Установка для восстановления мелкозернистой железной руды Советский патент 1987 года по МПК C21B13/00 

133

Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно, к подготовке сырья к доменной плавке, может быть использовано для восстановления мелкозернистых руд перед окуско ванием и является усовершенствованием известного: устройства, описанного в авт.ев, № 846587о

Цель изобретения - снижение расхо- да топлива и повышение производительности установки

На фиго схематически изображена установка для восстановления руд; на фиг о 2 - разрез одной секции теплообменника; на фиг.З - конструкция регулирующего клапана„

Установка включает прямоточную вращающуюся печь 1 с загрузочной головкой 2 и разгрузочной головкой 3, горелками 4, патрубком 5 для подачи в нее твердого топлива через загрузочную головку и многоступенчатый теплообменник, содержащий ряд секций каждая из которых втспшчает (по ходу технологического процесса) камеру 6 термообработки материала во взвешенном слое, пылеосадительный циклон 7 со стояком 8 и аэратор 9, а также систему трубопроводов 10 для циркуляции газа по секциям и подвод 11 восстанавливаемой руды, например, железорудного концентрата. Аэратор соединен с нижней частью стояка, при этом стояк последующей секции по ходу движения газа соединен с камерой термообработки предыдущей секции трубопроводом 12,снабженным индивидуальным подводом 13 газа и регулирующим клапаном 14, Кроме того, стояк каждой секции соединен с камерой термообработки этой секции трубопроводом 15, снабженным дополрштельным подводом 16 газа и регулирующим клапаном 17, Причем подводы газа подсоединены к камерам термообработки тангенциально, а в нижней части камеры установлен аэратор 18с, Аэраторы камер термообработки (фиг,2) и стояков выполнены в виде цилиндроконических перфорированных воронок и снабжены подводами 19 и 20 газа и разгрузителями 21, В месте подсоединения трубопроводов для соединения камеры термообработки со стояком в посг еднем установлена перфорированная коническая воронка 22t, В качестве регулирующего клапана в теплообменнике может быть использован клапан (фиГеЗ),

15

0

25

41

Q

40

30

35

45

50

55

62

состоящий из цилиндрического корпуса 23 с седлом 24 и отверстием 25, Выше сальникового устройства 26 установлен аэратор 27, выполненный в виде пористого металлокерамического стакана 28 и снабженный газопроводом 29 аэрирующего газа. Через сальниковое устройство проходит пустотелый щток с насаженным на него клапаном-соплом 30, снабженный механизмом 3 передвижения и газоподводом 32 транспортирующего газа

В качестве пьшеотделителей в теплообменнике используются циклоны, а пьшеотделитель последней секции выполнен в виде тканевого фильтра 33, Для повышения КПД пылеулавливания между стояком и циклоном может быть установлен бункер 34„

Разгрузочная головка вращающейся печи соединена газоходом 35 с входом в циклон первой секции по ходу газов, а загрузочная головка - со стояком первой секции через аэратор и разгрузитель о

Дополнительный газоход 36 с регулирующим клапаном 37 соединяет полость вращающейся печи с входом в циклон одной из секции теплообменника, предпочтительно, второй по ходу газов о

Установка работает следующим образом

Исходную .мелкозернистую или тонкоизмельченную руду через подвод 11 загружают в камеру 6 термообработки предпоследней секции по ходу движения газов. Туда же поступает пыль, уловленная в тканевом фильтре 33 по трубопроводу 12,, Загруженная смесь подхватывается потоком газа, вводимого через стояк 8 и подвод 13 и транспортируется по камере термообработки 6 на вход в циклон 7 предпоследней секции. При восходящем вихревом движении в камере 6 термообработки этой секции происходит первичная термообработка исходной руды: подсушка и частичный нагрев за счет тепла пыли, уловленной в фильтре 33, и газов, подаваемых через подводы 13,19 и 20, В циклоне этой же секции происходит последующий цикл термообработки руды за счет газов, транспортируемых по трубопроводу 10 из циклона предыдущей секции, и одновременно осуществляется отделение руды от газового потока„ Уловленный материал из бункера 34 ссыпается

313

в стояк 8, где он также подвергается последующей термообработке в аэрированном состоянии за счет газов, подаваемых через подводы 19 и 20. Из стояка 8 руда поступает в трубопровод 12,где аэрируется на участке до регулирующего клапана 14 газом, подаваемым через подвод 29, а затем транспортируется потоком газа, вдуваемым через газоподвод 32, в камеру термообработки последующей секции, где подвергается обработке газами, поступающими через подводы 13,16,19 и 20..

