Способ зажигания агломерационной шихты Советский патент 1993 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела, в частности к агломерации.

Цель изобретения - экономия топлива и улучшение качества агломерата путем интенсификации температурного воздействия на шихту.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе зажигания осуществляется предварительный нагрев поверхностного слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а. меньше 1,0.

При таком безокисленном нагреве шихты, исключающем горение топлива и образование расплава, газодинамическое сопротивление слоя уменьшается примерно на 50-70%.

Следовательно, скорость движения теплоносителя через слой увеличивается по сравнению с обычным зажиганием также на 50-70%.

При этом будут происходить последовательно процессы сушки, диссоциации флюса и нагрева шихты.

Таким образом,предлагаемый способ соответствует критерию новизны.

Глубокий прогрев слоя перед зажиганием за счет интенсификации температурного воздействия продуктов сгорания газовоздушной смеси приведет к возможности значительного снижения расхода твердого топлива в шихту и повышения качества агломерата.

Пределы высоты прогреваемого слоя, определяющие создание высокотемпера00

о

00

ел

Сл

турной зоны горения твердого топлива по всей высоте прогретого слоя.

Сущность изобретения заключается в осуществлении предварительного нагрева слоя шихты продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты. Интенсивное зажигание твердого топлива шихты осуществляют сжиганием газообразного топлива с ,2- 1,6, эффективно используя глубину прогрева слоя для создания высокотемпературной зоны горения топлива.

Обычное зажигание сопровождается нагревом топлива шихты и его зажиганием на глубине менее 0,1 высоты слоя, что приводит к уменьшению степени нагрева шихты за счет появления горящего топлива и расплава, создает основное газодинамическое сопротивление, уменьшает скорость движения теплоносителя через слой.

Предлагаемый способ сжигания газообразного топлива с а меньше 1,0 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива шихты с появлением зоны горения и расплава.

Это позволяет за малый промежуток времени (сокращенный на 50-70%) осуществить нагрев поверхностного слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя.

Глубина прогрева обусловлена тем, что при нагреве шихты менее 0,1 Н слоя не получается достаточного количества тепла для нормального протекания процесса спе кания с минимальной затратой твердого топлива и постоянством температурно-теп- лового уровня процесса, что приводит к снижению прочностных характеристик агломерата (см. табл, 2).

Ограничение глубины прогрева 0,2 Н слоя вызвано снижением эффективности ведения процесса, обусловленного уменьшением вертикальной скорости спекания, так как эффект снижения транспортировки кислорода воздуха к топливу окажется превалирующим по сравнению с выигрышем в механической прочности, т.е. упадет производительность агломашин,

Избыток тепла за счет подготовки шихты (сушки, диссоциации флюсов, нагрева шихты) составит 40-45%. Тогда тепло за счет горения топлива вызовет появление жидкого расплава, что приведет к падению скорости фильтрации воздуха, к синхронизации перемещения тепловой волны и зоны горения, а что в свою очередь приведет к экономии твердого топлива, кроме того, уве-

личит механическую прочность и восстано- вимость агломерата.

Пример конкретного выполнения. Агломерационная шихта, загруженная

5 на пакеты агломерационной машины, подвергается нагреву поверхностного слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0, что

10 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с появлением зоны горения и расплава. Безокислительный нагрев шихты позволяет повысить скорость фильтрации

15 теплоносителя на 70%. Если исходная скорость фильтрации равна 0,4 м/с, то при применении предлагаемого способа скорость фильтрации ,68 м/с. Для теплоносителя с температурой 1100°С прогрев слоя на глу20 бину (0,1-0,2) высоты слоя занимает время 80 с, при этом зона подогрева составляет около 3 м.

Непосредственное зажигание топлива шихты осуществлялось сжиганием газооб25 разного топлива с коэффициентом избытка воздуха ,2-1,6 и подачей отходящих газов в слой шихты на всю глубину прогрева, что и привело к увеличению высокотемпературной зоны горения твердого топлива. Про30 цесс агломерации стал более экономичным, так как произошла синхронизация перемещения тепловой волны и зоны горения.

С учетом геометрических размеров горелок, обеспечивающих равномерный, од35

нородный прогрев и зажигание шихты,

длина всего горна станет равной 4-6 м.

Общий расход газа, обеспечивающий расход тепла в среднем 80 мДж/м2 на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты с ,840 9,2 мДж/м3 составит 2800-2900 м3/ч.

Химический состав продуктов сгорания коксодоменной смеси (,79 мДж/м при разных коэффициентах избытка воздуха приведен в табл. 1.

45 Как видно из табл. 1, сжигание газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 пoзвoляet осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с по50 явлением зоны горения и расплава. Проведение интенсивного зажигания топлива шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха ,2-1,6 приведет к увеличению зоны горения топ55 лива, вызовет появление жидкого расплава.

Появление расплава приведет к падению скорости фильтрации воздуха, а это приведет к экономии твердого топлива, а

также увеличит механическую прочность и восстановимость агломерата.

Формула изобретения Способ зажигания агломерационной шихты, включающий предварительный нагрев слоя шихты продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0, отличающий- с я тем, что, с целью снижения расхода твердого топлива в шихту и повышения качества агломерата, предварительный нагрев слоя осуществляют на глубину 0,1-0,2 высоты слоя.

Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела и может быть использовано при агломерации рудного сырья. Целью изобретения является снижение расхода твердого топлива в шихту и повышение качества агломерата. Перед зажиганием слоя агломерационной шихты осуществляется нагрев слоя продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха менее 1,0, то есть безокислительный нагрев. При этом предварительный нагрев осуществляется на глубину 0,1-0,2 высоты слоя шихты. Такой сравнительно глубокий прогрев слоя перед зажиганием без воспламенения твердого топлива в слое создает условия для последующего эффективного зажигания и спекания шихты с минимальной затратой твердого топлива при сохранении оптимального температурно-теплового уровня процесса. Использование изобретения позволяет увеличить механическую прочность и восстановимость агломерата, несмотря на снижение расхода твердого топлива в шихту. 2 табл. Ё

Таблица 1

Таблица 2