Способ охлаждения серусодержащих железорудных кусковых материалов

Совэ Севетскнх Сфцнаактических Увспубаик(23) Приоритет -Опубликовано 150981, Вголлвтвнь ЙЯ 34Дате опубликования описания 15,0981 рцм,(з С 21 В 1/20 Государственный омнтет СССР но дедам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретен ическгй следовательский инст тут металлургии Урал центра АН СССР есоюзный научно плотехники и Ин(71) Заявител ХЛАЖДЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИ НИХ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛО 54) СПОСОБ ЖЕЛЕЗОод см не ри ют 1Изобретение относится к подготов- ке металлургического сырья в черной металлургии.Известны способы удаления серы из э серосодержащих жвлезорудных кусковых материалов, например окатышей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающие двухстадийную продувкуобожжвнных материалов охлаждающим агентом. По этим способам сера из окатышей удаляется в высокотемпературных зонах Г 1Однако эти способы характеризуся недостаточно эффективным удалением серы из окатьзаей, особенно офлю" 15 сованных (содержание серы в готовой продукции, как правило, не опускается ниже 0,1, что значительно ухудшает качество металла при доменном переделе), увеличением длины высоко ф температурных зон и, как следствие, снижением производительности обжигового агрегата.Наиболее близким к изобретению по технической сущности являетея способ охлаждения железосодержащего кускового материала, по которому производят двухстадийную продувку материалов охлаждающим агентом с наличием в нем на первой ступени зоны ох- ЗО лаждения в яного пара. По этому способу преду атривается выдержка окатышей в зо максимальных температур 3-10 мин и содержании кислорода в газовой Фазе 2-15 Г 2 .Недостатками известного способа являются: неэффективность его использования при обжиге офлюсованнцх окатышей, так как содержание серы в готовой продукции превышает 0,08; не", достаточно высоков извлечение серы иэ серосодержащих желвэорудных материалов увеличение длины высокотемпературиьцс эон, а еледовательно, снижение производительности обжиговой машины; повышение требования к газовой фазе в зоив обжига, что существенно услевиявт схему газопотоков.Цель. изобретения - повеввенив степени удаления сврц из кусковых материалов и повьааенке качества готовой продукции.Поставленная цель, достигается тем, что в поток рвциркуляционных газов с содержанием кислорода 1 би температурой 350-450 С добавляют водянуь эмульсию 10-1 б кг/м , при этом конвчЭную температуру охлаждающего агента на первой ступени зоны охлаждения устанавливают в пределах 280"320 оС,скорость фильтрации охлаждающего агента на первой ступени в 1,3-2,0 раза ниже, чем на второй.железорудные окатыши после завершения упрочняющего обжига в высокотемпературных зонах обжиговой конвейерной машины подвергаются охлажде"- 5 иию.Вместе с .тем, содержание серы в 1обожженных окатышах перед зоной охлаждения превышает, как правило, 0,15. Поэтому необходимо завершение про-цесса удаления серы непосредственно в зоне охлаждения. Установлено, что удаление серы из окатышей при их охлаждении возможно цри температуре охлаждающего агента 280"320 оС, содержании в нем водяного пара 10-16 кг Н 0 на м газа и кислорода 16-20.1При этих условиях происходит окисление серы до 50 и образование серо 2водорода (Н 5) . Образующиеся сернистые соединения удаляются из слоя окаты шей с отходящиьщ газами. В результате содержание серы в готовой продукции понижается до допустиьвюх пределов (0,04-0,05 и ниже).Содержание кислорода в охлаждаю щем агенте (потоке рециркуляционных газов) должно составлять 16-20. При меньшем содержании кислорода (менее 16 замедляется процесс окисления серы до 50 и повышается содержание серы в готовой продукции. Большее содержание кислорода в охлаждающем агенте ("олее 20) нецелесообразно, так как не улучшая процесса обессеривания окатышей, требует дополнительной подачи кислорода в поток рециркуляционных газов.Требуемое по технологии количество водяного пара в охлаждающем агенте получают посредством подачи водяноф эмульсии в горячий поток рецир куляционных газов. Количество водяной эмульсии должно составлять 10- 16 кг/м . При меньшем количестве эмульсии (менее 10 кг/м существенно замедляется процесс образования. сероводорода и повьвается содержание. серы в готовой продукции.,При большем количестве водяной эмульсии (более 16 кг/ьг).температура охлажцающего агента опускается ниже 280 С, за-о медляется процесс окисления серы до 501 и падает качество готовой продукций.Температура рециркуляционных газов до подачи водяной эмульсии должна составлять 350-450 С. При меньшей ффотемпературе (менее 350 оС) водяная эмульсия, испаряясь, охлаждает газ до температур ниже 280 С, что, какопоказано .выше, недопустимо. Большая температура (более 450 С) нежелатель- Щ на по условиям эксплуатации тягодутьевого оборудования.Температура охлаждающего агента на входе в первую ступень зоны охлаждения должнасоставлять 280-320 С.При температурах ниже 280"С замедляется процесс окисления серы до 50и падает качество готовой продукции, Температура охлаждающего агентавыше 320 С нежелательна, так как приводит к снижению эффективности охлаждения слоя окатышей. Повышение температуры теплоносителя на первой ступени зоны охлаждения до 280-320 С способствует также устранению теплового шока (снижению перепада температур между окатышами и охлаждающим агентом), который является основной причиной разрушения окатышей в зоне охлаждения. Устранение теплового шока приводит к значительному снижению мелочи класса - 5 мм в готовой продукции.