Способ подогрева агломерационной шихты

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИ 1льский и прония и механиых ископаеж жидкос т ся ессу тноых Изобретениокускования рудом агломерацзовано в черн атериал жет быт етной м мет испольаллурм и,Целью изобретения е удельного расход кация процесса спе слов сниже тенси учшени являетс а пара кания,ни Спбраз тся следую ра в окру- сходит сосводяной хлаждается,с выделеп жени прик руба конд а р о идкостпаразования ни ои рубашке достижениишихты также охГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследоватеектный институт обогащеческой обработки полезнмых Уралмеханобр"(56) Авторское свидетельство СССРВ 1122719, кл, С 22 В 1/1 6, 1983.(54) СПОСОБ ПОДОГРЕВА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ(57) Изобретение относится к области металлургии и.мо ет быть исполь ий труда.особ осуществляом.и подаче водянводяной пленксновение частишкой. При этомнсируется в жскрытой теплоть и передачеи тепла водОсновная часть пара п1пересыпающегося слоя зовано при окусковании рудных металлов. Цель изобретения - снижение удельного расхода пара, интенсификация процесса спекания, улучшение условий труда, Способ включает подогрев шихты при увлажнении в барабане-окомкователе паром, который подают в окружении водяной пленки при соотношении расхода пара и воды 0,42- 0,58 при влажности исходной шихты 1 Е, а на каждый процент увеличения влажности шихты сверх 17. соотношение расхода пара и воды повьппают на 0,07 0,13 сверх 0,58, при этом скорость истечения воды составляет 5-6 м/с.1 табл. лаждается и конденсируетсяс выделением скрытой теплотьобразования. Подача пара на большую часть поверхности пересыпающегося слоя шихты с последующей конденсацией его в жидкость позволяет получить капиллярные мениски практически во всех точках контакта между частицами агломе.рационной шихты и сконденсированными капельками воды. Это способствует увеличению капиллярного сцепления между ними в сравнении с силамй сцепления, возникающими при обычном увлажнении и окомковании шихты, В конечном итоге повышается степень окомкования шихты и, следовательно, улучшаются показатели процесса спекания в . повьппается производительностьагломашин при снижении удельного расхода топлива;Наличие водяной оболочки, окружающей водяной пар, препятствует выделению пара в окружающее пространство внутри барабана-окомкователя и тем самым способствует практически полному использованию тепловой энергии пара. Отсутствие выбивания пара из рабочего пространства барабанаокомкователя улучшает санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала и снижает коррозионный износ близрасположенных металло конструкций.При соотношении расхода пара и воды 0,42-0,58 для шихты, имеющей первоначальную влажность 1 Е и темпеоратуру 20 С, обеспечивается одновременно подогрев шихты до 60-70 С ио ее увлажнение до 6-87. (оптимальная влажность большинства агломерационных шихт) при истечении воды со скоростью 5-6 м/с. С повышением исходной влажности шихты соотношение расхода пара и воды повышают на 0,07- 0,13 на каждый процент влаги. Для исходной влажности шихты 1 Х при соотношении расхода пара и воды больше 0,58 в установившемся режиме работы барабана-окомкователя при нагревеошихты до 70 С не достигается увлажнение до оптимальной влажности, т,е. влажность шихты меньше 6 Е, При соот" ношении расхода пара и воды меньше 0,42 при нагреве до 60 С шихта становится переувлажненной, Массовая доля влаги в шихте превышает 8 .Скорость истечения воды 5-6 м/с выбирают из условий образования водяной рубашки (пленки) при минимальной кинетической энергии струи воды При скорости истечения водяной струи менее 5 м/с происходит разрыв водяной пленки. Через образующиеся полости пар выходит в пространство барабанаокомкователя. Это ведет к потерям пара, ухудшает санитарно-гигиенические условия труда и вызывает допол- нительную коррозию близрасположенных металлоконструкций. С увеличением скорости истечения воды (более 6 м/с) вследствие повышения кинетической энергии струи воды происходит разрушение образующихся гранул шихты. Снижение качества окомкованной шихты приводит к ухудшению показателей процесса спекания. В барабане-окомкователе на 2/3 его длины от начала загрузки агломерационной шихтой подается водяной пар в окружении водяной рубашки (пленки) при соотношении расхода пара и воды 0,42-0,58 при влажности шихты 1 Е, При использовании шихты с более высокой начальной влажностью10 соотношение расхода пара и воды повышают на 0,07-0,13, Скорость истечения воды 5-6 м/с.С целью определения эффективности подогрева агломерационной шихты 15 паром по известному и предлагаемомуспособам приводят лабораторные исследования. Для исследований используют шихту, содержащую, 7: сидеритовая руда 43,8 бурые железняки 16,4;20 известняк 9,8; твердое топливо 5;возврат 25, Шихту массой 35 кг загружают в барабан диаметром 800 мми длиной 1000 мм с числом оборотов25 мин25П р и м е р 1-2. Шихту по известному способу после смешивания ипредварительного увлажнения до влажности 1 Е загружают в барабан-окомкователь и подогревают пароводяной 30смесью, подаваемой из парогенератора где смесь получают при расходе,Эопара температурой 117 С, давлении0,15 МПа и воды в соотношении 0,420,58, Расход пара и воды контроли руот по контрольно-измерительнымприборам, установленным на подводящих паро- и водопроводах. Шихту подогревают до 60 и 70 С.