Способ термообработки полидисперсных кусковых материалов

(22) Заявлено 19.02.80 (2 ) 2883683/22-02 .(51) Я К иС 21 В 13/10 с присоединением заявки М 3 ооудврстюай коинтет СССР в даном нэобретеннй и открьпкйДата опубликования описания 17.02.82 Р. ф. Кузнецов, Б. А. Боковиков, Л. С. Грабко, Г., АнтВ. А. Найденов, Л, В. Яровский, Е. М. Панов и В А. ЧМВчтниЦ7 Г:Всесоюзный научно-исследовательский институт метййургическойдтеплотехники.К(54) СПОСОБ ТЕРМООВРАБОТКИ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к подготовке металлургического сырья в черной метал лургии.Известны способы термообработки полидисперсных кусковых материалов в печи со взвешенным (кипящим) слоем, включающие сушку, подогрев, высокотемпературную обработку и охлаждение готовой продукции.113Недостатками способов являются повышенный вынос железосодержашей пыли с отходящими газами, что обуславливает значительные потери металла в процессе передела, повышение опасности загрязнения воздушного бассейна выносимой пылью и невозможность термообработки мелких фракций полидисперсного материала.Наиболее близким по технической суш ности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термообработки полидисперсных кусковых материалов в печи со ступенчато-взвешенным слоем, включающий сушку, подогрев, высокотемпературную обработку и охлаждение. По этому способу железосодержащую пыль улавливают непосредственно в печи пу-" тем установки в ней отбойного листа 2,Однако способ характеризуется недостаточно эффективным удалением пыли в районе отбойного листа; здесь возможно удаление крупных фракций материала, большая же часть остальной пьши из потоков газа не выделяется: в результате потери металла при переделе остаются значительными; невозможность возврата обратно в процесс мелких фракций менее 0,1-0,2 мм) материала; существенное уменьшение производительности агрегата вследствие значительного пылеуноса из него; ухудшение качестве готовой продукции из-за преобладающего содержания в ней крупных фракций, содержащих повышенное количество пустойпороды. Цель изобретения - снижение количества уносимой пыли и увеличение произво дительности процесса., 2052Поставленная цель достигает,1 тем,что в способе термообработки полидисперсных кусковых материалов в печи соступенчато-взвешенным слоем, включающий сушку, подогрев, высокотемпературную;обработку и охлаждение, над потокомзагружаемой в печь шихты подают газовоздушную смесь в количестве 60-80 нм /л:сбв виде отдельных струй, направление которых параллельно направлению движения 10материала,Загружаемая в агрегат шихта поступает в печь со ступенчато-взвешеннымслоем, в которой из нее удаляется влага, осуществляется разогрев до 90010000 С и происходит ее частичное восстановление до 20-30%). Оттуда шихтаподается в камеру довосстановления, Приэтом шихта в печи передается со ступенина ступень во взвешенном состоянии по 20направлению к камере довосстановленияпод воздействием высокоскоростных, подаваемых через формы, газовоздушныхпотоков. Высокоскоростные потоки послезатухания скорости перемещаются подсводом печи в сторону камеры довосстановления, опускаются вниз и двигаютсяпотоком высотой 1,5-2,0 м от уровняфурм в сторону газоотводяшего патрубка.В районе 1-го ряда фурм газовый поток З 0поднимается вверх через псевдоожиженныйслой шихты и отводится из печи. Приэтом в отходящий газ попадают мелкиефракции шихты и уносятся из печи. В результате имеет место значительный выносзиз печи мелких фракций материала с от-ходящими газами,Согласно предлагаемому способу дляснвкепия количества пыли, уносимой сотходящими газами, над потоком загружаемой в печь влажной шихты подаютгазовоздушную смесь с большой скоростьюв виде отдельных ресширяющихся струй.Эти газовоздушные потоки пронизываютвосходящий поток отходящих газов, отнимают у него мелкие частицы и возвращают их обратно в процесс. Отсутствиетакой системы приводит к безвозвратнымпотерям железосодержащей пыли, а следовательно, к потере металла в процессепередела, что недопустимо.