Способ подготовки @ -содержащей добавки в шихту окомкования и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК C22B1/242 

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бункеров, отличающееся тем, что, источник теплоносителя вьтолнен в виде циклонной печи и снабжен транспортирующим узлом, соединяющим печь с циклонами, при этом выход циклонной печи ( сообщен с атмос фарой и соединен газоотходом с приемным - . патрубком мельничного агрегата.

1. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования, включающий подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сырья теплоносителем, ;разбавленным воздухом и рециркуляционными газами,пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последуюпщй его ввод в шихту окомкования, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств, уловленный циклонами первой ступени молотый карбонатный материал подвергают декарбонизации путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его разбавлением, а -затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сырья.

Из:обретение относится к подготовке флюсующих и связующих добавок в шихту окомкования и может быть использовано в черной металлургии при производстве железорудных окатЬпией.

Для подготовки связующей добавки в щихгу окомкования известны различные способы и устройства, например способ подготовки извести для ввода в агломерационную шихту и установка для его осуществления. Способ включает операции помола крупной (15-0 мм) извести, подачи молотой извести в бункер, дозированной вьщачи извести на поток шихты и улавливания пыпевид ной извести. Установка состоит из механизма дробления извести, системы пневмотранспорта извести, системы очистки от пыпи воздуха, поступающего в рабочий бункер при транспррти ровании, системы дозирования и системы КШнА l .

К недостаткам способа и установки следует отнести использование молотой извести, активность взаимодействия которой с компонентами шихты относительно низкая. Кроме того, для . получения извести необходимо сооружение специальной печи с предварительной подготовкой сырья, включающей сортировку известняка, его дробление отсев мелочи и затем обжиг, так как современные печи не предназначены для обжигай, полидисперсного известияка фракций 15-0 мм (пыль в извести образуется от ее истирания). Наряду с этим, транспортировка извести от печи к помольному устройству влечет за собой потери, снижает ее активность за счет частичной гидратации

и рекарбонизации, ухудшает санитарные условия труда.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования и установка для его осуществления. Известныйспособ включает подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сьфья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными газами, пофракционное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования. Известная установка содержит установленные по ходу процесса и связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молотковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пыли, зернистый фильтр, газодутьевые средства и систему бункеров 2J.

Недостаток известных способа и устройства заключается в том, что.,. они предусматривают подготовку для шихты окомкования только известняка, рименяемого как флюсующая добавка, с. последующим вводом в шихту в каестве связующей и упрочняющей доавки бентонита. В свою очередь, ентонит в окатышах является балластным материалом, понижакяцим основость окатьшгей и содержание в них елеза.

