Установка металлизации железорудного сырья

Союз Советских Социалистических еспубли К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 . 81бюллетень по делам нзобретенн блнковано 53) УДК 66.9. 1 ЯЯ(088.8) крытн Дата опубликования описания 15.11.81 ффсаьзпИА Щт 0ТЕХИН 1ффф 4 вфта,.д 72) Автор изобретени В. Я. Капеля Днепропетровский ордена Трудового Крас металлургический институт(54) УСТАНОВКА ИЕТАЛЛИЗХЦИИ ЗОРУДНОГО СЫРЬЯ остигающий 30-507 от его колиа, задаваемого в печь,ля,чест Оптнмальнои тем новлвния,железоруд ся 600-650 оС. Для цесса необходимо у молекулярный решет в основе которых л Переменное магнитн киф реакции взаимодеиствия углерода с о слами железа, тем больше, чем больше колеблется молекулярная решетка железорудного сырья.Установлено, что при напряженнос магнитного поля в 100-200 Э. атомы железа в кристаллической решетке р ширяют ее, а при напряженности в 5 600 Э. - сжимают. Используя этот Ф изменяя напряженность переменного м нитного поля по ходу перемещения железорудного сырья при обжиге от 100 - 200 до 500 - 600 Э, резкоускоряют металлизацию шихты. Задавая твердый углеродистый восстанови Ос ас- акт с присоелинением заявк(23)приоритет Изобретение относится к черной и цветной металлургии , в частности к проектированию и изготовлению печей для металлизации шихты.Известен способ, согласно которому железорудное сырье для металлизации прокаливается в трубчатых печах до 1250-1300. С 1 .Недостатком этого способа является повышенный расход энергии, так как при остывании в интервале темпер тур 860-1100 оС наблюдается вторичное окисление железорудного сырья, а следовательно энергия, затрачиваемая на перегрев шихты, расходуется зря.Известен способ обжига шихты из окислов металлов с вводом твердого углеродистого восстановителя в шихту в начале нагрева, а после ее металлизации - охлаждение и загрузку в печь 2.Для этого способа характерны повышенный угар твердого восстановитеператчрой восстаного сырья являетинтенсиФикации про"величить колебанияок исходного сырья,ежат атомы железа.ое поле ускоряет881121 тель только в зону его максимальноговзаимодействия с окислами железа, епособствуют его значительной экономии и ускорению самого процесса металлиэации, 5Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсявращающаяся трубчатая печь для термической обработки материалов, включающая установленные на ее корпусе 10воздушные сопла, соединенные внутрипечи перФорированными трубами изжаропрочного материала 3.Недостатками данной печи являются незначительная скорость металлизации и значительный расход восстановителя.Цель изобретения - ускорение процесса металлизации и уменьшение расхода углеродистого восстановителя.Поставленная цель достигаетсятем, что установка снабжена сочлененной с вращающейся печью индукционной печью с винтообразным транспортирующим трактом из немагнитнойстали и расположеннОй над ней примыкающей прокалочной камерой в 3-4раза меньшего диаметра, выполненнойс винтообразным трактом, а индукторырасположены по периметру печи через45-90 с зазором, составляющим -18 16периметра печиЧисло зубьев приводных шестерен1 и Й редукторов вибрирующнхмеханизмов, участвующих во вращениивалов индукционной печи и прокалочной камеры, равны между собой,Индуктор выполняется разъемнымдля удобства ремонта тракта для перемещения шихты. Установка овальныхиндукторов с шириной в по дуге, равной в - -6- периметра печи черезЙ Я:461;апромежутки - вызвана необходимостью иметь переменную напряженностьмагнитного поля по пути тракта шихтовых материалов, причем промежуток2.соответствует печам с диаметрром до 1,5, м, а 4 - с диаметромсвьппе 1,5 м.