В предлагаемой шахтной многокамерной печи измельченная до размеров горошины железная руда проходит сверху вниз между двумя жалюзиобразными станками, через которые продуваются восстановительные газы то с одной стоJJoны, то с другой, при температуре 850-950°, но ниже температуры спекания руды. Восстановленная руда выгружается снизу и отделяется от пустой породы на магнитных сепараторах. .
На чертеже фиг. 1 изображает шахтную многокамерную печь в поперечном разрезе; фиг. 2-то же) в продольном разрезе; фиг. 3-4-схемы установки в двух вариантах, и фиг. 5-7-конструкцию жалюзи.
В предлагаемой шахтной многокамерной печи для прямого восстановления железа и стали из руды измельченная, примерно, до размеров горошины железная руда транспортером 7 через лотки 2 равномерно распределяется по бункерам 5; далее руда проходит сверху вниз в рабочие камеры 30, образованные двумя жалюзиобразными стенками 4 газовых камер 57. Стенки 4 укреплены в пазах вертикальных стоек 5. Жалюзи представляют собой отдельные колосники (фиг. 6), изговленные из плавленного базальта или другого огнеупорного материала, уста(360) . новленные наклонно так, что в промежутки между отдельными колосниками газы проникают свободно, а руда высыпаться на может. Расстояние между стенками 4 внизу шире чем сверху, что препятствует слеживанию руды и вызцвает некоторое перемешивание ее при опускании. Снизу восстановленная руда загружается автоматически и непрерывно питателями 6 и удаляется на магнитную сепарацию шнеком 7.
Для восстановления руды производят нагрев ее до температуры восстановления. Нагрев руды может вестись двумя способами - либо отработанными восстановительными газами, либо горячими топочными газами, содержащими избыточный кислород. В последнем случае одновременно с нагревом происходит обжиг руды, что важно для руд, содержащих серу. Топочные газы при температуре, примерно, 900- 1000 поступают по борову 8 и через окна 9 проходят между двумя жалюзиобразными камерами, заполненными рудой. Далее топочные газы огибают перегородку JO, проходя поперек слоя через жалюзи 4 два раза и уходя через окна 7/ в боров 72. Количество газов регулируется задвижкрй 75. По мере выгрузки руды питателями 6 нагретая руда переводится во вторую зону-зону
эоестановления, в средней (части печи. Восстановительные газы поступают через окна J4, проходят через слой руды между жалюзи, огибают по обе стороны перегородку 15 и, пройДя с другой стороны через слой руды, уходят в окна /б, такжак смешиванию восстановительных газов с газами, поступающими через окна 9, препятствуют сплошные перегородки 17, а просос газа через вертикальный спой руды в жалюзи между окнами 9 и 76, вследствие малой разности давления газа и большой толщины слоя, невелик. Восстановление железа происходит при температуре восстановительных газов ниже температуры спекания руды за счет окисления части содержащейся в газах СО в СО2.
Количество восстановительных газов в каждой части печи регулируется задвижками /5 перед газоходом 7Р отработанных газов. В том случае, если нагрев руды производится за счет теплоты отработанных восстановительных газов, газы из газохода / переходят в боров и выходят через боров /2.
Если нужно охлаждать руду после восстановления, то это производится либо продуванием охлаждающих газов через слой руды, либо в поверхностном холодильнике 24, омываемом снаружи холодным воздухом.
Возможно окончательное восстановление руды водородом, поступающим через окна 22, 20 н задвижки 23, вообще же это создает значительное усложнение установки; поэтому лучше работать без этого, увеличив время пребывания руды в печи.
Восстановительный газ получается в газогенераторе 25 при неполном окислении топлива. Для сжигания пылевидного топлива, поступающего по трубе 26, служит горелка 28. Горячий воздух для сжигания топлива поступает по трубе 27. Для уменьшения расхода топлива в газогенератор по трубе 29 вводится некоторое кoличectБO отработанного генераторного газа, СОз которого за счет углерода топлива переходит в СО, по уравнению СОз -|- С 2СО. Количественное соотношение между топливом, воздухом и газом должно быть таково, чтобы получить восстановительный газ, не содержащий СОг, при темг ературе t° 850 -
950°, но не выше температуры спекания
рУды.