Кроме того, в известном способе установке нерационально используется тепло, вьщеляемое при подготовке теплоносителя источником тегтоносителя, т.е. тгродукты сжигания топлива разбавляются воздухом и с низкотемпературным потенциалом вводятся в мельничньй агрегат для сушки карбонатного сырья.. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей СаО-содержащей добавки путем изменения ее свойств. . Поставленная цель достигается тем что согласно способу подготовки СаОсодержащей добавки в шихту окомкования, включающему подготовку теплоносителя, помол и сушку карбонатного сьфья теплоносителем, разбавленным воздухом и рециркуляционными .газами, пофракдионное улавливание молотого материала циклонами первой и второй ступеней и последующий его ввод в шихту окомкования, уловленный циклонами первой ступени молотый кар бонатный ма териал подвергают декарбо низации путем обработки теплоносителем в вихревом потоке перед его разбавлением, а затем направляют в зону помола и сушки карбонатного сьфья. Способ осуществляют в устройстве для подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования, содержащем связанные между собой транспортирующими устройствами и газоходами молот ковую дробилку, мельничный агрегат с источником теплоносителя, .сепаратор, циклоны первой и второй ступеней улавливания пьши, зернистый фильтр, газодутьевые средства и сист му бункеров, источник теплоносителя вьптолнен в виде циклонной печи и снабжен транспортирующим узлом, соединяющим печь с циклонами, при этом выход циклонной печи сообщен .с атмосферой и соединен газоходом с приемным патрубком мельничного агрегата. Ввод и декарбонизация уловленного в циклонах первой ступени молотого карбонатного сырья в вихревом потоке высокотемпературного теплоносителя и применение-циклонной печи для обжига карбонатного сырья в качестве источника теплоносителя дают возможность получать добавку в виде смеси извести с известняком. При этом известь играет роль не только , флюсующей добавки, но и является связующим при вводе ее в шихту оком кования. Таким образом, расширяются функциональные возможности СаО-со264держащей добавки за счет изменения ее свойств при декарбонизации. На чертеже представлена установка для осуществления способа подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования. Установка включает установленные по ходу процесса бункеры 1 кускового известняка, под которыми установлены вибропитатели 2 для подачи материала в молотковые дробилки 3, бункер 4 дробленого известняка с тарельчатым питателем 5, мельничный агрегат 6 с приемным патрубком 7. и источником теплоносителя, в качестве которого установлена циклонная печь 8 для обжига карбонатного сырья, се-, паратор 9 аэродинамического действия, связанный линией 10 возврата с патрубком 7, циклоны первой 11 и второй 12 ступеней улавливания пылевидного продукта, снабженные бункерами 13 с клапанами 14, зернистый фильтр 15, газодутьевые средства 16 и 17, перед которыми установлены шибера 18. Циклоны первой ступени 11 соединены транспортирующим устройством в виде линии 19 возврата с входом 20 циклонной печи 8, выход 21, которой соединен газоходом 22 с мельничным агрегатом 6 и сообщен с атмосферой для подсоса холодного воздуха патрубком 23. Циклонная печь 8 снабжена вентилятором 24 для подачи воздуха на горение и на охлаждение отходящих дымовых газов. Перераспределение возду ха осуществляется задвижками 25 и на патрубке 23. При этом в установке в качестве транспортирующих устройств использованы вибропитатели 2, тарельчатый питатель 5, линии возврата 10 и 19 и клананы 14. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в щихту окомкования с помощью предлагаемой установки осуществляют следующим образом. Кусковой известняк из бункеров 1 направляют питателями 2 в молотковые дробилки 3, после чего дробленый известняк подают в промежуточный бункер 4, а из него тарельчатым питателем 5 в шаровую мельницу 6 череэ приемный патрубок 7. В мельнице 6 осзоцествляют помол материала, сюда же подают поток теплоносителя для сушки материала из циклонной печи 8, разбавленный холодным воздухом и рециркуляционным газом до температуры. ограниченной условиями работы мсль яичного агрегата 6. В циклонной печи 8 осуществляютподготовку теплоносителя т.ёГ сжигают газообразное .топливо. Из. мельницы 6 газовый поток с продуктами измельчения направляют в сепаратор 9, где происходит отделение крупных фракций молотого известняка, возвращаемых на помол . транспортирующим устройствам. линией 10 возврата. Улавливание измельченного материала, выходящего из сепаратора 9 с газовым потоком осуществляют в двух ступенях - циклонах первой 11 и второй 12 ступеней. Причем в-циклонах первой ступени 11 осаждаются более крупные и тяжелые фракции пыпевидного материала, а в циклонах второй ступени 12 - более, мелкие и легкие. За циклонами второй ступени 12 газовый поток разделяют, одну часть его, являющзтося рещфкуляционным газом, вентилятором 16 направляют через приемный патрубок . в мельницу 6, а другую часть направляют для тонкой очистки пыли в зерни тый фильтр 15 и вентилятором 17 выбрасывают в атмосферу. Перераспределение газового потока между вентилятор ми 16 и 17 осуществляют с помощью пгиберов 18. Уловленные в циклонах первой ступени 11 относительно крупные фракции пыпевидного материала и частицы с большим кажущимся