Расположение шахтной прокалочнойкаиеры со смещением относительно труб Очатой печи в горизонтальной плоскостина 90 объясняется необходимостьюзасыпки порции восстановителя на лопасти шихтового тракта индукционнойпечи раньше, чем засыпано железорудное сырье, так как последнее. ложасьслоем на восстановитель и постепеннопроникая вглубь (большая плотность),способствует лучшему химическому взаимодействию.Соотношение диаметров прокалочной камеры для восстановителя и индукционной печи как 1;3-4 объясняется тем, что всегда в процессах восстановления восстановителя требуется 30-35 вес.7. железосодержащей шихты.Расстояние оси прокалочной камеры от оси индукционной печи, равное 0,5 диаметра последней плюс 0,5-0,6 диаметра камеры, объясняется тем, что ближе их установить нельзя, а дальше увеличиваются объемы здания, занимаемые установкой. Восстановитель обогревается горячими колошниковыми газами иэ электропечи, где проплавляется металлизированное желеэосодержащее сырье, поэтому в нижнем торце прокалочной камеры установлен трубопровод горячих газов, а в верхнем- холодных отходящих газов. Опытами установлено, что при напряженности поля в 150 Э решетка из атомов железа склонная к расширению, а при напряженности вьппе 500 Э - к сжатию. Перемена напряженности с 100-200 Э способствует расшатыванию решетки окислов и ускоряет металлизацию железорудного сырья. Промежутки между индукторами в в- вызваны необходи С Ч:2мостью перемены напряженности поля 500-600 Э. (Н,1) на напряженность 100- 200 Э Ь).Для возвращения в исходное положение шихтоперемещающих трактов ин,цукционной печи прокалочной камеры после их перемещения в одну сторону на угол число зубьев приводныхЖшестерен 1 и П рядов редукторов вибрирующих механизмов, участвующих в вращении валов индукционной печи и прокалочной камеры, должны быть равны между собойВ противном случае шихто загрузочные тракты смещаются вниз или вверх.На фиг, 1 показана установка с разрезом индукционной печи, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - горизонтальное сечение про-. калочной камеры, сечение А-А.на Фиг.1; на фиг. 4 - вертикальное сечение прокалочной камеры, сечение Б-Б на фиг,3; на фиг. 5 - горизонтальное сечение индукционной печи, сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - вид Г на фиг.5; на фиг. 7 - наружная боковая стенка индукционной печи, разрез Д-Д нафиг. 5; на фиг. 8- схема вибрирующевогнутые лопасти винтообразного тракта 11 индукционной печи 1 О. Установ" ленные по периметру печи через промежуток овальные индуктора рассчитаны таким образом, чтобы напряженность магнитного поля в зоне про" тив индуктора была 500-600 Э. Н, а в промежутке между индукторамй - 00-200 Э Н 2. Так как железная руда, брикеты, состоящие из Ге 01,. имеют магнитные свойства до 600-650 С, то в индукционной печи поддерживается эта температура. При превышении температуры 650 оС сырье теряет магнитные свойства и нагрев резко уменьшается. При вращении привода вибрирующего механизма вогнутые лопасти тракта индукционной печи перемещают 1ся на - оборота по часовой стрел 2.ке, а затем на такой же угол против часовой стрелки с периодом перемены вращения 30-60 раз в мин, Это создает условия перемещения окатышей по кругу и вниз к отводному носку 13.При движении окатышей по кругу изменяется напряженность магнитного по.- ля с 100-200 Э, Н 2 до 300-600 Э Н.При этом атомы железа стремятся сжать и расширить решетку окислов,Р чем ускоряют условия отрыва от них атомов кислорода углеродом восстано" вителя, поступающего в индукционную печь 10 после нагрева в прокалочной камере 5 горячими колошниковыми газами.из дуговой электропечи, поступающими в камеру через трубопровод 8. Металлизированные окатыши с отводного носка 13 попадают в ванну дуговой электропечи для проплавления.