Способ агломерации под давлением и машина для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресиублин (n>994572 (6t) Дополнительное к авт. саид-еу(22) Заявлено 230381 (21) 3290991/22-02

Р1} М. Кд.з с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетС 22 В 1/16

% 27 В 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33} УДК 889.1: 822..785(088.8 Р

Опубликовано 070233. Бюллетень Ио5

Дата опубликования описания 07. 02. 83

Череповецкий ордена Ленина, -ордена Трудового, Знамени металлургический завод им. 50-летия СССР (7f ) Заявитель (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД ПОД ДАВЛЕНИЕМ

И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к окускованию железорудных материалов и мо-, жет быть использовано для спекания руд и .концентратов в черной и цветйой металлургии, а также в производ- стве строительных материалов и непрерывного коксования.

Известен способ агломерации руд под давлением (.прототип ), включаю- тп щий загрузку. слоя шихты, подачу горячего дутья для зажигания с двух противоположных сторон, подачу дутья для спекания и одновременный отвод отходящих газов в направлении, перпендикулярном движению зоны горения и разгрузку готового агломерата f1).

Однако так как известный способ включает зажигание шихты и ее спекание созданием давления с двух противоположных сторон слоя шихты, в агломерационной установке, предусматривающей использование этого способа . узлы загрузки шихты и разгрузки готового агломерата неизбежно оказываются в зоне высокого давления, что требует уплотнения этих узлов, при,водящего к усложнению конструкций установки. При зажигании слоя шихты снизу колосниковая решетка подвергается воздействию высоких температур.

Отвод отходящих газов иэ слоя шихты в направлении, перпендикулярном движению зоны горения, приводит к неравномерности протекания процесса спекания, что при значительной ширине слоя спекаемой шихты в установке отрицательно сказывается в качестве получаемого агломерата.

Известна кольцевая агломерационная машина для спекаиия под давлением (прототип}, содержащая верхнюю и нижнюю секционные колосниковые решетки, борта, дутьевые каналы с выходами в пространство секции, устройства для загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод.

Эта машина характеризуется высокой герметичностью и простотой конструкции. Повышение герметичности и упрощение конструкции в этой машине оказалось возможным за счет осуществления на ней процесса спекания созданием давления под слоем шихты, позволившего избежать необходимости наличия в машине подъемных колпаков 32 ).

Существенным недостатком этой машины является невозможность осуществления на ней процесса одновременв го спекания двух слоев шихты в

994572 каждой секции и соответственно, невозможность повышения ее производительности без дополнительного увеличения размеров машины, В машине затруднено использование горячего дутья как для зажигания шихты, так и для ее спекания, так как при этом нижняя колосниковая решетка подвергается воздействию высоких температур.

Машина имеет относительно сложную систему зажигания шихты, требующую многослойную ее укладку, и устройства для создания разрежения в секциях в момент ее зажигания.

Цель способа - упрощение конструкции, повышение надежности работы и производительности агломерационной установки, а также улучшение качества получаемого агломерата эа счет уменьшения неравномерности протекания

20 процесса спекания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации руд под давлением, включающему загрузку шихты, подачу горячего дутья 2S для ее зажигания, спекание и одновременный отвод отходящих газов, разгрузку готового продукта, шихту при загрузке или после ее загрузки перед зажиганием разделяют на два 30 слоя и подачу дутья производят.между этими слоями, а отвод отходящих газов осуществляют с двух противоположных, наружных сторон слоев шихты ° 35

Целью предлагаемой машины является увеличение ее производительности путем обеспечения процесса одновременного спекания двух слоев в каждой секции и упрощение конструк-40 ции машины.

Цель достигается тем, что машина снабжена устройством для разделения шнхты относительно выхода дутьевого канала, размещенного в бор-4> тах на уровне их середины, на два отдельных слоя, а нижняя часть бортов выполнена открытой с возможностью закрывания открытого сечения прохода нижней колосниковой решеткой, при-. соединенной к бортам шарнирно.

Кроме того, устройство для разделения шихты на два отдельных слоя: выполнено в виде выдвижного горизонтального шибера, размещенного в секционном герметичном кожухе, соединеи-55 ном с бортами с наружной стороны на уровне их середины.

На фиг. 1 изображена схема осуществления предложенного способа; на фиг. 2 - кольцевая машина, обуй 60 вид (разрез A-A на фиг. 3); на фнг. 3 — вертикальный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — схема цепного привода с кареткой для ввода разде.лительного шибера в шихту и вертикальный разрез секции машины, на фиг. 5 - вид каретки привода для возврата разделительного шибера в исходное положение, фиг. 6 — вид В на фиг. 4 °

Агломерационная установка, предназначенная для осуществления предложенного способа, долж а иметь следующие конструктивные особенности, общие для разных типов установки.

Ввод дутья должен быть осуществлен в центральную часть рабочего пространства установки или ее секции. Отвод отходящих газов должен быть осуществлен с периферийной части рабочего пространства установки или ее секции, установка должна иметь устройства для создания свободной или легкогазопроницаемой полости в загруженной шихте в центральной части рабочего пространства установки или ее секции.

