Способ формирования теплоносителя во вращлающихся барабанах для сушки железорудного концентрата Советский патент 1992 года по МПК F27B7/36 C22B1/00 

Изобретение относится к подготовке сырья в металлургии, а именно к технологии сушки мелкодисперсных материалов в сушильных барабанах.

Известны способы формирования теплоносителя во вращающихся барабанах, включающие раздельную подачу топлива и воздуха, их перемешивание непосредственно в барабане и сжигание топливовоздушной смеси 1.

Недостатками известных способов являются:

а) сжигание топлива в однослойном факеле с высоким коэффициентом расхода воздуха и получением теплоносителя с температурой выше 800-850°С. Действительно, при температуре факела ниже 750-800°С горение становится неустойчивым и факел гаснет. Для повышения стабильности сжигания температуру горящего факела устанавливают на уровне 1000-1300°С. Однако

при указанных температурах после дегидратации в рудных частицах возможно появление жидких фаз, образование кольцевых настылей на стенках вращающегося барабана и ускоренный выход оборудования из строя. Кроме того, неоправданное увеличение температурного потенциала теплоносителя приводит к увеличению скорости его движения и, как следствие, росту запыленности уходящих газов (т.е. снижению выхода годного), Понижение стойкости оборудования и снижение выхода годного обусловливает снижение удельной производительности агрегата. С другой стороны, сжигание топливовоздушной смеси в вялом факеле (с низкой степенью турбулизации,характерной для расположенного внутри барабана горящего факела) обуславливает значительный химнедожог горючих элементов и выброс значительного количества СО в дымовую трубу, что недопустимо по экологическим соображениям;

б) активное образование окислов азота из-за сжигания топлива в факеле с температурой выше 1000°С в лрисутствии достаточного количества окислителя (кислорода воздуха) и при значительной продолжительности горения. Являющиеся экологически вредными окислы азота переходят в отходящий газ и загрязняют окружающее пространство. Перечисленные недостатки частично устраняются при окружении (разбавлении) горячих продуктов горения более холодным потоком воздуха.

За прототип принимаем способ формирования теплоносителя во вращающихся барабанах для сушки железорудного концентрата, включающий раздельную подачу топлива, первичного и вторичного воздуха, их перемешивание, двухстадийное сжигание топливовоздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха на первой стадии 0,8-1,1.

Недостатками данного способа являются:

а) подача всего количества воздуха разбавителя в топливосжигающее устройство и необходимость получения теплоносителя с температурой 700-900°С. Вместе с тем, современные топливосжигающие устройства, обеспечивающие создание указанных температур, требуют подачи значительных количеств воздуха разбавления (в несколько раз превышающих величину воздуха горения), т.е. резкого снижения температуры горящего факела с 1400-1700°С до 700-900°С, что обусловливает либо прекращение горения топлива, либо существенное понижение интенсивности горения топлива. В

любом случае имеет место недожог горючих составляющих топлива (химнедожог) и появление СО в отходящих газах:

б) дожигание топлива на второй стадии

процесса (длительный по времени с завершением сжигания топлива внутри барабана) при температурах 1050-1150°С. При более низких температурах имеет место химнедожог и появление СО в отходящих газах. В то

же время существование горящего факела при температурах выше 1000°С в течение длительного времени способствует активному развитию образования окислов азота и выбросу значительного их количества в

окружающую среду.

Целью изобретения является стабилизация температуры в барабане на уровне 700-900°С при понижении содержания окислов азота и устранение содержания горючих в отработанных газах.

Такая цель достигается при использовании способа формирования теплоносителя во вращающихся барабанах для сушки железорудного концентрата, включающего

раздельную подачу топлива, первичного и вторичного воздуха, их перемещение, двухстадийное сжигание топливовоэдушной смеси с коэффициентом расхода воздуха на первой ступени 0,8-1,1. По данному способу

температуру продуктов горения по входу в барабан устанавливают в пределах 1000- 1050°С, а после входа в барабан в продукты горения дополнительно вводят поток воздуха в количестве 25-40 м /т загружаемого

концентрата.

Принципиальная схема (продольный разрез) вращающегося барабана для сушки железорудного концентрата представлена на рисунке.

Способ осуществляют следующим образом.

В пламенную трубу теплогенератора раздельными потоками подают топливо и первичный воздух горения, перемешивают

и сжигают с коэфициентом расхода воздуха 0,95 в факеле с температурой 1450°С. На выходе из пламенной трубы в продукты горения включают вторичный воздух разбавления, к выходу из теплогенератора

устанавливают температуру 1020°С. Сформированную горячую смесь подают в су- шильный барабан, в продукты горения дополнительно включают поток воздуха в количестве 30 м3/т загружаемого концентрата и формируют теплоноситель с температурой700°С.Полученный теплоноситель используют для сушки железорудного концентрата во вращающемся барабане.

Количество воздуха, включаемого в поток продуктов горения в барабане, должно составлять 25-40 м3/т загружаемого концентрата. При подаче воздуха в барабан в меньшем количестве (менее 25 м3/т концентрата) из-за повышенного температурного потенциала становится возможным продолжение процесса образования окислов азота и их выбрасывание в окружающую среду. При подаче воздуха в барабан в большем количестве (более 40 м3/т концентрата), во- первых, снижается интенсивность процесса сушки в барабане, во-вторых, без изменения содержания в отходящих газах соедине- ний оксида углерода и азота в них увеличивается содержание рудной мелочи (пыли). В результате понижается выход годного и также осложняется экологическая обстановка системы.

Формула изобретения Способ формирования теплоносителя во вращающихся барабанах для сушки железорудного концентрата включающий раэ- дельную подачу топлива, первичного и вторичного воздуха, их перемешивание, двухстадийное сжигание топливовоздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха на первой стадии 0,8-1,1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации температуры в барабане на уровне 700-900°С при понижении содержания окислов азота и устранения содержания горючих в обработанных газах, температуру продуктов горения к входу в барабан устанавливают в пределах 1000- 1050°С, а прсле входа в барабан в продукты горения дополнительно вводят поток воздуха в количестве 25-40 м3/т загружаемого концентрата.

Использование: изобретение относится к подготовке сырья в черной металлургии, Сущность: понижение содержания окислов азота и устранение содержания горючих в отработанных газах обеспечивается при использовании способа формирования теплоносителя во вращающихся барабанах для сушки железорудного концентрата, включающего раздельную подачу топлива, первичного и вторичного воздуха, их перемешивание, двухстадийное сжигание топливовоздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха на первой стадии 0,8-1,1. По этому способу температуру продуктов горения к входу в барабан устанавливают в пределах 1000-1050°С, а после входа в продукты горения дополнительно включают поток воздуха в количестве 25-40 м3/т загружаемого концентрата. Например, в пламенную трубу теплогенератора раздельными потоками подают топливо и первичный воздух горения, перемешивают и сжигают с коэффициентом расхода воздуха 0,95 в факеле с температурой 1450°С. На выходе из пламенной трубы в продукты горения включают вторичный воздух разбавления, к выходу из теплогенератора устанавливают температуру 1020°С. Сформированную горячую смесь подают в сушильный барабан. Сразу после входа в барабан в продукты горения дополнительно включают поток воздуха в количестве 30 м /т загружаемого концентрата и формируют теплоноситель с температурой 700°С,- Полученный теплоноситель используют для сушки железорудного концентрата во вращающемся барабане. 1 ил. XI VJ О XI о о

Воздух Хонцентра/л

,/

Воздух fcjdirx

1 I Газ