удельным весом транспортирующим устройством - линией 19 возврата - направляют на вход 20 циклонной печи 8, где они подвергаются декарбонизации в результате воздействия высокотемпературного теплоносителя. Воздух на горение в печь 8 подают вентилятором 24. Выходящие из печи 8 высокотемпературны дымовые газы с обожженным материалом - известью - разбавляют воздухом (при этом выход 21 печи 8 сообщен через патрубок 23 и вентилятор 24 с атмосферой) и перед подачей вмель ницу 6 по газоходу 22 смешивают с рециркуляционным газом, подаваемым вентилятором 16. Регулирование расхода воздуха на горение и на охлажде ние дымовых газов за 1щклонной печью 8 производят задвижками 25 и задвижкой на патрубке 23. Обожженный в печи 8 Декарбонизированный материал в режиме пневмотранспорта проходит мельницу 6 и сепаратор 9 и поступает в циклоны 11 и 12. Декарбонизированный материал известь - легче исходного (его кажущаяся плотность меньше необожженного известняка примерно в 1,5 раза), .поэтому его, как и мелкие пылевидные фракции известняка, улавливают, циклонами второй ступени 12, а в циклонах первой ступени 11 улавливают. только относительно крупные фракции . пьшевидного карбонатного материала. Из бункеров 13 циклонов второй ступени 12 через клапаны 14 пылевидный Декарбонизированный материал в смеси с пылью исходного известняка направляют для ввода в шихту окомкования. Регулирование содержания декарбонизированного материала - извести - в получаемой добавке в шихту окомкования может асзпцествляться вводом части карбонатной пыли из циклонов первой ступени 11 в материал, выгружаемый из циклонов второй ступени 12. Пример. Способ подготовки СаО-содержащей добавки в шихту окомкования осуществляют на установке, состоящей из последовательно установленных и связанных между собой циклонной печи, шаровой мельницы, сепаратора, циклонов первой и второй ступеней улавливания пыли и зернистого фильтра. Кусковой материал - известняк - размером 80-150 мм в количестве 25 т/ч измельчают в молотковых дробилках до 3-15 мм, после чего направляют на помол в шаровую мельницу. Химический состав исходного известняка, %: СаО 52,12,- Mg 2,5; SiOj 1,68f СО 43,7. В качестве сушильного агента в мельнице используют дымовые газы циклонной печи. пература сушильного агента на входе в мельницу составляет 100 150 С, что достигается разбавлением дь мовых: газов на выходе из циклонной печи воздухом и подачей рециркуляционного газа в мельницу. В циклонной печи производительностью 5 т/ч по исходному (или А 3 т/ч по готовому со степенью декарбонизации 85 90%) осуществляют обжиг пьшевидного материала, уловленного циклонами первой ступени. Расход природного газа на печь составляет 750 , что соответствует удельному расходу тепла на обжиг 8900 кДж/кг извести. Температура обжига поддерживается в пределах 1100-115П°С, За шаровой мельницей в сепаратор осаждаются относительно крупные фракции материала (более 160 мкм); их возвращают на помол в мельницу. В циклонах первой ступени улавливается до 20,4 т/ч молотого материала (из них 5 т/ч направляется на обжиг а 15/4 т/ч поступает в шихту окомкования), содержащего следующие фра ции, %: (-160) - (+100) мкм (-100) - (+ 71) мкм (- 71) - (+ 50) мкм (- 50) - (+ 25) мкм - 25 мкм При этом, .содержание свободной С в уловленном циклонами первой ступе ни материале практически отсутствует, В циклонах второй ступени осаждается до 4,0 т/ч молотого известняка и до 2,8 т/ч извести. В зернис том фильтре улавливается до 0,8 т/ч материала, из них 0,6 т/ч известняка и 0,2 т/ч извести. Осажденный материал: 15,4 т/ч известняка после циклонов первой ступени, 4,0 т/ч известняка и 2,8 т/ч извести после циклонов второй ступени; 0,6 т/ч из вестняка иО,2 т/ч извести после зе нистого фильтра - направляют на дозировку (всего 20,0 т/ч известняка и 3,0 т/ч извести). При этом содерж ние свободной СаО в шихте окомкования составляет 1,5%, содержание молотого известняка соответствует 10%, что отвечает основности шихты 0,6. Полученные из этой шихты сырые окатыши имеют прочность на сбрасыванне 5-6 раз, на раздавливание 1,31,5 кг/окатьпи, а обожженные окатьппи имеют прочность на раздавливание 250-270 кг/окатыш. Таким образом, полученная СаО-содержащая добавка содержит карбонатную составляющую - известняк и декарбонизированный материал - известь, играющую роль одновременно связующей и флюсующей добавки в шихте окомкования. Это позволяет.расширить функциональные возможности СаО-содержащей добавки, используемой при производстве железорудных окатьш1ей,за счет изменения ее свойств, т.е. за счет декарбонизации части известняка. Предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют получать для шихты окомкования СаО-содержащую добавку, играющую роль не только флюсующей добавки, но и связующей за счет содержания в ней извести. Ввод в шихту окомкования СаО-содержащей добавки, содержащей известь и известняк, позволяет получать окатьшм с прочностью 250 270 кг/окатьш1, что не уступает прочности ,окатьщ1ей, получаемых по известной технологии, с бентонитом в качестве связующего. Применение высокотемпературного теплоносителя перед его разбавлением воздухом и рециркулящонными газами для термообработки материала позволяет получать пьиевидный материал со степенью декарбонизации 85-90% и снабжать мельницу сушильным агентом - отходящими дымовыми газами циклонной печи.