СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ НА ОБЖИГОВЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ МАШИНАХ Российский патент 1999 года по МПК C22B1/20 

Изобретение относится к технике окускования тонкодисперсных материалов и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Из уровня техники известен способ термообработки окатышей на обжиговых конвейерных машинах, включающий сокращение продолжительности сушки в первой секции на 6%, начиная с 45% до 15%, на каждые 40 мм увеличения слоя окатышей, начиная с 300 мм при одновременном увеличении температуры теплоносителя в первой секции на 40^oC, начиная с 300^oC и до 500^oC, и в конце второй секции на 60^oC, начиная с 800^oC до 1100^oC, при этом температура в начале второй секции составляет 500^oC (авт.св. SU N 1183556, С 22 В 1/14, 03.08.83).

Недостатком этого способа является весьма сложная осуществимость из-за невозможности ступенчатого изменения температур по вакуум-камерам, а также вследствие постоянства высоты слоя окатышей на обжиговой машине, являющегося одним из важных параметров регулирования режима термообработки и поддержания качества готовой продукции.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ термообработки окатышей, осуществляемый на обжиговой конвейерной машине ОК-520 и включающий двухступенчатую сушку продувом и прососом, последующий подогрев, обжиг, рекуперацию и ступенчатое охлаждение продувом и прососом, при этом теплоноситель, отсасываемый из зоны охлаждения продувом, используют для подачи в горелки горна зон подогрева и обжига (см. напр. Н.Н. Бережной и др. Производство железорудных окатышей. - M.: Недра, 1977, с. 106 - 151).

Недостатком существующей технологии обжига окатышей является значительное образование мелочи за счет разрушения окатышей, поступающих в зону обжига не полностью высушенными и испытывающих в результате термический "шок". Кроме того, недостатком является высокий удельный расход топлива за счет использования в зонах подогрева и обжига горелочных устройств, предназначенных для поддержания температур в этих зонах на нужном уровне.

Техническая задача, которая была поставлена при создании изобретения, заключается в снижении удельного расхода топлива при производстве окатышей за счет более полного использования тепла отходящих газов, а также уменьшение или практически полное исключение разрушения окатышей в верхних переувлажненных слоях при переходе их из зоны сушки продувом в зону сушки прососом.

Поставленный технический результат реализуется за счет того, что изменено соотношение технологических операций процесса термообработки; продолжительность зоны сушки прососом составляет 6-9% общего времени термообработки окатышей, подогрева 9-12%, обжига 18-21, охлаждения продувом 30-36%, охлаждения прососом 12-15%, при этом теплоноситель, отсасываемый из зоны охлаждения прососом подают в зону охлаждения продувом, поддерживая его температуру на входе и выходе зоны охлаждения продувом 70 - 150^oC и 900- 1100^oC соответственно, а температуру теплоносителя в зонах сушки прососом, подогрева и обжига поддерживают в пределах соответственно 300-350^oC, 500-600^oC и 1000-1300^oC. Продолжительность зон сушки продувом и рекуперации не изменялась и составила, как и в наиболее близком аналоге, 15 и 6% соответственно.

Сущность изобретения заключается в следующем. На фабрике окомкования Михайловского ГОКа на обжиговой машине ОК-520 N 1 были проведены эксперименты по отработке оптимальных режимов процесса термообработки окатышей, позволяющих получить качественный готовый продукт и одновременно снизить расход используемого топлива. Путем переноса перегородок в горне изменялось соотношение продолжительности технологических зон процесса термообработки, а также изучалась возможность использования отсасываемых из разных зон термообработки теплоносителей в других зонах машины. Эксперименты проводили при высоте слоя окатышей 400 мм, постели - 80-100 мм, влажности окатышей - 9,6-9,7%. Производительность по готовому продукту составила 420 - 430 т/ч. В ходе проведения опытов фиксировали качественные показатели окатышей - сжатие и истираемость, количество мелочи 5-0 мм, температуру готового продукта, а также удельный расход газа. В результате экспериментов было установлено, что поставленная техническая задача может быть успешно решена за счет изменения основных зон процесса: сушки прососом, подогрева, обжига и охлаждения продувом и прососом при неизменной продолжительности зон сушки продувом и рекуперации, а также при подаче теплоносителя из зоны охлаждения прососом в зону охлаждения продувом. Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице.

