Способ агломерации и устройство для его осуществления

(5 лоСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 56) Теплотехника и газодинамикомерационного процесса, Киев:а думка, 1983, с, 119-122,Авторское свидетельство СССР735892, .кл, Е 27 В 21/08, 19 4) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к агломерации, и может быть использовано при термической обработке материалов на конявейерных агломерационных машинах, Цель изобретения - повышение концентрации кислорода в горновом газе и производительности агломерационных машин беэ увеличения затрат на топливо. Приготовленную шихту загружают на агломашину и зажигают горелками зажигательного горна. Окислитель или топливо, поступающие в горелки, разделяют на три потока и нагревают в рекуперативных нагревателях, распо женных тремя секциями за зажигательным горном над слоем агломерата, причем потокр нагреваемый Во второй сек ции дополнительно нагревают тепловой энергией, выделяющейся при сжигания газового топлива над слоем спекаемо - го материала, При этом отношения продолжительностей нагрева первого и второго потоков газа в соответствунхцих секциях к продолжительности спекания материала устанавливают равными 0,045-0,08 и 0,026-0,084 соответ- ф ствено, а третьего потока - 1,3-1,5 продолжительности первого потока. Устройство для осуществления способа устанавливается чад летой агломашины и содержит основную камеру зажигания и примыкающую к ней камеру нагр .-. а ва газа, включающую бокгые стенки, рекуперативные нагреватели, установленные с зазорами и образующие свод распределительнь 1 е коллекторы холодного окислителя и холодного газового топлива, собирательные коллекторы гоl рячего газа ,окислителя или топлива), соединенные патрубками с распределительными коллекторами окислителя или топлива основной камеры сжигания, к которым присоединены горелки. Камера нагрева газа разделена на три участка при соотношении длин первого и второго участков и первого и третьего участков 1:(0,6-0,9) и 1:(1,3-1,7) соответственно, а между рекуперативными нагревателями второго участка размещены топливосжигаюшие горелки. 2 сп. ф-лы, 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к металлургии, а именно к агломерации, и можетбыть использовано при термическойобработке материалов ца конвейерныхагломерационцых машинах,Цель изобретения - повьпдение концентрации кислорода в горновом газеи производительности агломерационцоймашины без увеличения затрат на топливо,На фиг. 1 изображено устройство для агломерации, продольный разрез; яд фиг. 2 - то:ке, вид сверху,Устройство, устанавливаемое ца агломерационцой машине 1, состоит из основной кдмеры 2 зажигания шихты и примыкающей к цей камеры 3 нагрева газа (окислителя или топлива), включающей участки, 4, 5 и 6 и содержащей боковые стенки 7, рекуперативные нагреватели 8, установленные с зазорами и образующие свод, горелки 9, расположенные между рекуперативными нагревателями 8 участка 5 камеры 3 нагрева газа, распределительные коллекторы 10 и 11 холодного окислц;для и холодного топливасобирательные коллекторы 12 и 13 горячего топлива или горячего окислителя соответственно, горелки 14 основной камеры 2 зажигдния, Рекуперативцые нагреватели 8 соединены параллельно или попарно-параллельно с коллекторами 1 О и 13 холодного окислителя и горячего окислителя соответственно патрубками 15 и 16 или с коллекторами 11 и 12 холодного топлива или горячего топлива соответственно патрубками 17 и 18, Горелки 9 соединены с коллекторами 10 и 11 холодного окислителя и холодного топлива ндтрубками 19 и 20, Коллекторы 3 горячего окислителя соединены с распределительными коллекторами 21, дколлекторы 12 горячего топлива соединены с распределительными коллекторами 22. К коллекторам 21 и 22присоединены горелки 14 основной ка"меры 2 зажигания, 1 а коллекторах 10,11, 21 и 22 устацокпены регулирующиезаслонки 23 и устройства 24 для измерения расходов окислителя и топлива, Дпя уменьшения потерь тепла рекуперативные нагреватели 8 укрытыслоем изоляционногс материала. Теплоизолированы также патрубки 16, 18 иколлекторы 12 и 13. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Длину Ь, участка 4 камеры 3 нагрева газа выбирают применительно к конкретным условиям ведения процессаагломерации с таким расчетом, чтобывеличина отношения продолжительности первой стадии нагрева газа (окислителя или топлива) С, к продолжительности спекания шихты по всей высоте слон С, находилась в пределах 0,045- 0,080. Длину 1; участка 5 принимают равной (0,6-0,9)1 а длину 1 участка 6 равной (1,3-1,7)Ь, Этим обеспечивается поддержание продолжительности второй и третьей стадий нагрева газа в пределах (0,026-0,084)Си (1,3-1,5)С соответственно.