Способ подготовки -содержащей добавки в шихту окомкования и устройство для его осуществления

(19) 111) З 1511 С 22 В 1/242 Н АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬСТВУ Плиск нный етро ановскии,В,Н.Бойвский,на Трудово ургический ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Днепропетровский ордего Красного Знамени металлинститут им, Л.И.Брежнева"Недра", 1977, с. 74,(54)СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СаО-СОДЕРЖА 1 ЦЕЙ ДОБАВКИ В ШИХТУ ОКОМКОВАНИЯ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования,включающий подготовку теплоносителя,помол и сушку карбонатного сырьятеплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными газами, пофракционное улавливание молотогоматериала циклонами первой и второйступеней и последующий его ввод вшихту окомкования, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейСаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств, уловленный циклонамипервой ступени молотый карбонатныйматериал подвергают декарбонизациипутем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его разбавлением,а затем направляют в зону помола исушки карбонатного сырья.12. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и вторбй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бун 1120026керов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, источник теплоносителя выполнен в виде циклонной печи и снабжентранспортирующим узлом, соединяющимпечь с циклонами, при этом выходциклонной печи ( сообщен с атмосферой и соединен гаэоотходом сприемным . патрубком мельничногоагрегата.Изобретение относится к подготовке люсующих и связующих добавок в шихту окомкования и может быть использовано в черной металлургии при производстве железорудных окатьппей.Для подготовки связующей добавки в шихту окомкования известны различные способы и устройства, например способ подготовки извести для ввода в агломерационную шихту и установка 1 О для его осуществления. Способ включает операции помола крупной (15-0 мм) извести, подачи молотой извести в бункер, дозированной выдачи извести на поток шихты и улавливания пыпевид ной извести, Установка состоит из механизма дробления извести, системы пневмотранспорта извести, системы очистки от пыли воздуха, поступающего в рабочий бункер при транспортировании, системы дозирования и системы КИПиА 11 . К недостаткам способа и установки следует отнести использование моло той извести, активность взаимодействия которой с компонентами шихты относительно низкая. Кроме того, для ,получения извести необходимо сооружение специальной печи с предварительной подготовкой сырья, включающей сортировку известняка, его дробление, отсев мелочи и затем обжиг, так как современные печи не предназначены для обжига,полидисперсного известняка фракций 15-0 мм (пыль в извести35 образуется от ее истирания). Наряду с этим, транспортировка извести от печи к помольному устройству влечет эа собой потери снижает ее активЭ 40 ность эа счет частичной гидратации и рекарбонизации, ухудшает санитарные условия труда.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае,мому результату является способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования и установка для его осуществления. Известныйспособ .включает подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сырья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными газами, по- Фракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования. Известная установка содержит установленные по ходу процесса и связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средстве н систему бункеров 2 .Недостаток известных способа и устройства заключается в том, что они предусматривают подготовку для шихты окомкования только известняка, применяемого как флюсующая добавка, .с,последующим вводом в шихту в качестве связующей и упрочняющей добавки бентонита. В свою очередь, бентонит в окатьппах является балластным материалом, понижающим основность окатьппей и содержание в них железа. Кроме того, в известном способе и установке нерационально используется тепло, выделяемое при подготовке теплоносителя источником теплоно" сителя, т,е. продукты сжигания топлива разбавляются воздухом и с ннэкотемпературным потенциалом вводятся в мельничный агрегат для сушки карбонатного сырьяЦелью изобретения является расширение функциональных возможностей СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств. 10Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки СаО содержащей добавки в шихту окомкова"а ния, включающему подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного 15 сырья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными,газами, пскЬракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования, уловленный циклонами первой ступени молотый кар" бонатный материал подвергают декарбо.