Для интенсификации процесса охлаждения окатышей скорость фильтрации охлаждающего агента на второй ступе ни охлаждения следует устанавливать в 1,3-20 раза выше, чем иа первой ступени эоны охлаждения. В результате эффективность охлаждения окатышей, а следовательно, и производи" тельность эоны охлаждения существен" но возрастает, Причем скорость Фильтрации охладителя на второй ступени не должна быть меньше 1,3 от скорости фильтрации на первой ступени, так как в противном случае падает эффективность охлаждения окатышей и, следовательно, производительность обжиговой машины. Большая скорость фильтрации охладителя на второй ступени (более нем 2,0 от скорости фильтрации на первой ступени) также нежелательна, так как приводит к чрезмерному повышению мощности и габаритов тягодутьевого оборудования,Для интенсификации удаления серы на средних и нижних горизонтах слоя в шихту окатышей целесообразно добавлять твердое топливо 0,1-0,5,. При этом повышается температура окатышей на средних и нижних горизонтах слоя и процесс обессеривания заметно активизируется. Добавка твердого топлива менее 0,1 нежелательна, потому что она не улучшает процесса обессеривания. Добавка топлива более 0,5 уже не повышает степеньудаления серы из окатышей.Сущность изобретения заключается в охлаждении окатышей сначала относительно горячим охлаждающим агентом со значительным содержанием в нем водяных паров и в подготовке такого агента непосредственно на тракте рециркуляционных газов.П р и м е р. Железорудные окатыши, например Соколовско-Сарбайского месторождения, с содержанием железа 63 и серы 0,35, падают на обжиговую машину конвейерного типа. По мере движения обжиговых. тележек окатыши ,последовательно подвергаются сушке863644 формула изобретения ВНИИПИ Заказ 7704/40 Тираж 621 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4" газовым теплоносителем при 320 С,подогреву при 1000 фС, высокотемпературному обжигу при. 1300 ОС, рекуперации и охлаждению. В потоке газов,отводимых иэ второй ступени эоны ох-,лаждения, устанавливают содержаниекислорода 20 и температуру 350 С..(;одержание кислорода регулируют по-,средством шибера организованного подсосахолодного воздуха (установленногона специальном патрубке подсоса холодного воздуха) и контролируют постепени открытия этого шибера и погазовому анализу на кислород, производимыми стандартными стационарнымиконтрольно-измерительными приборами(КИП). Температуру газа перед тягодутьевым оборудованием 350 С регулируют количеством подаваемого в трактхолодного воздуха и контролируют постационарным расходомерам и термопарам КИП 20После тягодутьевой установки.впоток охлаждающего агента подают водяную .эмульсию, вдрыскиваемую водяными Форсунками с соплами типа, например, Б, При этом количество 25водяной эмульсии устанавливают равным 26 кг на м охлаждающего агента.Удельный расход охлаждающего агенту .,(воздуха)поддерживают равным 1800 м /т.Тогда при нагрузке обжиговой машины у120,т/ч (по сырым окатышам), расходводяной эмульсии устанавливают2800 м/ч, Расход охлаждающего агента замеряют стационарными расходомерами. Расход воды перед Форсункамирегулируют вентилями и задвижками иконтролируют по стационарному расходомеру воды,Температуру охлаждающего агента,подаваемого на первую ступень зоныохлаждения, устанавливают равной 40300 С и регулируют изменением количества подаваемой водяной эмульсии.Температуру контролируют по стационарным термопарам.Подготовленный описанным образом 4охлаждающий агент подают на первуюступень зоны охлаждения, просасываютчерез слой окатышей и сбрасывают втракт рециркуляционных газов.При просасывании охлаждающего Яагента с указанием параметров черезслой обожженных окатышей в них происходит процесс выделения серы в га-зовую среду и степень обессериванияготовой продукции запретно увеличивается.Для интенсификации процесса охлаждения скорость Фильтрации охлаждающего агента на второй Ступени поддерживают в 1,3 раза выше, чем на первой, т.е. Ю= 1,3 Я, где 4 и Я - скорость охлаждающего агента соответственно на второй и первой ступенях зоны охлаждения. Скорость охлаждающего агента на обеих ступенях устанавливают по его расходу посредством регулировочных шиберов и контролируют по стационарным расходомерам.Обожженные окатыши проходят через эоны охлаждения, подвергаются охлаждению до температуры ниже 100 С, дополнительному обессериванию и поступают на тракт готовой продукции,Применение предлагаемого способа обеспечивает снижение содержания серы в готовой продукции до 0,035 и ниже, снижение содержания мелочи класса - 5 мм в обожженных окатышах, увеличение производительности зоны охлажде:ия и подготовку охлаждающего агента на существующем оборудовании.Внедрение способа на ССГОКе и Кос" тамукшском ГОКе позволяет получить зкономический эффект (ожидаемый) свыше 115 тыс.р. в год. Способ охлаждения серосодержащихжелезорудных кусковых материапов,например окатювей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающийдвухстадийную продувку обожженных материалов охлаждающим агентом с добавлением в него на первой ступени зоныохлаждения водяного дара, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени удаления серы иэкусковых материалов и качества готовой продукции, охлаждение осуществляют рециркуляциониыми газами с содержанием кислорода 16-20, температурой 350-450 С и добавкой водянойэмульсии 10-16 кг/мф, при этом конечную температуру охлаждающего агентана первой ступени эоны охлажденияподдерживают в пределах 270-320 С,оа скорость Фильтрации охлаждающегоагента на первой ступени в 1,3-2,0раза ниже, чем на второй.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Братчиков С,Г, и др. Теплотехника окускования железорудного сырья,1970.2. Авторское свидетельство СССРР 403793, кл. С 21 В 1/20, 1974.