Скорость газовоздушных потоков, подаваемых над потоком загружаемой в печь влажной шихты, устанавливают равной 60-80 нмф/ьРс. Подача этих струй 55 вдругом месте нецелесообразна, так как они не пересекаются с восходящим потоком отходящих газов и не отнимают у него 89 4частицы шихты, Скорость газовоздушных струй должна быть не меньше 60 им/м с, так как в противном случае существенно уменьшается эффективность отбора частиц шихты из потока отходящих газов. Скорость газовоздушных струй более 80 нмlмс нецелесообразна, так как не улучшая процесса возврата пыли в печь, приводит к увеличению энергетических затрат.Направление движения струй должно быть параллельно направлению движения загружаемого в печь материала. В противном случае при опускании сопла вспомогате пьных фурм вниз будет происходить засыпание материапом 1-го ряда основных фурм, а при Подъеме сопла вспомогательных фурм вверх понижается эффективность возврата отходящей пыли в процессе,Способ термообработки заключаетсяв создании аэродинамической завесы. ньпути уносимой из агрегата пыли, в результате чего большая часть пыли возвращается обратно в процесс.На чертеже представлена принципиальная схема устройства и схема газовыхи материальных потоков печи со ступенчато-взвешенным слоем,Способ осуществляют следующим образом.Кусковой материал через загрузочноеустройство 1 подают в печь 2. Под действием направленных газовоздушных потоков, подаваемых через основные фурмы3, расположенных между соседними ступенями и имеющими скорость, превышающих скорость витания отдельно взятогокуска, материал передают во взвешенномсостоянии со ступени на ступень по направлению к камере довосстановления.При этом газовоздушную смесь сжигаютв рабочем объеме печи 2, Материал помере передвижения по печи подвергаютсушке, нагреву до 950 фС и частичномувосстановлению на 25%. Далее материалподают в камеру довосстановления 4,где и происходит окончательное завершение процесса в нефильтруемом слое вусловиях отсутствия принудительной подачи газа-восстановителя.Твердый восстановитель шихты обеспечивает создание в печи восстановительной атмосферы, и следовательно, частичное восстановление железной руды. Непрореагировавший уголь вместе с рудойпопадает в камеру довосстановления иобеспечивает завершение в нем восстановительных процессов.905289 6Применение предлагаемого способа обеспечивает увеличение производительности агрегата на 7-12% за счет возврата товкодисперсных фракций материала обратно в процесс и существенное улучшение качества готовой продукции. 5Газовый поток в печи со спутенчатовзвешенным слоем выполняет транспортирующие функции, осуществляет развитие тепло- и массообменных процессов.Высокоростные газовоэдушные потоки, подаваемые фурмами 3, после затухания скорости перемещаются под сводом печи в сторону камеры довосстановления, опускаются вниз и двигаются потоком высотой 2,0 м от уровня фурм в сторону га О зоотводящего патрубка. В районе 1-го ряда фурм газовый поток поднимается вверх через псевдоожиженный слой шихты и отводится иэ печи. Через вспомогательные фурмы 5 подают поток воздуха 15 со скоростью 70 нм /м с, который про 3 йниэывает восходящий поток отходящих газов, отнимает у него мелкие частицы материала и возвращает их обратно в процесс, В значительной мере, очищенный уо от пыли, отработанный газ отводится иэ печи через патрубок 6. Скорость газо- воздушных струй изменяют посредством системы регулировочных вентилей и контролируют по стационарным расходомерам 25 воздуха. ФВосстановленная шихта из камеры довосстановления 4 раэгружается устройством 7 и поступает на тракт готовой про- зо дукции. формула изобретения Способ термообработки полидисперсныхкусковых материалов, включающий сушку,подогрев, высокотемпературную обработкув печи со ступенчато-взвешенным, слоеми охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения количествауносимой пыли и увеличения производительности процесса, над потоком загружаемойв печь шихты подают гаэовоздушную смесьв количестве 60-80 нм /м с в виде отЬ адельных струй, направление которых параллельно направлению движения материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Забродский С, С. Гидродинамика итеплообмен в псевдоожиженном слое. МГосэнергоиздат, 1963.2. Авторское свидетельство СССРИд 559957, кл. С 21 В 13/10,04.08.7 9.ост 8 Тираж 566ВНИИГ 1 И Государственного комитепо делам изобретений и открь 113045, Москва, Ж, Раушска ПодписСССР 9 аб., д,лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектиа Составитель Л. СавельевРедактор Н, Киштулинец Техред Ж, Каствлеви. Коррект