низации путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его раз бавлением, а затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сырья.Способ осуществляют в устройстве для подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окоикования, содержащем связанные между собой транспортирую-; щими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, .сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бункеров, источник теплоносителя выполнен в виде циклонной печи и снабжен транспортирующим узлом, сое 40 диняющим печь с циклонами, при этом выход циклонной печи сообщен .с атмосферой и соединен газоходом с приемным патрубком мельничного агрегата.45Ввод и декарбонизация уловленного в циклонах первой ступени молотого карбонатного сырья в вихревом потоке высокотемпературного теплоносителя и применение циклонной печи для обжига карбонатного сырья в качестве источника теплоносителя дают возможность получать добавку в виде смеси извести с известняком. При этом известь играет роль не только . флюсующей добавки, но и является 55 связующим при вводе ее в шихту окомкования. Таким образом, расширяются функциональные возможности СаО-сбдержащей добавки эа счет измененияее свойств при декарбониэации.На чертеже представлена установкадля осуществления способа подготовки СаО-содержащей добавки в шихтуокомкования,установка включает установленныепо ходу процесса бункеры 1 кускового известняка, под которыми установлены вибропитатели 2 для подачи материала в молотковые дробилки 3,бункер 4 дробленого известняка старельчатым питателем 5, мельничныйагрегат 6 с приемным патрубком 7.иисточником теплоносителя, в качествекоторого установлена циклонная лечь8 для обжига карбонатного сырья, се-,паратор 9 аэродинамического действия,связанный линией 10 возврата с патрубком 7, циклоны первой 11 и второй12 ступеней улавливания пылевидногопродукта, снабженные бункерами 13 склапанами 14, зернистый фильтр 15,газодутьевые средства 16 и 17, перед которыми установлены шибера 18.Циклоны первой ступени 11 соединенытранспортирующим устройством и виделинии 19 возврата с входом 20 циклон-ной печи 8, выход 21, которой соединен газоходом 22 с мельничным агрегатом 6 и сообщен с атмосферой дляподсоса холодного воздуха патрубком23. Циклонная печь 8 снабжена вентилятором 24 для подачи воздуха на горение и на охлаждение отходящих дымовых газов. Перераспределение возду"ха осуществляется задвижками 25 ина патрубке 23. При этом в установке в качестве транспортирующих устройствиспользованы вибропитатели 2,тарельчатый питатель 5, линии возврата 10 и 19 и клананы 14.Способ подготовки СаО-содержащейдобавки в шихту окомкования с помощьюпредлагаемой установки осуществляютследующим образом,Кусковой известняк из бункеров направляют питателями 2 в молотковые дробилки 3, после чего дробленый известняк подают в промежуточный бункер 4, а из него тарельчатым питателем 5 в шаровую мельницу 6 через приемный патрубок 7. В мельнице 6 осуществляют помол материала, сюда же подают поток теплоносителя для сушки материала иэ циклонной печи 8, разбавленный холодным воздухом и рециркуляционным газом до температуры,ограниченной условиями работы мель.-ничного агрегата 6. В циклонной печи 8 осуществляютподготовку теплоносителя т.е," сжигают газообразное.топливо. Из.мельницы 6 газовый потокс продуктами измельчения направляютв сепаратор 9, где происходит отделение крупных Фракций молотого известняка, возвращаемых на помолтранспортирующим устройством - лини Оей 10 возврата. Улавливание измельченного материала, выходящего изсепаратора 9 с газовым потоком осу ществляют в двух ступенях - цйклонахпервой 11 и второй 12 ступеней. Причем в циклонах первой ступени 11осаждаются более крупные и тяжелыеФракции пыпевидного материала, а вциклонах второй ступени 12 - более.мелкие и легкие. За циклонами второй 20ступени 12 газовый поток разделяют,одну часть его, являющуюся рециркуляционным газом, вентилятором 16направляют через приемный патрубок 7в мельницу 6, а другую часть направляют для тонкой очистки пыли в зернистый Фильтр 15 и вентилятором 17выбрасывают в атмосферу. Перераспределение газовогопотока между вентиляторами 16 и 1 осуществляют с помощью шиберов 18.Уловленные в циклонах первой ступени 11 относительно крупные Фракции пылевидного материала и частицыс большим кажущимся удельным весом 35транспортирующим устройством - линией 19 возврата - направляют на вход20 циклонной печи 8, где они подвергаются декарбонизации в результатевоздействия высокотемпературного 40теплоносителя. Воздух на горение впечь 8 подают вентилятором 24. Выходящие из печи 8 высокотемпературныедымовые газы с обожженным материалом - известью - разбавляют воздухом(при этом выход 21 печи 8 сообщенчерез патрубок 3 и вентилятор 24с атмосферой) и перед подачей в мельницу 6 по газоходу 22 смешивают срециркуляционным газом, подаваемымвентилятором 16. Регулирование расхода воздуха на горение и на охлаждение дымовых газов за циклонной печью8 производят задвижками 25 и задвиж-кой на патрубке 23,55Обожженный в печи 8 декарбонизированный материал в режиме пневмо" транспорта проходит мельницу 6 и се паратор 9 и поступает в циклоны 11и 12. Декарбонизированный материализвесть - легче исходного (его кажущаяся плотность меньше необожженного известняка примерно в 1,5 раза),.