СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ Российский патент 1994 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к металлургии, а именно к агломерации руд и концентратов.

Известен способ агломерации руд и концентратов, предусматривающий интенсификацию агломерационного процесса путем применения обогащенного кислородом воздуха. Известен также способ агломерации с использованием воздуха, обогащенного рециркулируемыми отходящими агломерационными газами, позволяющий уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу с агломерационными газами (см. Способ агломерации с использованием рециркуляции отходящих газов. Бойко М.Г., Аничина Н.Н., Рычкова Е.А. Тезисы докладов международного симпозиума "Проблемы экологии в металлургическом производстве - 90". Мариуполь, 1990, с. 91, 92).

Недостатком известных способов агломерации руд и концентратов является то, что они не предусматривают подачи в спекаемый слой воздуха (кислорода, рециркулируемого агломерационного газа) в пульсирующем режиме, что снижает интенсифицирующее действие воздуха, обогащенного кислородом или рециркулируемым газом, на агломерационный процесс.

Известен способ агломерации руд и концентратов на конвейерной агломерационной машине с избыточным давлением воздуха над спекаемым слоем, создаваемым с помощью нагнетателя, при пульсирующем режиме подачи воздуха в спекаемый слой, характеризующийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости нагнетателя и предотвращения его преждевременного выхода из строя, пульсирующий режим движения воздуха в спекаемом слое достигается за счет мгновенных поочередных перекрытий воздухопроводов, подводящих в напорном устройстве воздух к левой и правой половинам площади спекания агломерационной машины, считая от ее продольной оси, причем сумма сечений воздухопроводов для подвода воздуха в любой момент времени поддерживается постоянной.

Недостатком известного способа агломерации руд и концентратов являются тяжелые условия работы клапанов, с помощью которых производятся поочередные перекрытия воздухопроводов, работающих под высоким давлением воздуха и при большой частоте перекрытий (4-14 перекрытий в секунду). Это снижает их эксплуатационную стойкость и требует увеличения времени на ремонт (замену) клапанов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ интенсификации процесса спекания агломерационной шихты с использованием регулирования разрежения в вакуум-камерах, характеризующийся тем, что, с целью увеличения скорости спекания агломерационной шихты, производят пульсирующий отсос отходящих газов. Пульсация вакуума приводит к искусственной турбулизации потоков воздуха и газов в спекаемом слое, а также приводит к пульсирующему изменению количества просасываемого через слой кислорода, что способствует повышению скорости горения коксовой мелочи при агломерации и, как следствие этого, к повышению производительности агломерационной машины на 10-20%.

Недостатком известного технического решения является то, что пульсирующий отсос отходящих агломерационных газов приводит к тому, что импульсный режим движения агломерационных газов имеет место не только в спекаемом слое, но и на всем протяжении газоотводящего тракта, включая эксгаустер, что является источником возникновения вибрации, а это в свою очередь приводит к снижению эксплуатационной стойкости элементов конструкции эксгаустера и к преждевременному выходу из строя лопаток и ротора эксгаустера. Другим недостатком известного технического решения является то, что для пульсирующего отсоса газа необходима установка в патрубках вакуум-камер специальных клапанов, работающих в режиме многовенных перекрытий. Между тем эти клапаны должны работать при большой частоте перекрытий и подвергаются сильной эрозии пылевидными частицами, что снижает их эксплуатационную стойкость и требует дополнительного времени на ремонт (замену) клапанов.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости элементов конструкции газоотводящего тракта и эксгаустера.

Поставленная цель достигается тем, что в способе агломерации руд и концентратов, включающем просасывание газового потока через спекаемый слой с помощью эксгаустера при пульсирующем изменении количества просасываемого через слой кислорода, это изменение достигается за счет осуществляемого в пульсирующем режиме обогащения воздуха, засасываемого в спекаемый слой, газом, содержание в котором кислорода отличается от содержания кислорода в воздухе.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ агломерации руд и концентратов отличается от известного тем, что пульсирующее изменение количества просасываемого через слой кислорода достигается не за счет пульсирующего отсоса отходящих агломерационных газов, а за счет осуществляемого в пульсирующем режиме обогащения воздуха, засасываемого в спекаемый слой, газом, содержание в котором кислорода отличается от содержания кислорода в воздухе.

Предлагаемый способ агломерации руд и концентратов может быть pеализован следующим образом.

П р и м е р 1. Агломерацию ведут на конвейерной агломерационной машине ленточного типа. Просасывание агломерационных газов через слой осуществляют с помощью эксгаустера. Сверху в спекаемый слой для обогащения воздуха дополнительно подается технический кислород. При этом содержание О₂ в смеси воздуха и технического кислорода всегда будет превышать содержание О₂ в воздухе (21%). Подачу технического кислорода (на смешивание с воздухом) можно осуществлять как с помощью напорного устройства, так и с помощью душирующего устройства - струями. При этом подача технического кислорода должна осуществляться в пульсирующем режиме, для чего устройство для его подачи снабжено пульсатором.

П р и м е р 2. Агломерацию ведут на конвейерной агломерационной машине ленточного типа при просасывании агломерационных газов через слой с помощью эксгаустера. Сверху в спекаемый слой подается прошедший очистку от пыли рециркулируемый агломерационный газ. Непосредственно над спекаемым слоем рециркулируемый агломерационный газ с помощью смесительного устройства смешивают с воздухом, при этом содержание кислорода в смеси всегда будет меньше, если в воздухе (21%) и всегда больше, чем в агломерационном газе (10-15% ). Подача рециркулируемого газа должна осуществляться в пульсирующем режиме, для чего система подачи его в спекаемый слой оснащена пульсатором.

П р и м е р 3. Агломерацию ведут на удлиненной конвейерной машине ленточного типа с охлаждением агломерата на хвосте ленты. Просасывание агломерационных газов осуществляется с помощью эксгаустера, а просасывание воздуха через охлаждаемый слой в хвостовой части агломерационной машины - с помощью низконапорного дымососа. Сверху в охлаждаемый слой агломерата подается технический азот, содержащий 4-5% О₂, с целью уменьшения вторичного окисления агломерата при охлаждении. Подачу технического азота осуществляют в пульсирующем режиме, что обеспечивается с помощью пульсатора. Перед подачей в слой азот смешивается с воздухом в специальном смесителе. Подача азота в пульсирующем режиме обеспечивает пульсирующее изменение содержания кислорода в просасываемом газе, которое всегда больше 5 и меньше 21%.

Использование предлагаемого способа агломерации руд и концентратов обеспечивает стационарность потока отходящих агломерационных газов в вакуум-камерах, сборном газоотводе, коллекторе и эксгаустере, что обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости газоотводящего тракта и эксгаустера, при этом обеспечивается пульсирующее изменение количества просасываемого через слой кислорода, что способствует повышению скорости горения коксовой мелочи и, как следствие этого, к повышению производительности агломерационной машины на 10-20%.

Сущность: пульсирующее изменение просасываемого через слой воздуха достигается за счет осуществляемого в пульсирующем режиме обогащения воздуха газом, содержание в котором кислорода отличается от содержания кислорода в воздухе.

СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий просасывание газового потока через спекаемый слой с помощью эксгаустера при пульсирующем изменении массового количества просасываемого через слой воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости элементов конструкции газоотводящего тракта и эксгаустера, пульсирующее изменение массового количества просасываемого через слой воздуха осуществляется обогащением воздуха в пульсирующем режиме газом, содержание в котором кислорода отличается от содержания кислорода в воздухе.