Способ зажигания агломерационной шихты Советский патент 1983 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к агломерационному производствуf конкретно к тегаювой обработке слоя шихты в начальный период спекания„

.Известен способ зажигания агломерационной шихты., который включает ее подогрев горновыми газами с температурой 800-900 С с последующим повышением температуры со скоростью 1000-1200°С/мин до 1200-1300°С, выдержкой шихты при этой температура в течение одной минуты и снижение температуры горновыл газов со скоростью 200-300°С/мин 1.

Олнако из-за наличия подсосов холодного воздуха в зазорах периферийных и торцовых стенок горна и использования по этому способу горелочных устройств; имеющих жесткий прямоструйный факел, наблюдается значит-е льная неравномерность теплозсй обработки слоя. Вблизи боотов палет температура горновых газов ниже, чем в средней части горка tia 150-200 С и это снижает прочность периферийных участков спека.

Наиболее близким к предлагаемог лу по технической сущности и достигает мому результату является способ зажигаиия агломерационной шихты, ко.торый заключается в тоМр что посредством раздельной подачи топлива и воздуха,- их смешивания, сжигания топливо-воздушной смеси в вихревых горелках и просасывания газа-теплоноситОЛЯ через слой шихты, воздух в горелочный камень подают .закрученным с относительным-моментом количества движения на единицу массового расхода равным 5-30 Н, а газ подают в центральную часть закрученного воздушного потока прямой струей со скоростью 2-10 м/с | 2 , Известный режим подачи воздуха и газа обеспечивает получение для зажигания закрученного многослойного плоского факела, температура которого пониж.ается по мере приближния к гсрелочному камню.

Однако закручивание факела, способствуя выравниванию температурног поля по площади зеркала горка, обуславливает захват периферийныхмк горелками холодного воздуха,- попадаемого в полость горна через зазоры в боковых и торцовых, его стенках, В результате этого перепад темпера-туры горновых газов между средней и периферийной частями горна достигает 80-140°С и наибольший в высокотемпературной зоне - в зоне, с максимальной разностью температуры между горновыми газами и окружаюгдай средой. Количество хо.подного воздух подсасываемого в полость горка чере боковые и торцовые заэоры неодинаково из-за РВ.ЗНОЙ их величины, поэтому при однонапрайленном или хаоогичиом закручивании факела наблюдается неравномерный режим зггжигааия также и по длине горна Б различных его сечениях. Для частичного снижения отрицательного ВОЗДОЙСТБИЯ подсосов холодного воздуха целость горна, температурный режим его средней части поддерживают на верхнем пределе. Указанные недостатки способствуют снижению прочности спека и перерасходу топлива на процесс спекания.

Цель изобретения - повыше-.ие прочьости слгломерата и снижен.а рас:к;ода топлива на проп,есс спекани, за счет равномерной тепловой обработ; / елок закрученным факелом.

Поставленная цель дос::игается тем, что согласно способу зажигания агломерационной шихты, включающему раздельную подачу топлива и воздуха, их смешивание, сжигание смеси в вихревых горелках с закручиванием факела и просасывание продукта горения через слой шихты,в периферийны х горелках зон нагрева и охлаждения закручивают факелы в сторону осевой линии горна соответственно по ходу и против хода движения.палет, а а высокотемпературной зоне - между смежными рядами .пок навстречу руг другу в сторону периферии.