Качество окомкованной шихты оценивают показателем эффективностиокомкования шихты, характеризующимотносительное изменение содержанияфракции минус 1,6 мм до и после окомкования, что выражению45и =---1003,Ь где а и Ь - содержание фракции до ипосле окомкования соот ветственно,Подготовленную шихту спекают влабораторной чаше диаметром 300 ммпри высоте слоя 450 мм.Результаты исследований сведены 55 в таблицу.Из таблицы видно, что при повышении температуры шихты с 60 до 70 С14637 производительности аглоустановки с0,96 до 1,08 т/м ч.П р и м е р и 3-7. Подогрев иувлажнение шихты осуществляют попредлагаемому способу, Пар и водуподают непосредственно в барабанеокомкователе на слой перемещающейсяшихты.через специальные форсунки,обеспечивающие подачу пара в окружении водяной рубашки.Все остальные технологические операции аналогичны примерам 1-2,При подаче пароводяной смеси всоотношении меньше или больше предлагаемом влажность шихты не соответствует оптимуму. Это приводит такжек недогреву или перегреву шихты, чтоухудшает качество окомкованной шихты и, следовательно, снижает удельную производительность аглоустановки и повышает расход пара,П р и м е р ы 8-11, Скорость истечения воды ниже и вьппе предлагаемых величин, При снижении скорости - 25истечения воды до 4,3 м/с (пример 10)из-эа разрыва водяной пленки происходит выбивание пара из окруженияводяной рубашки. Это приводит к снижению температуры нагрева шихты, повышению удельного расхода пара и снижению удельной производительностиаглоустановки. С повыпением скорости истечения воды до 6,6 м/с (пример 11) ухудшаются условия окомкования. Понижается показатель эффективности окомкования шихты, вследствиечего снижается удельная производи,тельность аглоустановки. Способ подогрева агломерационнойшихты, включающий подогрев шикты паром при увлажнении в барабане-окомкователе, отличающийся 35тем, что, с целью снижения удельногорасхода пара, интенсификации процесса спекания, улучшения условий труда, водяной пар подают в окружении 40 водяной пленки при соотношении расхОда пар и воды 0,42-0,58 при влажнос-ти исходной шихты 1 Е, а на каждыйпроцент увеличения влажности шихтысверх 17 соотношение расхода пара и 46 воды повьппают на 0,07-0,13 сверх0,58, при этом скорость истеченияводы составляет 5-6 м/с. П р и м е р ы 12-16. Шихту спекают при исходной влажности вьппе в сравнении с предыдущими сериями. При повышении исходной влажности шихты до 37 и соответствующем увеличении соотношения расхода пара и во ды достигается требуемая влажность 78 6п 1 ихты и ее температура. Удельнаяпроизводительность установки изменяется в пределах 1,12 - 1,16 т;м ч,га расход пара на 1 т агломерата42-50 кг, В случае увеличения соотношения расхода пара и воды до 0,15на 1 Е повышения исходной влажностисверх 1 Ж (пример 16) из-за снижениявлажности шихты ниже оптимальной величины ухудшается показатель эффективности. Удельная производительность установки снижается до 1,04 т/м.ча расход пара возрастает до 50 кг нана 1 т агломерата, При снюкении этойвеличины до 0,05 (пример 15) вследствие переувлажнения шихты и уменьшения ее температуры удельная производительность установки почижаетсядо 0,98 т/м ч,Данные таблицы показывают, чтопредлагаемый способ подогрева шихтыпо сравнению с известным позволяетснизить удельный расход пара на 1520 Х, повысить удельную производительность установки на 5-103 при улучшении санитарно-гигиенических условий труда,формула изобретения1463778 СоотноСкоростьистечеХарактеристика окомкованной шихты Влаж- ность Пример Удельныйрасходпара,кг/т агломерата Удельная произво- дительность, т/м ч шениерасходапара иводы ния воды, м/с исходнойшихты,% Показатель эффективф; -ности Влаж- Темпе- ность, ратура, С окомкованной шихты 58 59 0,42 0,58 7,6 7,2 60 70 44 55 0,96 1,08 Составитель А.Кальницкий Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор С.ШекмарЗаказ 792/32 Тираж 576 ПодписноеВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11303 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 Известный1 2 Предлагаемый3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 6 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 0,42 0,58 0,40 0,61 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,72 0,84 0,78 0,68 0,88 5,5 5 ьб, 5,5 5,6 5,0 6,0 5,6 4,3 6,6 55 5,5 5,5 5,5 55 8,4 5,8 8,4 5,6 7 у 7,8 7,1 6,2 6,8 6,9 6,2 6,5 8,2 5,8 60 70 53 72 62 64 65 57 65 60 70 65 58 72 65 64 ,55 53 64 63 бб 54 51 62 64 58 54 56 38 47 34 49 47 44 43 55 45 43 48 44 44 50 1,16 1,14 1,04 1,07 1,13 1,12 1,15 .1,02 0,97 1,12 1,16 1,14 0,98 1,04