Способ отопления печи ступенчато-взвешенного слоя Советский патент 1988 года по МПК C21B13/10 

Изобретение относился к подготовке железорудного сьфья в черной металлургии, а именно к магнетизирующему обжигу труднообогатимых железных

РУДЦель изобретения - увеличение Iудельной производительности процесса ; термообработки шихты в ступенчато- взвешенном слое.

: Работа в печах ступенчато-взвешен- :ного слоя определяется так.

Обжигаемый материал перемещают под воздействием скоростных транспортирующих струй в состоянии газовзвеси и последовательно подвергают сушке, подогреву и термическому ожигу. Отопление печи производят подачей через транспортирующие фурмы газообразного жидкого топлива и включением в поток руды твердого топлива. Все виды топлива сжигают непосредственно в потоке газовзвеси. Загружаемый в печь полидисперсный железорудный материал, содержащий внешнюю и гидратную влагу, может сразу же подвергаться резкому тепловому удару (измельчение отдель- ньк кусков только улучшает качество готовой продукции) для удаления влаги с предельно возможной скоростью и форсированного нагрева частиц до рабочих температур.

, Создание высоких температур в печи производится посредством использования на первых рядах фурм .в качестве транспортирующей струи газов высокотемпературного теплоносителя (получаемого, например, в выносных топках либо использованием смеси топлива с рециркуляционными газами). В результате уже в головной части печи сформированную газовзвесь подвергают воздействию достаточно высоких температур и транспортируют в условиях сжигания смеси топлив непосредственно в.объеме струи. Температуру теплоносителя при этом устанавливают превы- тающей температуру размягчения руды. Спекание частиц друг с другом не происходит вследствие выделения из них паров воды и пребывания поверхности частиц в влажном состоянии. Описанный температурный режим обеспечивают сжиганием газообразного лсидкого топлива с коэхйициентом расхода воздуха 1,1-1,4. При меньшем коэффициенте расхода воздуха (менее 1,1) происходит частичное расплавление мелких частиц и забивание (ускоренный выход

Q

5 0 5

5-

0

5

0

5

0

из строя) футеровки печи. При большем коэффициенте расхода воздуха (более 1,4) в условиях встречи продуктов сжигания с сырой шихтой не обеспечивается стабильное зажигание твердого топлива, соответственно возрастает расход дефицитных видов топлива (например, природного газа, мазута) и снижается удельная производительность процесса.

Формирование высокотемпературного теплоносителя сопровождают подачей через фурмы головной части печи внешнего топлива (например, природного газа) в количестве 60-80% от суммарного расхода на процесс. Тем самым, наряду с перечисленньм, обеспечивается предельное снижение расхода дефицитного природного газа на процесс. При сжигании в головной части печи меньшего колич.ества внешнего топлива (менее 60% от суммарного) уровень температур в печи устанавливается недостаточным для стабильного разогрева частиц шихты и зажигания угля, что приводит к снижению удельной производительности процесса. При сжигании в головной части печи большого количества внешнего топлива (более 80% от суммарного) не обеспечивается воз- можнос ть регулирования газовой среды в последуюш 1Х технологических зонах печи, и как следствие, ухудшается качество готовой продукции.

После завершения удаления из шихты влаги .ее подвергают интенсивному разогреву (вторая стадия процесса) в условиях подачи через фурмы топливо- воздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха 2,9-3,0. При меньшем коэффициенте расхода воздуха (менее 2,9) температура газовзвеси пре- вьшает 1150°С, начинается развитие процессов спекообразования и становится необходимой аварийная остановка агрегата. При большем коэффициенте расхода воздуха (более 3,0) нежелательных фазовых изменений в транспортируемой шихте уже не происходит, а удельная производительность процесса уменьшается.

После разогрева частицы руды подвергаются восстановительной термообработке (третья стадия процесса). Для этого транспортируемую через фурмы топливовоздушную смесь подают с коэффициентом расхода воздуха 0,4- 0,8 . При меньшем коэффициенте

асхода воздуха (менее 0,4) горение топлива в газовэвеси становится неустойчивым, возможно затухание пламени и остановка процесса. При большем коэффициенте расхода воздуха (более 0,8) уменьшается количество восстановительных компонентов в газовзвеси, что приводит либо к снижению степени восстановления руды, либо к уменьшению производительности процесса.

Пример 1 (на средние режимные параметры). Подготовленную сырую шихту, например смесь 93% железной руды и 7% каменного угля, загружают в печь ступенчато-взвешенного слоя и транспортируют. Через транспортирующие фурмы подают топливовоздушную смесь с коэффициентом расхода воздуха 1,2 и сжигают непосредственно в рабочем пространстве с образованием теплоносителя с температурой 1265 С. При такой температуре шихту выдержи20 вают равным 2,90 . Его дальнейшее понижение недопустимо, так как уже при коэффициенте расхода воздуха 2,8 происходит образование друз и аварийная остановка агрегата. Время

вают 0,30 мин (30% от суммарного вре- 25 вьщержки руды на второй стадии уста- мени процесса), подавая в первые три навливают равным 0,1 мин (10% от сумряда транспортирующих фурм печи 70% внешнего (например, природного газа) топлива. Затем шихту разогревают при температурах, исключающих ее спекание. Для этого коэффициент расхода воздуха смеси, транспортируемой через фурмы, устанавливают равным 2,95 и . вьщерживают шихту при температуре до 1180°С в течение 0,15 мин (15% от . суммарного времени процесса). По завершении разогрева частицы руды подвергают восстановительному обжигу при температурах, близких к температуре размягчения руды и сжигании топлива с образованием восстановительных компонентов в газовой фазе.. Коэффициент расхода воздуха в транспортируемой через фурмы смеси, для этого, устанавливают равным 0,7, а время обработки частиц - 0,55 мин (55% от /суммарного времени процесса).

