Способ восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи и устройство для его осуществления

Изобретение относится к подготовкематериала к металлургическому переделу и может быть использовано при восстановительном обжиге во вращающих"ся обжиговых печах. 5Целью изобретения является повышение степени восстановления железосодержащего материала.Сущность способа заключается втом, что зону восстановления отде Оляют от зоны разгрузки и охлаждения,например вертикальной перегородкой,что повышает в зоне восстановленияизбыточное давление при сжиганиив ней горючего газа. 15Гаэ из. зоны востсановления поддействием избыточного давления перетекает в зону охлаждения, частичнотеряет давление до атмосферного, расходуя его на преодоление местных 20сопротивлений, возникающих в результате того, что по ходу движения газа размещен ряд вертикальных камер,дополнительно его охлаждающих. Дополнительный регулируемый отвод газа 25из различных участков эоны охлаждения и разгрузки позволяет поддерживать его параметры, препятствующиевыбиванию пыли и газа и проникновению в эти эоны атмосферного воздуха. 30На чертеже представлено устройство для осуществления способа восстановительного обжига железосодержащего материала,Устройство размещено в разгрузочной камере 1, вращающейся обжиговойпечи и содержит концентрично распо "ложенные трубы 2 и 3, жестко закрепленные на опоре 4 и образующие коль"цевой канал 5 с вертикальными камерами 6, сообщенными дополнительномежду собой трубками 7, обеспечивающими циркуляцию охлаждаемого пара.ФНаружная поверхность вертикальных камер препятствует перемещению 45раскаленных газов, оказывает сопротивление ему, а также увеличиваетплощадь охлаждающей поверхности.Вертикальные камеры 6 содержат также втулки 8 для пропуска газопровода 509 и форсунки 1 О, соединенные с трубой 11, сообщенной с источником подачи воды, и служащие для подачивнутрь вертикальных камер 6 охлаждающей воды, Внутренний канал 12 55трубы 3 посредством патрубков 13,соединяющих отверстия, выполненныев трубе 2 и трубе З,соединен с разгрузочной камерой 1. Трубы 2 и 3 состороны зоны восстановления закрытыпластиной 14, Внутренний канал 12посредством патрубка 15 а кольцевой канал 5 посредством патрубка 16сообщены с побудителями тяги,Кроме того, внутренний канал 12снабжен кольцевыми поршнями 17 столкателями 18, выполненными, например, в виде телескопически соединенных цилиндров и снабженными механизмами продольного перемещения.Устройство работает следующимобразом,1При сгорании газа, поступающегов зону восстановления по газоходу 9,опирающегося на втулки 8, размещенные вдоль оси вращения обжиговойпечи в вертикальных камерах 6, в зоне восстановления создается повышенное давление. Под действием этого давления разогретый газ перемещается вдоль разгрузочной камеры 1 походу движения обработанного материала, препятствует проникновению атмосферного воздуха в разгрузочную камеру 1 и таким образом предотвращаетокисление восстановленного железа.Движению разогретого газа в разгрузочной камере 1 оказывают сопротивление вертикальные камеры 6, соединенные трубками 7 и почти полностьюперекрывающие поперечное сечениеразгрузочной камеры 1, Газ, обтекаяряд последовательно расположенныхвертикальных .камер 6, постепенноумейьшает свое давление и интенсивно охлаждается, контактируя с охлаждаемыми поверхностями вертикальныхкамер 6, трубок 7 и поверхностьютрубы 2. Эти поверхности охлаждаютсяблагодаря циркуляции в кольцевомканале 5 и в вертикальных камерах 6,соединенных между собой трубками 7,пара, образующегося в результатеиспарения воды, поступающей по трубе 11 и вводимой внутрь вертикальной камеры 6 форсунками 10. Нагретыйпар отводится наружу побудителем тяги, например вентилятором, через патрубок 16. Наличие в разгрузочной камере 1 охлаждаемых поверхностей способствует интенсивному охлаждениюразогретого в зоне восстановленияматериала и снижению давления газа,проникающего в разгрузочную камеру 1.С целью более надежного уменьшениявеличины избыточного давления газаступления наружного воздуха в разгрузочную горловину и исключающие выбивание отработанного газа.