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

Изобретение относится к металлургии, а именно к агломерации руд и концентратов, .

Целью изобретения является интенсификация процесса зажигания агломерационной шихты и совмещение его с процессом спекания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе зажигания агломерационной шихты, включающем нагрев поверхностного слоя шихты до температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива при фильтрации газов через слой, нагрео поверхностного слоя а гл о шихты до температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива, осуществляют не продуктами горения газообразного топлива, электрическим током или горячим воздухом, а сканирующим лучом оптического квантового генератора (лазера),. .

Для осуществления заявляемого спосо-- ба необходимо в конструкции агломерационной машины заменить зажигательный горн, работающий на жидком или газообразном топливе (с помощью которого осуществляется -зажигание), на оптический квантовый генератор (лазер), обеспечивающий нагрев поверхностного слоя агломера- ционной шихты до -температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива, при одновременной фильтрации газов через слой, осуществляемой с помощью тягодутьевых средств.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

На агломерационную машину загружается шихта, которая затем попадает в зону действия оптического квантового генератора, располагаемого над машиной. Луч лазера сканирует по ширине поверхности зажигаемого слоя, осуществляя нагрев этой поверхности до необходимой температуры, которая должна быть выше температуры воспламенения твердого топлива. Затем осуществляется спекание агломерационной шихты.

Как показали опыты по зажиганию агломерационной шихты с помощью сканирующего луча технологического лазера ТЛ-1,5 (конструкции НИИЦТЛ. 1990 г.), предлагаемый способ позволяет значительно повысить интенсивность процесса зажигания по сравнению с прототипом. Экспериментально установлено, что зажигание агломерационной шихты, соответствующей по составу аглошихте Череповецкого металлургического комбината, эффективно протекает при мощности излучения 800 Вт, что составляет около 50% максимальной мощности данного лазера- 1500 Вт. При этом диаметр светового пучка составлял 19 мм (площадь пятна соответственно 283,5 мм2). Необхьди- мая скорость сканирования составила 15 мм/с. При уменьшении мощности излучения или увеличении скорости сканирования зажигания агломерационной шихты не

происходило. Напротив, увеличение МрШ ности излучения до 1000 Вт.и более, снижё ние скорости сканирова нйя до 8-12 мм/с или умень.шёниё диаметра пятна до А мм:: приводили к пол ному расплавлению поверхности агломерируемого слоя, что: делало ; невозможным дальнейшее спекание; с/той;.; Применение лазернРгб зажиганийi /1озволй- ло.снизить время зажигания с 1-2 мин до 1,26 с, что достигнуто за 0чёт;значительно большей концентрации энергий/влу ёяа|ё-:5 ра (интеНсКбность .излучения сбётав/Шла; 282 Вт/см2). За это в м уйёл ьйый;расход . энергии на; :ёдинйу Нрв ёр х рс и срс-г ия; 0,355 кДж/см. , что дбстатрч но:для. эффек- тивнРго зажигания. Лазерное, зажигание

по зйол т7 В й.щйть:--дйй у З Н;ьг ИП2.й.: с 3 м и более дб нескольких са.нт метров. -/л ; Заявляемый способ зажиганияагломё- - рационной щих ты Может б ыт рёализр&ан . как: на конвейерных агломерационных мз-: шинахленточного типа; так:, и: н а других; агломерационных машинах любой ко нст- рукцйи путем за игатёльнргй гбр;-: на, работающего на газообразном:(жидкрм) топливе, на оптический квантовый гёнера-Г тор (лазер). Особо предпочтителен зая вляё мый способ для агломерационных машину предназначенных дли агломераций пбд давлением. Такие конструкции.вР многих случаях предусматривают как спекание, так и зажигание агломерационной шихты под давлением. Между тем, конструкции зажигательных горнов на газообразном (жидком) топливе, работающие при избыточном давлении продуктов горения, .взрывоопасны. Заявляемый способ, напротив, одинаково безопасен как при фильтрации газов через слой в вакуумном режиме, так и под давлением.

Кроме того, заявляемый способ позволит совместить процесс зажигания с

0

5

0

5

0:

5

0

процессом спекания агломерационной шихты. В отличие от прототипа, где во время зажигания в слой агломерационной шихты поступает смесь продуктов горения газообразного (жидкого) топлива и воздуха, содержащая хоть и увеличенное количество кислорода, но все же значительно меньшее, чем 21%; при лазерном зажигании в слой поступает воздух, содержащий 21% кислорода, что обеспечивает нормальное протекание процесса спекания агломерационной шихты одновременно с зажиганием, Это значительно повышает площадь агломерационных машин, используемую для спекания. ;; уд;: :Ј ;:& ..-, . : . .

Преимуществом заявляемого способа rip сравнению с прбтоТйпомявляется Также его экблогическая чистрта, что объясняется отказом от йспрльзования газоббразнотб и жидкого топлива, в продуктах горения котр- рогб йМёнэтбя : вредные вёщества: оксиды азота г диоксид серь); мочоОксид углерода и т.п. Лазеры Также ёыг-рднд отличаются эко- логичёскрйI чистотой ;от Других источников kb HiiieHfрйрйва нбй, энергии, таких, напри- Mejiiii как ri/iaaMPTppiHbt, при работе которых образуются. оксиДы азота.. Преимуществом лазё):)о в:я. в яетря Toi что онй:могут работать в любрй области сректр.а электромагнитно- fb излучения, включая рентгеновские, ульт- рафйряетовые, видимые, йнфракраснью и др. лучй.:В целоМ замена энергии газообразного й/илй жидкого топлива энергией оптического квант ового генератора позволяет Новысить тепловрй КПД зажигательного ус- тро йства (КПД лазера равен 100%), а также искл|6чить вредные выбросы при зажигании слоя агломерационной шихты и, за счет этого; снизить суммарные выбросы от агломе- .рационных машин, и, в конечном счете, улучшить в целом экологическую обстановку на агломерационных фабриках.«

j

45

Фо р мул а и зо б рете н и я

Спосрб зажигания агломерационной шихты, включающий нагрев поверхностного слоя шихты до Температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива, при фильтрации газов через слой, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации процесса зажигания, совмещения его с процессом спекания, нагрев поверхностного слоя агломерационной шихты осуществляют сканирующим лучом оптического квантового генератора (лазе- Ра).

Использование: металлургия, а именно агломерации руд и концентратов. Сущность: в способе зажигания агломерационной шихты; включающем ее нагрев до температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива, нагрев поверхностного слоя агломерационной шихты осуществляют сканирующим лучом оптического квантового генератора (лазера). .