Неравномерность температурного поля в зонах нагрева шихты и охлажения горновых газов обуславливается подсосами холодного воздуха в зазоры ежду слоем шихты и торцовыми стенками. Температура в средней части горна Б.сегда вьоше, чем на периферии, оэтому способом предусмотрено прозводить закручиварше факела в крайних рядах горелок в направлениях, обёспечиваю11чих вовлечение холодного воздуха со стороны торцовых, и боковых стенок горна преимущественно в его среднюю, более горячую часть, снижая, таким образом, разность между температурами периферийной и средней части горка в этих зонах за счет уменьшени.ч температуры горновых газов в средней части горна. Для этого факелы закручивают в сторону осевой линии горна в зоне нагрева по ходу движения палет, а в зоне охлаждения - против хода. При наличии в этих зонах нескольких рядов горелок в смежных рядах периферийных горелок этих зон закручивание идентично описанному. При этом направление потоков горячих горновых газов факела предыдущей периферийной горелки противоположно каправ- . лению потока вовлекаемого холодного воздуха факелом последующей периферийной горелки, а так как скорость потока горячего газа вьш.1е скорости вовлекаемого в зазоры холодного воздуха, происходит вытеснение последн го из полости горна. Аналогичная .противонаправленность закрученного теплоносителя и подсосов.холодного воздуха в смежных рядахпериферийных горелок, принадле ха1цим к разным зонам, например смежные.ряды горелок зоны охлаждения .и зоны высокой температуры, зоны .нагрева и зоны вы сокой температуры. Это способствует снижению отрицательного действия подсосов холодного воздуха в полост горна со стороны его боковых стенок за счет перевода тепла от средней части горна к-периферии. В зоне высокой .температуры, где максимальный перепад между температурой горновых газов и окружающей средой и,, следовательно, максимальная леоднородность температуры горновых газов по ширине горна, устанавливают преимущественно два ряда горелок и осуществляют закручива.ние факелов периферийных горелок каждого ряда навстречу друг другу в .сторону периферии. Такое направление закручивания факела в .горелках этой зоны способствует выводу теплоносителя из центральной части горна к периферии при отсутствии принудител ных, подсосов холодного воздуха и благодаря этому стабилизируется тем пература по ширине горна и в этой зоне. Способом предусмотрена установка преимущественно четного числа горелок в ряду по ширине горна. При это направление закручивания факела в горелках по обе стороны продольной оси горна идентичное. При установке нечетного числа горелок в ряду по предлагаемому способу целенаправлен но закручивают факелы лишь в периферийных горелках каждого ряда. В этом случае они экранируют средние горелки, мощность которых на 10-30% меньше, чем периферийных горелок, что способствует снижению температуры в средней части горна и предотвращает завихрения, нарушающие целенаправленность потоков теплоносителя периферийных горелок. На фиг. 1 показаны потоки теплоносителя и холодного воздуха} на фиг. 2 - температурный режим в зона горна при закручивании факелов в горелках по предлагаемому способу. На палеты загружают агломерацион ную шихту и, поступая под горн, в зону нагрева, она нагревается проду тами, сгорания газа, температуру которых постепенно повышают, -л за/:;;:-гается твердое топливо. При поступлении шихты 3 зону высокой температуры происходит формирование в слое шихты зоны спекания, а в зоне охлаждевгия горновых газов - допол;з;:Ффзъный нагрев спекаемого слоя шихты. В 1 горна с помощью патрубков раздельно подают топливо и воздух. Воздух подают через тангенциальный подвод, обеспечивая его закручивание с относительным моментом количества движения на единицу массового расхода равным 6-30 Н. Топливо подают патрубком в центр закрученного потока воздуха прямой струей с выходной скоростью 2-10 м/с. Скорость потоков газа и воздуха устанавливают по расхо.домерам и регулируют дросселирующими устройствами. В горелочной .амбразуре потоки то.плива.и воздуха перемешивают и затем подают в горн. На выходе из амбразуры топливо-воздуолная смесь за счет закручивания воздуха раздается, благодаря чему формируется закрученмъзй факел. Тангенциальный подвод воздуха в периферийные горелки зоны нагрева осуществляют таким образом, чтобы закручивание факелов в горелках, разделенных продольной осью горна, было направлено в противоположные стороны { в направлении оси по ходу движения палет ). Аналогичную направленность тангенциального подвода воздуха осуществляют в периферийные горелки первого ряда зойы высокой температуры. Во втором ряду горелок зоны высокой температуры и во всех периферийных горелках зоны охлаждения горновых газов уст.анавливают направление тангенциального подвода воздуха к ним обратное описанному. Зто обеспечивает равномерное зажигание по ширине горна. Применение изобретения обеспечивает, как это видно из таблицы, снижение неравномерности тепловой обработки слоя по ширине спекательных тележек примерно в 2 раза (с 50-150 до 3Q-70ec). Выравнивание распределения температур по ширине палет приводит к улучшению прочности спека в прибортовой зоне ( увеличивается выход годного агломерата), в результате чего повышается на 1-1,5% производительность агломашины и снижается на 0,51,0 кг/т агл., расход топлива на процесс.

Номер ряда горелок по ходу палет

Левая сторона

Температура,0

Правая сторона

Ось горна

СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ, включающий раздельную подачу топлива и воздуха, их смешивание, сжигание смеси в вихревых горелках с закручиванием факела и просасывание продукта горения через слой шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности агломерата и снижения расхода топлива на процесс спекания за счет равномерной тепловой обработки слоя закрученным факелом, в периферийных горелках зон нагрева и охлаждения закручивают факелы в сторону осевой линии горна соответственно по ходу и против хода движения пас: iS лет, а в высокоте -1пературной зоне между смежными рядаг-ш горелок нав стречу друг другу в сторону периферии. JBHO Высокой температуры оЛТвТв Отн1ки(т1 /1ьнал d/twa горна Фиг.1

880 W(J

900 950

800

еТо

700 68 Числитель знаменательспособу..

79j

940 §60 9lo

920

1020 9lo

То1Го

820

112

30

860

610

680

ТШ 690 одинаковое направле 1ие крутки во всех горелках - направление крутки воздуха по Предлагаемому