Анализ представленных результатов показывает, что оптимальными с точки зрения решения поставленной технической задачи являются продолжительность зоны сушки продувом - 15%, сушки прососом - 6-9%, подогрева - 9-12%, обжига - 18-21%, рекуперации - 6%, охлаждения продувом 30-36 %, охлаждения прососом - 12- 15% от общего времени термообработки, при температурах теплоносителя в зонах сушки прососом, подогрева, обжига соответственно 300-350^oC, 500-600^oC, 1000-1300^oC и 900-1100^oC 70-150^oC на выходе и входе зоны охлаждения продувом. Увеличение времени охлаждения окатышей продувом и подача в нее теплоносителя из зоны охлаждения прососом позволяют увеличить температуру теплоносителя, подаваемого в зоны обжига и подогрева, что, в свою очередь, позволяет полностью отказаться от использования горелочных устройств в зоне подогрева и уменьшить расход газа в горелочных устройствах зоны обжига, продолжительность которой уменьшена за счет более высокой температуры теплоносителя в зоне подогрева и рекуперации, что позволяет обеспечить разогрев внутренних слоев окатышей до необходимых температур. Увеличение времени охлаждения прососом позволит получить окатыши на выходе из бункера - выравнивателя с температурой не выше 80 - 100^oC. Полностью высушенные в зоне сушки прососом и зоне подогрева окатыши поступают в зону обжига полностью высушенными, не испытывают термического "шока", что позволяет сохранить их целостность и существенно уменьшить образование мелочи.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в области подготовки сырья к доменному переделу. Способ включает ступенчатую термообработку, в которой продолжительность зоны сушки продувом составляет 6%, зоны сушки прососом 6-9%, зоны подогрева 9-12%, зоны обжига 18-21%, зоны рекуперации 6%, зоны охлаждения продувом 30-36% и зоны охлаждения прососом 12-15% общего времени термообработки. Теплоноситель, отсасываемый из зоны охлаждения прососом, подают в зону охлаждения продувом и поддерживают его температуру на входе и выходе в эту зону 70-150°С и 900- 1100°С соответственно. Далее этот теплоноситель передают в зоны подогрева, обжига и рекуперации. Температуру теплоносителя в зонах сушки прососом, подогрева и обжига поддерживают в пределах соответственно 300-350°С, 500- 600°С и 1000-1300°С. Реализация изобретения позволит полностью отказаться от горелочных устройств в зоне подогрева и уменьшить расход газа в горелочных устройствах зоны обжига. Одновременно за счет подбора оптимальных режимов термообработки уменьшается или практически полностью исключается разрушение в верхних переувлажненных слоях при переходе из зоны сушки продувом в зону сушки прососом. 1 табл.

Способ термообработки окатышей на обжиговых конвейерных машинах, включающий ступенчатую термообработку в зонах сушки продувом и прососом, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения продувом и прососом, отсос газов и использование отсасываемых от зоны охлаждения газов в зонах подогрева, обжига и рекуперации в качестве теплоносителя, отличающийся тем, что продолжительность зоны сушки прососом составляет 6 - 9%, подогрева 9 - 12%, обжига 18 - 21%, охлаждения продувом 30 - 36%, охлаждения прососом 12 - 15% времени термообработки, при этом теплоноситель, отсасываемый из зоны охлаждения прососом, подают в зону охлаждения продувом, поддерживая его температуру на входе и выходе зоны охлаждения продувом в пределах 70 - 150^oС и 900 - 1100^oС соответственно, а температуру теплоносителя в зонах сушки прососом, подогрева и обжига поддерживают в пределах соответственно 300 - 350^oС, 500 - 600^oС, 1000 - 1300^oС.