Восстановленную до 60-80% РУДУ и остаток твердого восстановителя загружают в камеру довосстановления (стабилизации), выдерживают в разогретом, опускающемся сверху вниз, не фильтруемом слое, охлаждают и отправляют на последующую обработку, . либо склад готовой продукции.

При мер 2 (на минимальные значения режимных параметров). После загрузки сырую шихту ввод5|т в соприкосновение с теплоносителем, имеющим

марного времени процесса). Снижение времени ниже указанного не обеспечивает разогрев частиц руды до требуе- 30 мьк технологических температур.

После разогрева частицы руды подвергают восстановительному обжигу при температурах близких температуре размягчения руды и сжигания топлива с

35

образованием восстановительных ком40

45

50

55

понентов в газовой фазе. Для этого коэффициент расхода воздуха в транс - портируемой через фурмы смеси устанавливают равным Oj4 . Такой коэффициент расхода воздуха является минимально допустимым. Так, при коэффициенте расхода воздуха 0,35 возможно прекращение горения углерода в газовзвеси.

Время восстановления дисперсных материалов крупностью до 0,10 мм устанавливают равным 70% от суммарного (0,7 мин). Восстановленную руду и остаток твердого топлива загружают в камеру довосстановления.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает увеличение удельной .производительности агрегата до |0,90 т/м ч и повьш1ение степени восстановления руды перед камерой довос- становлекия на 40-70%. Формула изобретения

Способ отопления печи ступенчато- взвешенного слоя преимущественно для

температуру, превьш1ающую температуру размягчения руды, подавая для этого через транспортирующие фурмы топливовоздушную смесь с коэффициентом расхода воздуха 1,10 м /м . При коэффициенте расхода воздуха 1,05 происходит настылеобразование на футеровке печи и ускоренный выход ее из

строя. На первой стадии руду выдерживают в течение 0,2 мин (20% от суммарного времени процесса). Режим термообработки с указанными режимными параметрами применим к наиболее

.дисперсным материалам крупностью до 0,07-0,10 мм.

На второй стадии (разогрева) коэффициент расхода доздуха в транспортируемой через фурмы смеси устанавливают равным 2,90 . Его дальнейшее понижение недопустимо, так как уже при коэффициенте расхода воздуха 2,8 происходит образование друз и аварийная остановка агрегата. Время

вьщержки руды на второй стадии уста- навливают равным 0,1 мин (10% от суммарного времени процесса). Снижение времени ниже указанного не обеспечивает разогрев частиц руды до требуе- 30 мьк технологических температур.

После разогрева частицы руды подвергают восстановительному обжигу при температурах близких температуре размягчения руды и сжигания топлива с

5

образованием восстановительных ком0

5

0

5

понентов в газовой фазе. Для этого коэффициент расхода воздуха в транс - портируемой через фурмы смеси устанавливают равным Oj4 . Такой коэффициент расхода воздуха является минимально допустимым. Так, при коэффициенте расхода воздуха 0,35 возможно прекращение горения углерода в газовзвеси.

Время восстановления дисперсных материалов крупностью до 0,10 мм устанавливают равным 70% от суммарного (0,7 мин). Восстановленную руду и остаток твердого топлива загружают в камеру довосстановления.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает увеличение удельной .производительности агрегата до |0,90 т/м ч и повьш1ение степени восстановления руды перед камерой довос- становлекия на 40-70%. Формула изобретения

Способ отопления печи ступенчато- взвешенного слоя преимущественно для

514200286

магнетизирующего обжига железных руд, 40-70% от суммарной продолзкительнос- включающий подачу воздуха и ти термообработки, отличаю- газообразного или жидкого топлива че- щ и и с я тем, что, с целью увели- рез транспортирующие фурмы, ввод чения производительности, коэффициент твердого топлива в поток руды и трех- расхода воздуха, транспортируемого стадийное сжигание в рабочем прост- через фурмы горения на первой, вто- ранстве печи топливовоздушной смеси рой и третьей стадиях процесса, уста- при продолжительности первой, вто- навливают равным 1,1-1,4, 2,9-3,0 рой и третьей стадий процесса, рав- Q и 0,4-0,8 м /м соответственно, ной соответственно 20-40, 10-20 и

Изобретение относится к металлургии, к способам обогащения железорудного сырья. Цель изобретения - увеличение производительности. Способ осущес.твляется в печи ступенчато- взвешенного слоя, в которой сформированы стадии сушки, разогрева и га шихты. Форсирование теплового режима осуществляют за счет устаноБки коэффициентов расхода воздуха, равных 1,1-1,4, 2,9-3,0 и 0,4-0,8 в каждой зоне соответственно. Использование изобретения повьшает производительность на 4-7%.