Способы и устройства для создания свободной или легкогаэопроницаемой полости в загруженной шихте в зависимости от типа установки могут быть различными.

Предлагаемый способ агломерации под давлением осуществляют следующим образом (см. фиг. 1).

В рабочее пространство установки, предназначенной для агломерации предложенным способом, загружают шихту

> для спекания.

При загрузке шихты или после ее загрузки с центральной части рабочего пространства установки в районе ввода дутья при помощи специального устройства создают свободную от шихты полость, при этом шихта оказывается разделенной на два отдельных слоя. Рабочее пространство установки фиксируют решетками

1 н 2 и давление горячего (800 С н выше) дутья на вводе повышают, а разделяющее слои шихты убирают устройство иэ рабочего пространства.

Под действием давления дутья слои шихты удерживаются в раздельном состоянии и без разделительного устройства что проверено на специальной установке). Под действием температуры дутья шихты зажигается.

Образуются две зоны спекания, которые движутся в противоположном направлении друг от друга. В дальнейшем температуру дутья плавно снижают к концу спекания или спекание осуществляют холодным дутьем.

Отвод отходящих газов осуществляют с двух противоположных наружных сторон слоев шихты. После окончания спекания подачу дутья прекращают и готовый агломерат-выгружают иэ рабо-чего пространства.

В агломерационной установке, предусматривающей использование предложенного способа, не требуется уплот994572 лежащая спеканию, и верхний слой постели. При дальнейшем вращении секции верхняя колосниковая решетка

1 опускается до горизонтального рабочего положения. Решетки 2 и 1 фиксируются в рабочем положении при

6@ помощи соответствующих замков 25 и 24.

При загрузке или после загрузки шихты в нее вводится разделительный шибер 8. Передвижение шибера 8 ocy&5 ществляется за счет действия каретки нение узлов загрузки шихты и разгрузки готового агломерата, чем достигается упрощение ее койструкции и улучшение эксплуатационных качеств.

При агломерации под давлением предложенным способом достигается равномерность протекания процесса одновременного. спекания в обоих слоях шихты, соответственно, улучшается качество получаемого агломерата.

Предложенный способ агломерации под давлением обеспечивает возможность уменьшения расхода твердого топлива в шихте за счет использования нагретого дутья для спекания, так как отрицательное влияние нагре ва дутья на службу колосниковых решеток при спекании данным способом отсутствует.

Предлагаемая кольцевая агломерационная машина для спекания йод давлением фиг; .2 и 3) -содержит верхнюю и нижнюю секционные колосниковые решетки 1 и 2, борта 3, дутьевые каналы 4 с выходами 5 в пространство секций, воэдухораспределитель 6, устройства 7 для загрузки, зажйгания и разгрузки, привод (на чертеже не показаны). Йашина снабжена устройством для разделения шихты относительно выхода 5 дутьевого канала 4, размещенного в бортах 3 на уровне их середины, на два отдельных слоя.

Устройство для разделения шихты на два отдельных слоя выполнено в виде выдвижного горизонтального шибера 8, размещенного-в секционном герметичном кожухе 9, соединенном с бортами 3 с наружной стороны на .уровне их середины. Шибер 8 соединен со штангой 10, выведенной в наружную часть кожуха 9 через сальниковое уплотнение 11.

Свободный конец штанги 10 снабжен опорной головкой 12, взаимодействующей каретками 13 и 14 приводов 15 и16 для ввода шибера в слой шихты и возврата его в исходное -Положение.—

Приводы 15 н 16 для передвижения шибера 8 могут быть выполнены в виде гидроцилиндров или электрическими как .показано на фиг. 4 °

При использовании электродвига- теля для передвижения шибера 8 каретка 13 (14 ) устанавливается на. катках 17 в направляющих 18 и соединятся с реверсивным приводом 15 (16) при помощи цепной передачи 19.

Для исключения возможности возникновения трения скольжения при .взаимодействии кареток 13 и 14 с опорной головкой 12 штанги 10 они снабжены соответствующими опорными роликами

20 и 21.

Перед выходами 5 дутьевых каналов .4 предусмотрены наклонные участки

Ь каналов под углом 45-5о относительно горизонтали, обеспечивающне удаление попадающей в них части шихты.

Для избежания черезмерной кинетической энергии истечения дутья,способной не только удалять попадающую в выходы 5 каналов 4 части шихты, но и деформировать слои шихты, выходы 5 выполнены щелевидными .

Ширина щелевого выхода 5 канала

4 должна быть меньше толщины шибера 8. Для исключения возмсжности возникновения перепадов давлений между дутьевыми каналами 4 и пространством кожуха 9 шибера 8 в бортах

3 предусмотрены уравнительные каналы 22.

Часть шихты, попадающая за счет ее увеличения шибером 8 в пространство кожуха 9, накапливается-в патрубках — накопителях 23 и удаляется иэ них через люк периодически.

