Способ предварительного подогрева агломерационной шихты Советский патент 1984 года по МПК C22B1/16 

1 Изобретение относится к процессу окускования рудных материалов методом агломерации и может быть использовано в черной и цветной металлургии. Важным мероприятием, повышающим технико-экономические показатели агломерационного процесса, является предварительный подогрев шихты перед началом процесса спекания до 70-80°С. Известны способы подогрева аглошихты горячим возвратом Л . Известен способ подогрева агломерационной шихты, согласно которому продукты сгорания топлива смешивают с воздухом, затем 60-70% смеси насыщают мелкодисперсной водой и подают в слой шихты на расстоянии 20-30% по длине окомковательного барабана со стороны загрузки, а остальное количество смеси подают на расстоянии 70-80% длины барабана со стороны разгрузки шихты 2j. Применение этого способа позволяет понизить тепловые затраты на процесс подогрева шихты в сравнении со способом ее подогрева одними лишь продуктами сяягания топлива.Однако наличие в смеси неконденсирующихся газов (COj, Nj и Oj), содержа щихся в продуктах сгорания топлива и в воздухе, значительно понижает коэф фициент теплоотдачи от греющего аген та к шихте в сравнении с вариантом подогрева материала только лишь водя ным паром. В результате значительная часть тепла уходит из окомковательно го барабана вместе с неконденсируюпщ мися газами. Кроме того, подогрев шихты смесью продуктов сгорания топлива с воздухом на большей части длины окомковательного барабана, составляющей 70-80% длины барабана со.стороны ра грузки, неизбежно сопровождается подсушкой шихты. Отмеченные факторы не позволяют достичь высокого уровня теплового КПД процесса подогрева шихты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подогрев агломерационной шихты водяным паром согласно которому агломерационную шихту предварительно частично увлаж няют водой, а затем доувлажняют путем подачи в шихту водяного пара. 192 За счет тепла охлаждения пара вьщеления его скрытой теплоты и конденсации одновременно происходит также и подогрев шихты до 60-70с з1 . Недостаток известного способа заключается в трудности организации процесса завершенного теплообмена между водяным паром и шихтой,протекающего в условиях вращающегося окомковательного барабана и пересыпающейся в нем шихты. В результате потери тепла с неусвоенным шихтой паром достигают 50%, что ухудшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и повышает коррозионный износ близрасположенных металлоконструкций. Цель изобретения - снижение удельного расхода водяного пара и улучшение условий труда. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предварительного подогрева агломерационной шихты, включающему обработку шихты перед началом процесса спекания водой и водяным паром, водяной пар предварительно смешивают с водой и . обработку осзществляют влажньм насьш енным паром со степенью сухости 0,45-0,62 при влажности шихты 0,6%, а на каждьй процент повьшения влажности щихты сверх 0,6% степень сухости насьш1енного водяного пара повышают на 0,09-0,17 сверх 0,62. На чертеже показана зависимость влажности шихты, обработанной влажным нacьш eнным паром, от степени сухости пара (линия ,1 - подогрев шихты до 80 С, линия 2 - подогрев до ) . Для обеспечения влажности шихты, содержащей перед обработкой 0,6% влаги, на уровне 6-8% (оптимальная влажность большинства агломерационных шихт) шихту необходимо обработать влажным насьш енным паром со степенью сухости 0,45-0,62. При степени сухости пара свьш1е 0,62 и подогрева до 70 С влажность шихты после ее обработки не достигнет оптимального значения (меньше 6%), а при степени сухостя меньше 0,45 и подогреве шихты до она становится переувлажненной (превьш1ает 8%). Способ осуществляют следующим образом.

3

Техническую воду первоначально смешивают с водяным паром. За счет частичной конденсации водяного пара температура воды быстро достигает . Так как подогрев воды происходит в замкнутом объеме, то потерь тепла в этом случае практически не происходит.