На фиг. 3 изображена схема установки, при которой в первой зоне печи происходит обжиг руды в избытке кислорода при температуре газов 850-950. Руда измельчается на дробильной установке 33 и транспортером 34 направляется в жалюзиобразную печь 55. Выход восстановленного железа снизу, откуда транспортером 36 руда Направляется на магнитньтсепаратор. Топливо измельчается до пылевидного состоя-, ния на мельнице 37 и транспортером 58 вводится в газогенератор 39, где сгорает при недостатке воздуха в СО. Генераторный газ проходит через руду в печах 55 и отработанный (с содержанием СО2) уходит по трубе 40 в теплообменник 4J, где охлаждается и вентилятором 42 нагнетается для использования к следующим потребителям: 1) по трубе 43 в топку 44, где сгорает в избытке воздуха, и горячие газы при температуре (не ниже температуры спекания руды) по трубе 5 направляются в жалюзиобразную печь 55 для нагрева и обжига рудь в первой зоне; 2) часть отработанных газов по трубе 46 проходит в газогенератор 39; остающиеся газы по трубе 47 используются для других нужд завода. Воздух вентилятором 48 нагнетается в теплообменник 4J, где 6н нагревается за счет теплоты отработанных генераторных газов и по трубе 50 направляется в топку 44 и газогенератор 39.
На фиг. 4 изображена схема восстановительной установки, в которой в пер-, вой зоне нагревания печи нагрев руды происходит за счет теплотьг-отработанных восстановительных газов.
Руда измельчается до размеров горошины на дробильной установке 55 и транспортером 34 направляется в жалюзиобразную печь 55. Выход восстановленного железа сни.зу, откуда транспортером 36 руда направляется для отделения железа на магнитный сепаратор.
Топливо - измельчается до пылевидного состояния на мельнице 57 и транспортером 38 вводится в газогенератор, где сгорает, при недостатке воздуха в СО. Горячий генераторный газ проходит через руду в жалюзиобразных печах 55
и отработанный (с содержанием СОз) охлажденный при проходе через слой холодной, свежезагруженной руды, выходит в верхней части печи по трубе 40. Далее этот газ вентилятором 41 прогоняется через пылеочистители 42, и очищенный газ разделяется: часть по трубе 5/ вентилятором 52 прогоняется через каупер 55, откуда нагретый газ
по трубе 54 направляется в газогенератор 39, другая часть газа расходуется по трубе 55 на нагрев кауперов 55 и 56 и на остальное нужды завода. Воздух для газогенератора 39 нагнетается вентилятором 57 через каупер 56 и горячий по
труб.е 58 проходит в газогенератор.
Если восстановление руды ведется естественными газами, то нагрев их ведется в кауперах по схеме фиг. 4.
На фиг, 5 изображена вертикальная стойка 60 для установки отдельных наклонных колосников, образующих стенку камеры; 61-колоснийи (жалюзи). На фиг. б-7 изображена наклонная стенка 61 колосника (жалюзи), препятствующая высыпанию руды; 62-приливы для установки колосников (жалюзи) друг на друга, входящие в пазы вертикальных стоек.
Данная печь пригодна для восстановления руд, не спекающихся при температуре восстановления. Преимущества ее перед шахтной печью заключаются, по мнению изобретателя, в равномерном прохождении газов через слой руды, так как нет мертвых зон, и в возможности восстановления мелко измельченных и
пылеватых руд (в смеси с кусковыми), так как потеря напора при прохождений газов через тонкий слой руды (---100 - 200 мм) при малой скорости газов (порядка 0,03 - 0,05 м/сек), объясняемой большой поверхностью жалюзиобразных стенок 4 (фиг. 1 и 2),-очень мала и не превышает 60-80 мм водяного столба. Расстояние между жалюзиобразными стенками внизу реторты раза в 2-3 больше, чем вверху, что обеспечивает перемешивание частиц руды при опускании ее в печи, а,следовательно, создает однородность процесса восстановления всей руды.
Предмет изобретения.
1.Шахтная многокамерная печь для прямого восстановления железа и стали из руды, камеры которой имеют жалюзит образные стенки, , отличающаяся тем, что узкие расширяющиеся книзу и питаемые из бункеров 5 рабочие камеры 50образованы жалюзиобразными стенками газовых камер 31, которые, для возможности подачи в камеры 30 на различных горизонтах газов разного состава разделены горизонтальными перегородками 75, /7, Ю на части, снабженные поочередно входными 22, 14, 9 и выходными 16, 11 для газов окнами.
2.При печи по п. 1 применение транспортерного устройства, установленного над камерами 30 печи и предназначенного для направления восстановленного железа, с целью его обогащения, на магнитный сепаратор.
-м
-6}
