СПОСОБ СУШКИ ШЛАМОВ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА В НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1998 года по МПК C22B1/00 

Изобретение относится к области черной металургии и может использоваться при переработке замасленных щламов прнокатного производства.

Известен способ подготовки замасленной окалины к использованию в агломерационном производстве путем добавки к шламу негашеной извести в количестве 20%, тщательного перемешивания смеси и выдержки ее в течение 15 сут, в результате степень выгорания масел при агломерации возрастает с 60 до 70%.

Недостатком способа является неполное удаление масел, 30-40% которых при агломерации не сгорают, а возгоняются и оседают на лопатках роторов эксгаустеров, что приводит к быстрому выходу последних из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи, включающий их нагрев до температуры выше 100^oC, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел.

Недостатком способа является низкая эффективность возгонки и дожигания масел, а также отсутствие ограничения верхнего предела температурного интервала нагрева шлама, что обуславливает возможность спекания его частиц между собой и с футеровкой печи и образования настылей.

Задачей изобретения является повышение степени удаления масел из шламов прокатного производства и эффективности утилизации выделяющегося при этом тепла, а также снижение расхода внешнего топлива на отопление используемой для этого нагревательной печи, и получение продукта, пригодного для использования в агломерационном и/или доменном и/или сталеплавильном производствах.

Технический результат достигается за счет того, что в способе сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи, включающем их нагрев при температуре выше 100^oC, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел, сушку осуществляют во вращающейся печи с внешним обогревом и противоточным движением шлама и дымовых газов, при этом шламы непрерывно подают в загрузочный конец печи при соотношении шлама и воды, обеспечивающем температуру дымовых газов в пределах 100-400^oC, причем расход топлива, подаваемого для обогрева печи после загорания паров масел снижают до уровня, обеспечивающего максимальный нагрев шлама в пределах 500-900^oC. Температуру и влажность обрабатываемого шлама на выходе из печи регулируют подачей на него в рабочем пространстве печи на расстоянии 1-2 ее диаметра от разгрузочного конца оборотной воды газоочистки.

Во втором варианте способа сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи, включающего нагрев до температуры выше 100^oC, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел, сушку шламов осуществляют во вращающейся печи с внешним обогревом и противоточным движением шлама и дымовых газов, при этом на обрабатываемый шлам на загрузочном и разгрузочном концах печи подают сгущенную шламовую пульпу, состоящую из шламов газоочистки вращающейся печи и/или агломерационного и/или сталеплавильного производства.

Примеры выполнения способа по первому варианту.

Пример 1. Способ реализуется во вращающейся печи диаметром 2,4 м и длиной 18 м, наклон печи к горизонту 2 градуса. С разгрузочного конца печь футерована на длину 10 м, отапливается горелкой. Расход природного газа равен 1000 м³/ч. , воздуха 13 тыс. м³/ч. С загрузочного конца в печь подают шлам прокатного производства в количестве 10 т твердого / ч. Шлам содержит 10% масел и 20% воды. Одновременно со шламом в печь подают оборотную воду газоочистки в количестве 2 м³/ч. По мере продвижения шлама по печи он высушивается, а в футерованной части печи нагревается до 100-500^oC. При температуре 100 - 500^oC масла возгоняются, и их пары сгорают в объеме печи. При этом для устранения перегрева печи и сохранения в ее рабочем объеме окислительной атмосферы расход природного газа снижают до 50 м³/ч. и поддерживают на этом уровне до остановки печи.

Обработанный шлам прокатного производства выгружают из печи при температуре 650^oC и передают по течке во вращающийся холодильник. Шлам содержит 70% железа в виде оксидов и некоторое количество примесей (1-2 SiO₂; не более 1% CaO; 0,5% Al₂O₃ и 0,3% Р) при отсутствии масел. В печи образуется около 20 тыс. нм³/ч. дымовых газов с температурой 300^oC, с которыми из печи выносится 0,5 т/ч. пыли и незначительная часть (следы) масел, которые улавливаются на газоочистке и возвращаются в процесс с оборотной водой.

Пример 2. В тех же условиях, что и в примере 1, шлам содержит 10% воды. Расход оборотной воды газоочистки составляет 3 м³/ч. Остальные параметры процесса не изменяются.

Пример 3. В тех же условиях, что и в примере 1, шлам содержит 20% масел, и его загружают в печь в количестве 5 т твердого/ч. Шлам нагревают в печи до температуры 850^oC, температура дымовых газов составляет 400^oC, остальные параметры процесса не изменяются.