Полученный влажный насыщенный пар (пароводянзпо смесь) со степенью сухости 0,45-0,6. (содержание в пароводяной смеси сухого насыщенного пара составляет 45-62%) направляют на процесс подогрева и увлажнения агломерационной шихты с начальной влажностью 0,6%, При использовании шихты с более высокой начгшьной влажностью степень сухости насыщенного пара повышают на 0,09-0,17 в расчете на каждый процент повышения содержания влаги в исходной шихте сверх 0,6%. Тепло влажного насьщенйого пара передается шихте,причем тепло воды усваивается шихтой практически полностью, что обеспечивает снижение затрат тепла на процесс подогрева агломерационной шихты. Кроме того, использование для подогрева шихты влажного пара вместо перегретого снособствует более полному протеканию процесса его конденсации и лучшему усвоению шихтой.

Пример 1. Агломерационную шихту весом 35 кг загружают во вращакмцийся барабан-окомкователь и увлажняют водой в количестве 1,3 л, при этом влажность шихты повьш1ается до 4,3%. Для подогрева шихты и ее доувлажнения в пересьтающийся слой шихты подают водяной nai с температурой около 110° С. Расход пара контролируют по количеству подаваемой в парогенератор воды. В барабан-окомкователь пар подают до тех пор, пока температура шихты не достигнет 70 С, при этом удельный расход пара составляет 64 кг/т шихты, а влажность шихты повьш1ается до 7,1%.

Пример 2.. Предварительно увлажненную до содержания влаги 3,8% шихту обрабатьшают водяным паром таким же образом как и в примере 1 , с разницей в том, что шихту

227194

подогревают до 8О°С, при этом удельный расход водяного пара на обработку составляет 70 кг/т шихты, а влажность ших7Ъ1 повышается до 6,6%. 5 Примеры 3-5. Агломерационную шихту, имеющую влажность 0,6%, загружают во вращающийся окомковательный барабан и обрабатьшают влажным насьш5ённым пароМ (смесью насы 0 щенного пара с водой), который получают путем смешивания перегретого пара, поступающего из парогенератора, с водой. Степень сухости насыщенного пара составляет в каждом

tS примере соответственно 0,652 0,487 и 0,425. Шихту обрабатьшают влажным паром до тех пор, пока температура шихты не повысится до 70с, при этом удельный расход водяного пара

0 на обработку шихты составляет соответственно 60,51 и 46 кг/т шихты, а ее влажность 5,8, 7,2 и .

Примеры 6-9. Агломерационную шихту влажностью 0,6% так же,

5 как и в примерах 3-5, подогревают насьш|енным паром, причем степень сухости насьш1енного пара составляет соответственно 0,579, 0,495, 0,448 , -413. При подогреве шихты до

0 8П С удельный расход насыщенного пара составляет соответственно , 54 и 49 кг/т шихты, а влажн9сть шихты повьш1ается до 6,6; 7,7, 8,0 и 8,9%. Пример 10.Агломерационную

шихту влажностью 2,8% подогревают

насьш1еннь)м паром, имеюсцим степень сухости 0,82. При подогреве шихты до удельный расход водяного пара составляет 59 кг/т шихты, а

0 влажность шихты повы1вается до 6,8%.

Показатели подогрева агломерационной шихты перегретым влажным водяньм паром представлены в таблице.

5 Из таблицы следует, что в случае применения насыщенного водяного пара его расход на обработку пихты ниже, чем при использовании перегретого водяного пара. Q Согласно полученным данньм снижение расхода пара составляет 20,3% при подогреве шихты до 70 С и 15,7Z при подогреве шихты до 80°С.

СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ 11М5СГЫ, включающий обработку шихты перед началом процесса спекания водой и водяным паром, отличающийся тем, что, с цепью снижения удельного расхода водяного пара и улучшения условий труда, водяной .пар предварительно смешивают с водой и обработку осуществляют влажным насыщенным паром со степенью сухости 0,45-0,62 при влажности шихты 0,6%, а на каждый процент повьш1ения влажности шихты сверх 0,6% степень сухости насьш енного водяного пара g повьш1ают на 0,09-0,17 сверх 0,62. .