Пройдя все секции теплообменника, руда предварительно подогревается, восстанавливается и затем поступает в загрузочную головку 2 вращающейся печи 1, куда через патрубок 5 вводят твердое топливо.

Окончательное восстановление руды осуществляется в печи 1 за счет продуктов газификации твердого топлива и продуктов неполного горения газа, сжи гаемого в горелках 4,

Восстановленный продукт выгружается через разгрузочную головку 3 и поступает на последующую обработку - окускование например, путем наложения давления. Из печи часть газов удаляется из разгрузочной головки 3 и по газоходу 35 транспортируется на вход в циклон первой секции по ходу газов; а другая часть - из полости печи удаляется со стороны загрузки обрабатываемой руды и твердого топлива и транспортируется по газоходу 36 во вход в циклон одной из секции теплообменника, предпочтительно, вто- рой ступени по ходу газов, где еще относительно низкая температура железной руды и низкая степень ее восстановления. Количество газов, удаляемых из полости печи, регулируется с помощью регулировочного клапана 37,

При таком выполнении установки повышается ее производительность и снижается расход топлива за счет того, что при отводе части газов из полости вращающейся печи по газоходу 36 из нее удаляются продукты восстановления низших окислов железа, содержащих преимущественно двуокись

углерода, а также часть продуктов сжигания газообразного топлива, содержащих двуокись углерода, пары воды и азот. При этом отпадает необходимость подогревать продукты восстановления этих окислов железа до температуры надслоевого пространства, что позволяет при сохранении прежнего теплового режима печи снижать коэффициент расхода воздуха, а следовательно, и повышать восстановительный потенциал надслоевых газов Вследствие этого интенсифицируется процесс последующего восстановления железной руды, т.е повьшается производительность печи. Повышение восстановительного потенциала печных газов в свою очередь позволяет снизить расход твердого топлива, что снижает тепловые затраты на нагрев его до температуры слоя восстанавливаемой железной руды,т.е. приводит к повышению производительности печи и установки в целом.

Повышение восстановительного потенциала печных газов также приводит к повышению производительности печи и установки, так как снижается доля двуокиси углерода и паров воды, расходуемых на реакции газификации углерода твердого топлива, что приводит к снижению тепловых затрат в печи, а следовательно, и расхода топлива

Газы, отводимые из фильтра 33, после очистки от двуокиси углерода и паров воды и компремирования могут быть использованы как для отопления печи, так и для других энерготехнологических целей.

Формула изобретения

Установка для восстановления мелкозернистой железной руды по авт.ев, № 846587, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива и повышения производительности установки, она снабжена дополнительным газоходом с регулирующим клапаном, соединяющим полость вращающейся печи с входом в циклон одной из секций теплообменника, предпочтительно, второй по ходу газов„

20

21

24

25

30

Фиг2

Составитель А,Ашихии Редактор МоТовтин Техред М.ХодашпЗаказ 4098/23 Тираж 549Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Л{-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

фие

Корректор И,Король

Изобретение относится к области черной металлургии, преимущественно к подготовке сырья к .доменной плавке Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение производительности установки. Восстановительный газ из полости вращающейся печи 1 подают по дополнительному газоходу 36 с регулирующим клапаном 37 в циклон. 7 одной из секций теплообменника 6, предпочтительно второй по ходу движения газов. Указанная подача восстановительного газа позволяет снизить расход топлива и повысить производительность печи, 3 ил о Ю Ю С 9 (Л 00 со 4: ГЧ) 21 20 19 Фцг.1