поэтому его, как и мелкие пылевидныефракции известняка, улавливают циклонами второй ступени 12, а в циклонах первой ступени 11 улавливают.только относительно крупные фракции,пылевидного карбонатного материала.Из бункеров 13 циклонов второй ступени 12 через клапаны 14 пылевидныйдекарбонизированный материал в смеси с пылью исходного известняка направляют для ввода в шихту окомкования. Регулирование содержания декар"бонизированного материала - извести - в получаемой добавке в шихтуокомкования может осуществлятьсявводом части карбонатной пыпи изциклонов первой ступени 1.1 в материал, выгружаемый из циклонов второйступени 12,П р и м е р. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования осуществляют на установке, состоящей из последовательно установленных и связанных между собой циклонной печи, шаровой мельницы, сепаратора, циклонов первой и второй ступеней улавливания пыпи и зернистого Фильтра, Кусковой материал - известняк - размером 80-150 мм в количестве 25 т/ч измельчают в молотковых дробилках до 3-15 мм, после чего направляют на помол в шаровую мельницу. Химический состав исходного известняка, 7.; СаО 5,12; Мя 2,5; ЫО, 1,68 СО, 43,7. В качестве сушильного агента в мельнице используют дымовые газы циклонной печи. Температура сушильного агента на входе в мельницу составляет 100 -о150 С, что достигается разбавлением дымовых газов на выходе из циклонной печи воздухом и подачей рециркуляционного газа в мельницу, В циклонной печи производительностью 5 т/ч по исходному (или 4 3 т/ч по готовому со степенью декарбонизации 85 - 907) осуществляют обжиг пыпевидного материала, уловленного циклонами первой ступени. Расход природного газа на печь составляет 750 м/ч, что соответствует удельному расходу теп" ла на обжиг 8900 кДж/кг извести, ТемЗаказ 7695/21 Тираж 602 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "ПатЮят", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7пература обжига поддерживается в пределах 1100-1150 оС.За шаровой мельницей в сепараторе осаждаются относительно крупные фракции материала (более 160 мкм); их возвращают на помол в мельницу. В циклонах первой ступени улавливается до 20,4 т/ч молотого материала (из них 5 т/ч направляется на обжиг, а 15/4 т/ч поступает в шихту оком кования), содержащего следующие фракции, Х;(- 50) - (+ 25) мкм 6,425 мкм 87,8При этом, содержание свободной СаО в уловленном циклонами первой ступени материале практически отсутствует, В циклонах второй ступени осаждается до 4,0 т/ч молотого известняка и до 2,8 т/ч извести. В зернистом фильтре улавливается до 0,8 т/ч материала, из них 0,6 т/ч известия" ка и 0,2 т/ч извести. Осажденный материал: 15,4 т/ч известняка после циклонов первой ступени, 4,0 т/ч известняка и 2,8 т/ч извести после циклонов второй ступени; 0,6 т/ч из- ЗО вестняка и 0,2 т/ч извести после зернистого фильтра - направляют на дозировку (всего 20,0 т/ч известняка и 3,0 т/ч извести). При этом содержание свободной СаО в шихте окомкования составляет 1,5 Х, содержание молотого известняка соответствует 103, что отвечает основности шихты 0,6, Полученные из этой шихты сырые окатьппи имеют прочность на сбрасывание 5-6 раэ, на раэдавливание 1,3- 1,5 кг/окатьпп, а обожженные окатьппи имеют прочность на раздавливание 250-270 кг/окатыш.Таким образом, полученная СаО-содержащая добавка содержит карбонатную составляющую - известняк и декарбонизиронанный материал - известь, играющую роль одновременно связующей и флюсующей добавки в шихте окомкования. Это позволяет, расширить функциональные возможности СаО-содержащей добавки, используемой при производстве железорудных окатышей,за счет изменения ее свойств, т.е. эа счет декарбонизации части известняка.Предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют получать для шихты окомкования СаО-содержащую добавку, играющую роль не только флюсующей добавки, но и связующей за счет содержания в ней извести. Ввод в шихту окомкования СаО-содержащей добавки, содержащей известь и известняк, позволяет получать окатыши с прочностью 250 - 270 кг/окатыш, что не уступает проч." ности, окатышей, получаемых по известной технологии, с бентонитом в качестве связующего. Применение высокотемпературного теплоносителя перед его раэбавлением воздухом и рециркуляционными газами для термообработки материала позволяет получать пылевидный материал со степенью декарбонизации 85-903 и снабжать мельницу сушильным агентом - отходящими дымовыми газами циклонной печи.