По известной технологии с целью предотвращения выбивания газа из разгрузочной горловины в зоне разгрузки создается разрежение 5-10 мм вод,ст а со стороны загрузки - разрежение 25-30 мм вод.ст. и отводится из печи 80-100 тыс. нм /ч газа. При этом скорость удаляемых газов в загрузочной зоне печи при с = 500 С составляет около 10 м/с. Применение предлагаемого устройства позволяет вести процесс восстановления под избыточным давлением, а разрежение в загрузочной зоне уменьшить на 10-15 мм вод.ст что способствует уменьшению объема до 60 нм/ч и скорости отводящих газов до 8 м/с, а следовательно, и общему количеству выносимого из печи продукта в виде пыли,Преимущество предложенных способа и устройства по сравнению с известным заключается также в том, что возникает возможность интенсифици-ровать процесс охлаждения обработанного продукта путем его орошения малой порцией воды в промежутках между полюс камерами при одновременном отсссе образующейся парогазовой смеси. 0 бразуемая паровая пробка препятствует проникновению атмосферноговоздуха в зону загрузки и одновременно исключает неорганизованное проникновение пара в зону восстановления благодаря наличию перекрывающей живое сечение печи полой камеры и организованной между полыми камерами вытяжки. Промьппленные испытания показали, что без предлагаемого устройства при подаче в зону выгрузки дажемалой порции воды образующийся парвызывает значительную температурнуюпульсацию (пульсацию пламени) в зоневосстановления печи, вызывая нестабильность режима его работы. Проведение восстановительного обжига железосодержащего материала во вращающейся печи с использованием изобретения позволяет повысить давление газа в зоне восстановления на 10-20 мм вод. ст., что повышает степень восстановления на 2 - ЗЕ. 3 1167204 4в разгрузочной камере 1 и доведенияего до атмосферного некоторая частьгаза отсасывается из разгрузочнойкамеры 1 через патрубки 13 и повнутреннему каналу 12 отводитсянаружу через патрубок 15, соединенный с побудителем тяги (вентилятором).Пластина 14 отделяет кольцевой канал 5 и внутренний канал 12 друг от)друга и от зоны восстановления. 10Кроме того, регулируемый отвод избытков газа из разгрузочной камеры1 достигается путем плавного перемещения кольцевых поршней 17, расположенных во внутреннем канале 12 и со- . 1единенных с механизмом перемещенияпосредством толкателей 18, выполненных в виде телескопически соединенных цилиндров. Кольцевые поршни 17при своем продольном перемещении из"меняют сечение патрубков 13 и темсамым регулируют объем газа, удаляемого из разгрузочной камеры, и его.давление.При степени перекрытия живого се-, 51),чения разгрузочной горловины - а 0,9.30местного сопротивления= 30, Суммарное сопротивление трех таких .камер 90,В таблице представлены результаты расчета, выполненные для устройства, введенного в разгрузочную зо- З 5ну с диаметром :живого сечения, Э =1,5 м и температурой отходящихгазов 500 С, что соответствует плотности газа 3= 0,44 кг/м .40Из данных, представленных в таблице, видно, что .при давлении в восстановительной зоне, превышающемна 5 мм вод.ст, наружное атмосферное давление, объем газа, проникающего из зоны восстановления к разгрузочной горловине, составляет0,9 м/с, а скорость воздуха в раз-.грузочной зоне в направлении выгрузки составляет 0,5 м/с, Создавая манометрическое давление в зоне восстановления Р - Вравное 5 мм вод.ст,отбирая проникающий за полые камерыи движущийся по направлению к разгрузке газ в объеме 3600 м /ч при 55500 С (1200 нм /ч) и удаляя его потрубе на очистку, создают условия,обеспечивающие предотвращение по167204 Средняя скорость воздуха в разгрузочной зоне,м/с 0 0 0,9 1,3 0,7 10 1,44 0,8 1,0 1,8 20 оставитель А. Савельевехред М.Гергель рректор И Эрдеии Редакт о Заказ 4389/27 5 дписное Тираж Государств елам изобре Москва, ЖВНИИПИ енного комитета СССР по д тений и открытий113035, 5, Раушская наб., д, 4/ Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Филиа Манометрическое давление в зоне восстановления, р-ра,мм.вод,ст,Объем газа, проникающего за полые камеры, по направлению к разгрузке