Пример 4. В тех же условиях, что и в примере 3, расход оборотной воды увеличивают с 2 до 3 т/ч. Температуру дымовых газов снижают до 300^oC, а температуру нагрева шлама в печи - до 800^oC. Остальные параметры процесса не изменяются.

Пример 5. В тех же условиях, что и в примере 1, оборотную воду газоочистки в количестве 2 т/ч. подают в разгрузочный конец печи на расстоянии 3 м. Разгрузочный конец печи длиной 3 м не футерован. Максимальная температура отходящих газов равна 150^oC. Охлажденный шлам выгружают из печи с температурой 90^oC, и его влажность равна 5%. Остальные параметры процесса не изменяются.

Пример выполнения способа по второму варианту в тех же условиях что и в примере 5 отличается тем, что вместо оборотной воды сгущенную шламовую пульпу от газоочистки вращающейся печи, агломерационного, доменного и сталеплавильного производств в любом сочетании с расходом каждого от 0 до 100%. Содержание твердого в шламе равно 25%, при этом твердое имеет следующий химический состав: 50% Fe общ. (в виде оксидов); 10% CaO; 6% SiO₂; 1,5% Al₂O₃.

Производительность вращающейся печи составила 11,5 т/ч. Готовый продукт с влажностью 5% имеет температуру 90^oC и содержит: 68% Fe общ.; 2,2% SiO₂; 1,9% CaO; 0,6% Al₂O₃ и 0,1% Zn.

Остальные параметры процесса не изменяются.

Аналогичным способом осуществляется процесс при других содержаниях воды и масел в шламе прокатного производства. В качестве внешнего топлива на горелку может подаваться любое топливо (природный, доменный или коксовый газы, мазут, уголь и др.).

Анализ приведенных данных показывает, что использование предлагаемого изобретения позволит полностью удалить масла из замасленных шламов и получить продукт, пригодный к использованию в агломерации на конвейерных машинах, а также в доменном, сталеплавильном производствах и/или в порошковой металлургии.

Использование: относится к области черной металлургии и может быть использовано при переработке замасленных шламов прокатного производства. Сущность изобретения: способ включает нагрев рабочего пространства и материалов в нем в противотоке с дымовыми газами, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел. Маслосодержащие шламы непрерывно подают в загрузочный конец печи совместно с оборотной водой газоочистки вращающейся печи, причем соотношение шлама и воды регулируют из условия поддержания температуры отходящих дымовых газов в пределах 100-400 C^o. Температуру и влажность обработанного шлама из печи регулируют подачей на него в рабочем пространстве печи оборотной воды газоочистки на расстоянии 1-2 ее диаметра от разгрузочного конца. Согласно второму варианту на загрузочном и разгрузочном концах печи на обрабатываемый шлам подают сгущенную шламовую пульпу от газоочисток вращающейся печи, агломерационного, доменного и/или сталеплавильного производства в любом сочетании с расходом каждого от 0 до 100% с содержанием твердого вещества 10-50%. По обоим вариантам расход внешнего топлива на горелку после загорания паров масел снижают до уровня, обеспечивающего максимальный нагрев шлама в пределах 500-900 C^o. 2 с. и 1 з. п. ф-лы.

1. Способ сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи, включающий их нагрев при температуре выше 100^oС, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел, отличающийся тем, что осушку осуществляют во вращающейся печи с внешним обогревом и противоточным движением шлама и дымовых газов, при этом шламы непрерывно подают в загрузочный конец печи совместно с оборотной водой газоочистки вращающейся печи при соотношении шлама и воды, обеспечивающем температуру дымовых газов в пределах 100 - 400^oС, причем расход топлива, подаваемого для обогрева печи, после загорания паров масел снижают до уровня, обеспечивающего максимальный нагрев шлама в пределах 500 900^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру и влажность обработанного шлама на выходе из печи регулируют подачей на него в рабочем пространстве печи на расстоянии 1 2 ее диаметров от разгрузочного конца оборотной воды газоочистки. 3. Способ сушки шламов прокатного производства в нагревательной печи, включающий нагрев до температуры выше 100^oС, удаление влаги, возгонку и сжигание содержащихся в шламе масел, отличающийся тем, что сушку шламов осуществляют во вращающейся печи с внешним обогревом и противоточным движением шлама и дымовых газов, при этом на обрабатываемый шлам на загрузочном и разгрузочном концах печи подают сгущенную шламовую пульпу, состоящую из шламов газоочистки вращающейся печи и/или агломерационного, и/или доменного, и/или сталеплавильного производства с содержанием твердого вещества 10 50% причем расход топлива, подаваемого для обогрева печи, после загорания паров масла снижают до уровня, обеспечивающего нагрев шлама в пределах 500 900^oС.