Верхние и нижние секции-колосниковых решеток 1 и 2 имеют соответствующие замки 24 и 25 для фик25 сации их закрытых положений. По окружности машины установлены направляющие 26 и 27, взаимодействующие соответственно с роликами 28 и 29 и обеспечивающие подъем и опускание

ЗО колосниковых решеток 1 H 2 на различных участках машины, На участке спекания.иад верхней решеткой 1 и под нижней решеткой 2 установлены соответствующие коллен35 торы 30 и 31 для отвода отходящих газов.

Борта 3 машины должны быть водоохлаждаеьыми, так как они подвергаются большим тепловым нагрузкам.

40 Воздухораспределитель 6 также изготавливается водоохлаждаемым и в ней предусматривается специальный канал подачи горячих газов для зажи- . гания шихты.

45 Предлагаемая кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением работает следующим образом.

На непрерывно вращающуюся совместно с секцией нижнюю колосниковую решетку 2 при ее поднятом положении и откинутой верхней колосниковой решетки 1 на участке 7 загрузки подается постель из мелкого агломерата, а в нее загружается шихта, под994572

13 привода 15, взаимодействуюшей с опорной головкой 12 штанги 10. После ввода шибера 18 в рабочее пространство секции шихта оказывается разделенной относительно выхода 5 дутьевого канала 4 на два отдельных слоя.

При достижении секцией с загруженной и разделенной на два слоя шихтой участка зажигания с коллекторами

30 и 31 для отвода отходящих газов на выходе 5 дутьевого канала 4 соэ- 10 дается давление горячего дутья открыванием соответствующего канала в воэдухораспределителе б. Одновременно с повышением давления горячего дутья шибер 8 выводится из рабочего 15 пространства секции за счет действия каретки 14 привода 16 его возврата в исходное положение.

Под действием давления дутья слои шихты удерживаются в разделенном сос- щ таянии и без разделительного шибера 8.

Под действиЕм температуры дутья оба слоя шихты в секции зажигаются. Зона спекания в верхнем слое шихты движается снизу вверх, а в нижнем слое шихты — сверху вниз. В дальнейшем температуру дутья плавно снижают к концу спекания или спекание производят холодным дутьем. К моменту окончания процесса спекания давление дутья постепенно снижают до нуля.

На участке разгрузки замки 24 и 25 открываются, верхняя колосниковая решетка .1 поднимается, а нижняя колосниковая решетка 2 опускается.

Готовый агломерат сбрасывается в приемный бункер. После загрузки агломерата нижняя колосниковая решетка 2 поднимается до горизонтального рабочего положения, и ее замки 25 закрываются. Для ускорения подъема нижней колосниковой решетки 2 в машине может быть применен отдельный привод в виде реверсивной каретки, перемешавшейся по направляющим по траектории винтовой линии или ок- 45 ружности. После подъема нижней колосниковой решетки 2 и ее фиксации в рабочем положении секция поступает на участок загрузки.В дальнейшем цикл повторяется ° 50

Достоинствами предложенной машины являются высокая производительность достигаемая за счет одновременного спекания двух слоев шихты в каждой секции машины, хорошая герметичность 55 и простота конструкции машины, кроме того, обеспечивается возможность уменьшения расхода твердого топлива " в шихте за счет использования нагретого дутья для спекания.

Формула изобретения

1. Способ агломерации руд под давлением, включаюший загрузку шихты, подачу горячего дутья для ее зажига-. ния, спекание и одновременный отвод отходяших газов, разгрузку готового агломерата, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности работы и производительности агломерационной установки, улучшения качества получаемого агломерата эа счет уменьшения неравномерности протекания процесса спекания, шихту при загрузке или после ее загрузки перед зажиганием разделяют на два слоя и подачу дутья производят между этими слоями, а отвод отходящих газов осуществляют двух противоположных, наружных сторон слоев шихты.

2. Кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением, содержащая верхнюю и нижнюю секционные колосниковые решетки, борта, дутЪевые каналы с выходами в пространство секций, устройства для загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод, о т л и ч а к1 щ а я с я тем, что она снабжена устройством для разделения шихты относительно выхода дутьевого канала, размещенного в бортах на уровне их середины, на два отдельных слоя, а нижняя часть бортов выполнена открытой с воэможностью закрывания открытого сечения прохода нижней колосниковой решеткой,. присоединенной к бортам шарнирно, 3. Машина по п. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для разделения .шихты на два отдельных слоя выполнено в виде выдвижного горизонтального шибера, размещенного в секционном герметичном кожухе, соединенном с бортами с наружной стороны на уровне их середины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство .СССР

Р 434095, кл. С 22 В 1/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2594377/22, кл. F 27 В 21/00, 1978..

994572

Составитель Л.Шашенков

Редактор M.Êåëåìåø Техред И.Гергель Корректор М.Коста

Заказ 571/8 Тираж 625 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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