Способ непрерывного получения брикетированного скрапа

(54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВН ЧЕНИЯ БРИКЕТИРОВАННОГО СК чающий загрузку скрапа в печь, нагрев его в против продуктами неполного горе ва до 800-900 С, непрер чу из печи нагретого скр ледующее валковое уплотне о т л и ч а ю щ и й с я с целью улучшения качеств путем снижения окислеанос нения физического тепла и живания, в продукты непол ния топлива вдувают кэмел уголь фракций 0,8-12 мм,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ.(71) Ордена Трудового Красного Знамени днепропетровский метал" лургический институт(56) 1.Авторское свидетельство СССР Р 498469, кл. Г 27 В 11/04, 1976.2.Авторское свидетельство СССР 9 763155, кл. В 30 В 13/00, 1980. ОГО ПОЛУРАПА, вклюшахтнуюстоке сния топлиывную вццаапа и посние,тем, что,а брикетати, сохра- науглероного гореьченныйИзобретение относится к чернойметаллургии, в частностик подготовке металлолома для выплавки сталиИзвестен способ горячего прессования легковесного металлолома, включающий предварительный нагрев порциилома и подачу его в пакет-пресс 13.Недостатком данного способаявляется периодичность процесса,относительно низкая производительность, необходимость использования 1 Одорогостоящих сложных пакетировочных прессов,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ 15непрерывного получения брикетированного скрапа, включающий загрузкускрапа сверху в шахтную печь, нагревего в противотоке продуктами неполного горения топлива до 800-900 С, щнепрерывную выдачу из печи нагретого скрапа и последующее валковоеуплотнение(.23.Шахта вне подвода продуктов неполного горения топлива в областинизких температур оборудована соплами для подвода вторичного воздухадожигания.Недостатками данного способаявляются подсос атмосферного воздуха через разгрузочное отверстие(шахта превращается в дымовую трубу), вследствие чего происходит час"тичное окисление скрапа, особеннов пристенной области по сечению шахты, а также необходимость принудительного охлаждения брикета дляисключения его дальнейшего окисленияпри естественном охлаждении на воздухе, что ведет к потере брикетомфизического тепла. 40Цель изобретения - улучшение качества брикета путем снижения окисленности, сохранения Физическоготепла и науглероживания.Поставленная цель достигается 45тем, что согласно способу непрерывного получения брикетйрованного скрапа, включающему загрузку скрапасверху в шахтную печь, нагрев егов противотоке продуктами неполногогорения топлива до 800-900 С, непрерывную выдачу из печи нагретогоскрапа и последующее валковое уплотнение, в продукты неполного горениятоплива вдувают измельченный угольФракций 0,8-12 мм.Способ может быть реализован вшахтной печи путем установки в шах"те печи Фурм для вдувания угольнойсмеси вьпае фурм для подвода продуктов неполного горения топлива. Вду Оваемые угольные частицы, например,струей вторичного воздуха дожиганиявносятся в слой скрапа и в зависимости от их размеров проникают наразличную глубину слоя, где оседают 65 и вместе со скрапом опускаются в валки. Таким образом, изменяя фракционный состав вдуваемого размельченного угля, можно добиться желаемого распределения угля по сечению брикета. Крупные Фракции угля оседают в пристенной области шахты, и при валковом уплотнении в брикете образуется поверхностный защитный углеродистый слой. Мелкие Фракции угля, проникая вглубь слоя скрапа, обеспечивают получение углеродистого брикета, приближающегося по своей металлургической ценности к предельному чугуну.Минимальный 0,8-1,0 мм размер угольных частиц определяется их скоростью витания, которая должна быть больше или равна скорости восходящего по шахте газа, чем исключается унос частиц из шахты.Вдуваемый газ - носитель частиц угля - при истечении из сопла в шахту печи имеет Форму расширяющейся струи. Йо мере удаления от среза сопла динамическое давление газа, т.е. скоросТь его, уменьшается, а статическое давление повышается. На горизонтах шахты, расположенных выше сечения по соплам, происходит выравнивание скорости газа по сечению шахты. Частицы угля разного размера, находящиеся в расширяющейся струе газа, начинают по мере падения скорости газа оседать из струи газа. Сначала оседают более крупные частицы, затемболее мелкие. Таким образом, изменяя фракционный состав вдуваемого угля, можно достичь желаемого распределения угля по сечению шахты, а следовательно, и по сечению полосы уплотненного в валках металла.Раэмер самых крупных частиц зависит от условий пневмотранспорта в подводящих трубопроводах и от скорости истечения газа на срезе сопел для вдувания угля. Изменяя сечение трубопроводов и сопел, можно получать различные скорости газа-носителя, а следовательно, и различные максимальные размеры частиц угля.На практике максимальный размер частиц угля определяется структурой (рыхлостью) брикетируемого металлолома. Испытания, проведенные.