При стоимости отсевов кокса в 31 руб/т и расходе его около 30 мас.3 на единицу перерабатываемого сырья экономия на каждую ее тонну составляет31 100 0,05 = 01465 руб.формула изобретения 1, Установка ;металлизации железорудного сырья, содержащая вращающуюся трубчатую печь для нагреваматериала, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью ускорения процессаметаллизации и уменьшения расходауглеродистого восстановителя, установка снабжена сочлененной с вращающейся печью индукционной печью, попериметру которой расположены через45-90индукторы магнитного поля сзазором между ними равным половине 5 88112 го механизма, выносной элемент 1 на фиг1.Установка металлизации железорудного сырья состоит иэ загрузочного люка 1, борова с обводной трубой 2 для отвода иэ печи дьпчовых газов, трубчатой вращающейся печи 3, фор-. сунки 4 для нагрева шихты в трубчатой печи 3 и прокалочной камеры 5 с механизмом вибрирования 6, установ О ленным в верхнем торце камеры загрузочной воронки 7, и с вмонтированным в ее нижний торец трубопроводом 8 для ввода в камеру горячих колошниковых газов электропечи, проплавляющей же лезорудное сырье, овальных индукторов 9, расположенных по наружной стенке индукционной печи 10 с винтообразным трактом 11 из нержавеющей, не- магнитной стали для перемещения ших ты, механизма вибрирования 12, установленного в нижнем торце печи, и отводного носка 13 для ввода метал- лизированного сырья в ванну электропечи или в коробок 14. На фиг. 4 по- р 5 казаны ограждение винтового тракта иэ жаростойкого асбеста 15, кожух прокалочной камеры 16. Плоские индук" торы (фиг. 5) шириной в (см. фиг. 6) размещаются симметрично по периметру Зо печи через угол - - - (2 А) для воз 7 Г В4можности чередования напряженности поля от 100-200 до 500-600 Э. Более частое чередование индукторов сглажи вает напряженность поля во всех точ 35 ках печи, более редкое - уменьшает число перемен напряженности поля.На фиг. 7 показаны ограждение винтового тракта 11 из жаростойкого асбоцемента 17, покрытие индуктора 18Ю и металлические бандажи 19, скреплякппие все части индукционной печи О; на фиг. 8 - редуктор 20, приводящий во вращение два ряда шесте рен, который приводится в движение45 через полумуфты 2 от электродвигателя 22.Установка металлизации железоруд ного сырья работает следующим образом.Окатьппи из желозорудного сырья или различные формовки задаются в загрузочный люк 1 перед трубчатой вращающейся печью 3, в которой они нагреваются до 600-6501 С за счет сжигания природного газа, поступающего вместе с кислородом через форсунку 4, За счет наклона трубчатой печи и ее вращения окатыши скатываются наширины индчктора и расположенной под индукционной печью примыкающей к ней прокалочной камерой в 3-4 раза меньшего диаметра, причем индукционная печь и прокалочная камера вы полнены с винтообразными транспортирующими трактачи, валы которых снабжены поворотными приводами.2. Установка по п, 1, о т л и ч аю ш а я с я , тем, что число зубьев приводных шестерен 1 и 11 рядов редукторов поворотных механизмов приводов индукционной печи и прокалоч.с ной камеры равны между собой.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 19 368314, кл. С 22 В 1/26, 973.2, Авторское свидетельство СССР Ф 402569, кл. С 22 В 7/00, 973.3, Авторское свидетельство СССР Ф 330190, кл. С 27 В 7/36, 1972.881121 1 ряд шегачерен 7 8 заряд шегтперен Ось меч юромюгшеей Редакт Корректор М, Ле к Подписно сударс м изоб осква,филиал каз 9873/42ВНИИПИпо11303 1 ряд шегтперен 3 ряд шегшерем оставитель А. Савельеехред М.Рейвес Тираж 621енного комитета СССРтений и открытийЖ, Рачпская наб.,Патент", г. Ужгород, ул, Проектная