на два потока: высокотемпературный, который подают в зону подогрева, и низСоставитель А. Блиэнюков

Редактор А. Гулько, Техред З.Палий Корректор Н. Буряк

Заказ 9639/39 Тираж 660 Подпи сное

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

9 98140 котемпературный, который подают в зону сушки, 2 . Устройство для высокотемпературной обработки железорудных материалов, содержащее подвижную колосниковую решетку с секциями сушки и подогрева, вращающуюся печь и разделенный на секции охладитель конвейерного типа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что охладитель разделен на три секции. вы- О сокотемпературную, соединенную газо6 10 ходом с секцией подогрева, секцию воздуха горения, соединенную с вращающейся печью, и ниэкотемпературную, соединенную с секцией сушки.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Патент СШЯ М 3313534, кл. 263-32, опублик. 1970.

2. Патент США 1 3)06305, кл . С 22 В 1/02 опубли к, 1973 °

Способ высокотемпературной обработки железорудных материалов и устройство для его осуществления

Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства // 971897

Печь для термической обработки сыпучего материала // 964397

Устройство для увлажнения и окомкования сыпучих материалов // 962325

Способ управления процессом подготовки руды для обогащения // 960282

Способ подготовки известняка для агломерационного процесса // 954458

Окомкователь "гревис // 945210

Шихта для получения сталеплавильного флюса // 945209

Способ усреднения агломерационной шихты // 943307

Способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений // 933758

Способ сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи (варианты) // 2103385

Изобретение относится к области черной металургии и может использоваться при переработке замасленных щламов прнокатного производства

Способ получения шихтовой заготовки // 2113503

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве шихтовой заготовки и стали из нее

Офлюсованный хроморудный агломерат // 2114060

Шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома // 2115627

Способ переработки маслосодержащей прокатной окалины // 2118386

Изобретение относится к прокатному производству, а также переработке отходов, а именно маслосодержащей прокатной окалины

Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов // 2119962

Изобретение относится к способу переработки сульфидного полиметаллического материала, включающему окисление большей части сульфидов железа в водной пульпе и выделение флотацией серосульфидного концентрата

Способ получения железного концентрата из железосодержащего сырья // 2133154

Способ переработки шлако-графит-металлических отходов металлургического производства и устройство для его осуществления // 2139358

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к подготовке шихтовых материалов в доменных и сталеплавильных производствах и выделению графита для использования его в различных областях народного хозяйства

Установка по переработке отходов металлургического производства // 2139359

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к установкам по переработке отходов металлургического производства и может быть использовано как в металлургических переделах (при спекании агломерационной шихты, в доменном и литейном производствах, в сталеплавильных агрегатах), а также для производства шлака в строительстве

Способ удаления и переработки металлургических шламов из действующего шламонакопителя // 2139360

Изобретение относится к подготовке сырья для преимущественного использования в черной металлургии