на различном металлоломе (стружка, проволока, канаты, штамповка и др, показали, что частицы угля крупнее 10-14 мм практически. не внедряются в, слой нагретого до 700-800 С легковесного металлолома, слегка уплотненного под действием собственного веса.Минимальный размер частиц определяется установившейся скоростью газа по сечению шахты. В опытно-промышленной установке производительностью 200 тыс.т в год установившаяся скорость газа в верхних сечениях.Ужгород, ул.Проектная, 4 шахты составляет 5,0-5,5 м/с. Эксперименты показали, что для этойскорости минимальный размер частиц,не выносимых из слоя металлошихты,составляет 0,8-1,0 мм. Для образования защитного слоя углерода на поверхности брикета угольная смесьдолжна содержать достаточное количество Фракции 8,0-10 мм, котораявпрессовывается в поверхностьсбрикетированной полосы металла,образуя защитный слой. Наличие защитного от окисления углеродистогослоя на поверхности металла позволит не применять принудительноеохлаждение. Таким образом, появляется воэможность подачи уплотненноголома в сталеплавильный агрегат внагретом состоянии, что приводит кзначительной экономии энергии всталеплавильном процессе.,Уголь, находящийся в опускающемся по шахте слое скрапа с температурой 800-900 С, препятствует егоокислению. Максимальная концентрация угля поцдерживается в пристен-ном слое металлолома, где окислительный потенциал наиболее высокий.После валкового уплотнения в брикете образуется пограничный углеродистый на 30-90 защитный слой,препятствующий окислению брикетапри его охлаждении на воздухе. Такимобразом, отпадает необходимость вспециальном охлаждении брикета послеуплотнения и появляется возможностьподачи брикета в сталеплавильныйагрегат в нагретом состоянии. Приэтом сам углеродистый слой являетсятепловым изолятором, замедляющиместественное охлаждение брикета навоздухе.П р и м е р. Сквозная шахтнаяпечь, установленная непосредственнонад валковыми уплотнителями, оборудованная форкамерными .горелками дляполучения продуктов неполного горения топлива и ввода их в шахту печии установленными выше по шахте Фурмами (соплами) для подачи вторичноговоздуха дожигания(.23 дополнительнооборудуется мельницей для размельчения угля до Фракций 0,8-12 мм,пневмтранспортной системой дляподачи и вдувания размельченногоугля в шахту печи выше форкамерныхгорелок. В печи непрерывно загружается легковесный металлолом (стружка,проволока, канаты, бытовой лом и др.)и вдувается уголь, размельченный дофракций 5-6 мм. Раэмельченный уголь,проникая в слой скрапа, опускаетсявместе с ним в валки и впрессовывается в брикет. Восходящие по шахтепродукты неполного горения газообразного топлива не могут окислитьВНИИПИ Заказ 9308/21филиал ППП "Патентф, г уголь. Количество вдуваемого угля составляет 4-8 от всего эагружаемо" го металлолома.С целью уточнения возможных размеров фракций вдуваемого угля проводят эксперимент на лабораторной установке для определения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления слоя легковесной металлошихты(стружки, проволока, канаты и т.д .) 10 Установка представляет собой футерованную шихту, оборудованную в нижней части Форкамерой для получения и подачи в шахту горячих продуктов горения топлива. По высоте шахты имеются отверстия для замера температур металла, газа и его статического и динамического давления.В верхней части шахта оборудована крышкой и дымоотводным каналом. В шахту вставляется металлическая корзина, сваренная из прутьев, с размером ячеек 100 100 мм. Корзина загружается металлоломом.Для проведения эксперимента отсеивают различные фракции угля 0,6;0,6-0,8 Р 0,8-1,0; 1,0-1,2 Р 1,2-1,41 1,4-1,6; б-б; 8-10; 10-12; 12-14 мм и готовят смесь, содержащую по 10, каждой фракции.Угольную смесь вдувают поочередно снизу вверх в четыре отверстия по высоте шахты, для чегр ее подаютиз закрытого бункера в поток сдросселированного компрессорного воздухаи далее в шахту,35 В дымоотводе установлен рукавныйфильтр из стеклоткани для улавливания выносимых фракций угля, Вовремя экспериментов корзину загружают смесью стружки и легковесного40 металлолома (отштамповка, консервныебанки, листовая обрезь и др). Послепрогрева слоя до 700-800 С устанавливают расход газа и воздуха, обес-печивают скорость фильтрации дыма45 в шахте 5,0-5,5 м/с (скорость дымав опытно-промышленной установке).Проведенные испытания показали,что в рукавном фильтре дымоходаотсутствуют частицы крупнее 0,60,7 мм (не отсеялись на сите с диа 50 метром ячейки 0,8 мм), а на дне шахты после извлечения из нее корзиныс металлоломом находятся частицыугля фракции 10-14 мм. Учитывая,что в промышленных условиях слой может иметь более рыхлую структуру(бытовой лом и др), можно считать,что максимальный размер частиц угля,внедрянщихся в слой, до 12"мм.Предлагаемый способ позволит обеспечить получение полосы уплотненного металла (плотность до6-7 т/мз), который можно по своей ценности отнести к лому 1 класса.Тираж 602 Подписное