Продолжительность третьей стадии нагрева С выбрана исходя из сопоставления количества тепловой энергии, передаваемой нагреваемому газу (окислителю или топливу) материалом поверхностного пласта слоя, и энергии, расходуемои на транспортировку газа через рекупердтивцые нагреватели,Способ осуществляют следующим образом.На агломераццонцую машину 1 загружают слоем спекаемый материал (шихту). В горелки 14 иэ коллектора 22 подают холодное газовое топливо, а из коллектора 2 - холодный окислитель. Смесь топлива и окислителя сжигают в объеме основной камеры 2 зажигания. Образовавшиеся продукты сгорация просасывают ерез слой спекаемого материала. Содержащееся в шихте верхцего пласта топливо воспламеняется и сгорает, Под действием выделяющейся теплоты шихты (материал ) спекается, По выходе из камеры 2 зажигания материал проходит последова" тельно через участки 4, 5 и 6 камеры 3 нагрева газаПоверхностный пластматериала, разогретый до 1173 К и вьппе, излучает тепловую энергию на тепловоспринимающие поверхности рекуперативных нагревателей 8. В горелки 9 участка 5 камеры нагрева газа подают газовое топливо иэ коллектора 11 и окислитель из коллектора 1 О; образовавшуюся смесь топлива и окислителя сжигают над слоем спекаемого материала.Холодный газ (окислитель или топливо), поступающий из коллектора 10 или 11, разделяют на три потока, про 314236дувают через рекулеративные нагревАтели 8 участков 4, 5 и 6 камеры 3нагрева газа и нагревают тепловойэнергией, излучаемой поверхностным5пластом спекаемого материала в тристадии, причем на второй стадии газдополнительно нагревают тепловой энергией, вьделяющейся при сгорании газового топлива над слоем слекаемогоматериала на участке 5 камеры 3 на.грева газа. Количество газа (окислителя или топлива), продуваемого черезрекуперативные нагреватели 8 участков 4, 5 и 6 камеры нагрева газа,измеряют устройствами 24 и регулируют заСлонками 23,Изменением скорости движения паллет и высоты слоя спекаемого материала продолжительность первой стадии 20нагрева газа поддерживают равной0,045-0,08 продолжительности спеканияматериала по всей высоте, слоя,Нагретый в рекуперативных нагревателях 8 газ (окислитель или толливо) по патрубку 16 подают в коллекторы 13 или 12, смешивают с газом поступающим иэ рекуперативных нагревателей участков 4 и 6, а затем черезколлекторы 21 или 22 в горелки 14 основной камеры 2 зажигания.П р и м е р 1. На агломерационноймашине, оборудованной зажигательнымгорном и установленными эа ним рекуперативными нагревателями, процессагломерации проводят известным способомОфлюсованную топливосодержащуюшихту с содержанием в железоруднойчасти 902 концентрата магнитного обогащения и 107 гематитовой железной 40руды смешивают, увлажйяют и окомковывают. Окомкованную шихту загружают наколосниковую решетку агломерационноймашины слоем высотой 290 мм и нагревают прососом продуктов сгорания газового топлива, для чего в зажигательном горне сжигают 2290 м газовозго топлива с теплотворной способностью 13,35 МДж/мз, Через рекуперативные нагреватели продувают 13100 мэхолодного воздуха и нагревают тепловой энергией, излучаемой поверхностным пластом спекаемого материала, Нагретый воздух подают в горелки зажигательного горна и используют длясжигания газового топлива. При температуре воздуха 423 К в продуктахсгорания газового топлива содержится7,2 Е кислорода. Производительность 144агломашины по годному агломерату Р -0,97 т/м горячий час принимается2а 100 Ж,П р и м е р 2, На агломерационной.гине установлена основная камера важи ания шихты и примыкающая к ней камера нагрева газа (воздуха, включающая три участка с соотношениями длин Ь.1=1;0,6 и 1,:1, =1: 1, Э. Между рекулерзтинными нагревателями участк; 5 камеры нагрева установлена трубчатая горелка для сжи. ания газовс,- го топлива. Процесс агломерации шихты проводят, как в примере 1. Холодный воздух в количестве 1 Э 00 м разделяют на три потока в соотношении 1: :0,35:0,70 и продувают через рекуперативные нагреватели участков 4, 5 и 6 камеры нагрева газа и нагревают в три стадии тепловой энергией, излучаемойповерхностным пластом спекаемаго материала, На второй стадии воздух дополнительно нагревают тепловой энергией, выделяющейся при сгорании газового топлива над слоем спекаемого материала. Лля этого в трубчатую горелку участка 5 камеры нагрева пода-. ют 425 м газового топлива. При отэношении продолжительностей первойи второй С стадий к продолжительности спекания шихты всего слоя С, 0,070 и 0,042 соответственно воздух нагревают до 573 К, а затем подают в горелки основной камеры зажигания, где используют, как в примере 1,Аналогично проводили опыты по лри" мерам 3-13 с различными значениями высоты слоя Н скорости спекания шихты 7 соотношений С,:С,.и С,;СИзменения температур нагрева воздуха Ть, содержание кислорода О, в продуктах сгорания газового то .лиьа в основной камере зажигпщя и удельной производительности агломашины Р в зависимости от соотношений С,:С, и С:С,приведены в таблице.Из данных таблицы следует, что повьшение концентрации кислорода в горновом газе (продуктах сгорания газового топлива) и производительности агломашины без увеличения суммарных затрат на топливе ( 3 т) (твердое и газовое) для ведения процесса агломерации достигается при отношениях продолжительности первой С, и второй С стадий нагрева газа ,окислителя или топлива) к .продолжительности спе) 3 4 1,известць)и ) 290 3,4 423 7,2 00,0 0 0)070 0)042 290 13)6 573 8 ф 4 10 в Оэ 009 0,040 0,060 292 13,5 603 8,7 101,0 0,012 Ов 067 290 ) Зь 7 723 9 э 8 102)0 Ое 025 0,047 0,060 0,084 292 13,7 618 8,7 102,0 -0,001 кания шихты по нсей высоте слоя, равнь)х 0,045-0,08 и 0,026-0,084 соответственно, При ;, С, 0,045 и С:(с 0,026, а также при С: С, О, 08 иС.С0,084 повышение концентрацийскислорода н горновом газе и производительности агломашины достигаютсятолько при увеличении затрат на топлино, расходуемое на ведение гроцесса агломерации.Результать спекания шихт из железерудцых материков, резко отличающихся по химическому и минералогическому составам, позволяют заключить,что при изменении степени чернотыспека поверхностного пласта отношения.,;.,и С,:С,находятся н пределах0 045 с С, /С, 0)08 и 0)0261/Со .0,084,Формул а изобретения 1Способ агломерации, включающий дозиронание и смешение компонентов шихты, увлажнение и Окомковацие смеси, загрузку Окомкованцой шихты на колосниковую реп)етку агломерационной машины, цмрен ее прососом продуктов Ггорация гаэГ)ного тГ)цлина продувку холодного газа через рекуператинцыенагреватели цад споем спекасмого материала, подачу нагретого газа н горелки основной камеры зажигания, смешивание с топливом или окиспцтепем исжигание смеси, О т л и ч а ю щ и йс я тем, -;то, с целью повышения концентрации кислорода в горновом газеи произнодительц)сти ягломерациоццоймашины без увеличения затрат и топ О) 14 6лино, газ разделяют на три потока инагревают соответственно в три стадии, причем на второй стадии дополнительно подают газообразное топливо исжигают над слоем спекаемого материала, при этом отношение продолжительностей первой и второй стадий нагрева газа к продолжительности спекания материала по всей высоте слояуетацанль),ают от 0,045 до 0,08 и от0,026 до 0,084 при продолжительности третьей стадии, равной 1,3-1,5продолжительности первой стадии.2, Устройство для агломерации, установленное над лентой агломерационцой машины и содержащее основную камеру зажигания шихты и примыкающую кцей камеру нагрева газа, включающуюбоковые стенки, рекуперативные нагреватели, установленные с зазорамии Образующие снод, распределитель-.ные коллекторы холодного окислителяи холодного газового топлива, собирательные коллекторы горячего газа,соединенные патрубками с распределительными коллекторами окислителя илитоплива основной камеры зажигания, ккоторым присоединены горелки, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что камера нагрева газа разделена ца три участка, которые расположены последовательно го длине агломерационной машины, и снабжена топливосжигающимигорелками, размещенными между рекуперативными нагревателями второго участка, при этом соотношения длин первого и второгоасткон и первого итретьего участя) равны 1:(0,6-0,9)и 1:(1,3-1,7) соответственно,-0,024 В железорудной чести шихты содержалось 863 железной рудыи 147, концентрата мокрого магнитного обогащения.В железорудной части шихты содержалось 69 Х железной рудыи 313 концентрата мокрого магнитного обогащения. 0,080 0,080 288 13,8 678 Оэ 090 Оэ 090 288 1315 623 0,045 0,022 290 13,4 453 Оь 053 Оэ 026 290 136 458 10 0,070 0,063 250 19,6 603 9,4 102,0 -0,001 8,8 101,5 0,028 7,4 100,0 0,001 7,5 101,1 -0,029 8,7 101,4 -0,0021423614Составитель Л,АпихинРедактор М,Недолуженко Техред Л,Серпюкова Корректор В,Бутяга Заказ 4609/31Тираж 595 Подписное В 11 ИИПИ .осударственного комитета СССРпо делам изобретений и открьтий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4