Способ термообработки окатышей на конвейерных машинах Советский патент 1976 года по МПК C22B1/02 

хода воздуха 1,8-2,0, время пребывания окатышей в зоне 2-3 мин.

После зоны подогрева окатыши попадают в зону охлаждения поверхности слоя, которая необходима для подготовки слоя к бесфакельному сжиганию газовоздушной смеси в слое (т. е. горение газа над слоем окатышей отсутствует). В этой зоне через слой окатышей просасывают воздух с температурой 200-300°С, скоростью фильтрации 0,3- 0,4 ни/с в течение I-2 мин. К концу зоны температура поверхности слоя снижается до 500-700°С, что исключает возможность воспламенения газовоздушной смеси над слоем окатышей в последующих зонах.

После зоны охлаждения поверхности окатыши поступают в зону окислительного обжига при слоевом горении газовоздушной смеси. Здесь горючий газ и воздух (подаваемые раздельно), не загораясь, входят в слой, постепенно перемешиваются и, достигая уровпя температур 800°С и более, образуют зону горения топлива (образование зоны горения топлива происходит на расстоянии 80-100мм от поверхности слоя). С целью получения полупродукта удовлетворительного качества расход теплоносителя должен находиться в пределах 0,4-1,5 с, коэффициент расхода воздуха 2,0-4,0, а скорость движения зоны горения сверху вниз 10-60 мм/мин. После достижения температур Б нижней части слоя порядка 1100-1350°С (что происходит обычно через 10-15 мин от начала зоны) процесс окислительного обжига завершается. Окатыши достигают задаваемой по технологии прочности (обычно 150-200 кг на окатыш), степени окисленности и десульфурации. Такой продукт является оптимальным сырьем для последуюш,его восстановления. Регулируя температуру в нижнем горизонте слоя, можно получать заданное (конкретное для канадого материала) качество окатышейТемпература газа - теплоносителя в зоне окислительного обжига должна быть 1220- 1400°С, так как экспериментальные данные показывают, что при более высоких температурах окатыши сплавляются, а при температурах, меньших 1220°С, их механическая прочность недостаточна для последующей термообработки. Для обеспечения таких температур коэффициент расхода воздуха необходимо выдерживать в пределах 2,0-4,0, а скорость фильтрации теплоносителя - в пределах 0,4-1,5 . При меньших ее величинах теплообмен в слое не успевает завершиться и окатыши не упрочняются. Большие скорости фильтрации нецелесообразны, так как требуют реконструкции тягодутьевого оборудования. Максимальное упрочнение окатышей имеет место при движении зоны горения по слою сверху со скоростью 10-60 мм/мин. Отклонение от этих параметров приводит к разупрочнению окатышей. Упрочнение окатышей завершается при достижении нижним горизонтом слоя температур 1100-1350°С. Поэтому момент установления внизу слоя указанных температур принимают за границу окислительной и восстановительной зон на обжиговой машине.

После зоны окислительного обжига окатыши попадают в зону восстановительного обжига, которая работает также при слоевом сжигании газовоздушной смеси- Однако газовоздушная смесь в этой зоне подается сверху

вниз и сжигается с недостатком воздуха при коэффициенте избытка воздуха 0,3-0,6, что является оптимальным для процесса. При меньшем коэффициенте появляется опасность проскока горючих газов в газосборную

систему. При большем коэффициенте получается недостаточно активный восстановительный газ. Газовоздушная смесь воспламеняется на горизонте «слой - постель, где формируется зона горения. При коэффициенте

расхода воздуха 0,3-0,6 температура в зоне горения 1250-1350°С; состав продуктов следующий (в %): СО 3,4-7,5; СОг 3,5-7,5; НаО 4,5-7,5; Na 45-55. Таким образом, в зоне горения создаются условия для восстановления окислов железа, так как в продуктах неполного сгорания природного газа СО/СО2 3; На/НаО 1 и температура 1250-1350°С. Такая газовоздушная смесь является оптимальной, так как при СО/СОа 3

и На/НаО 1 скорость восстановления окатышей резко замедляется. Расход газовоздушной смеси при восстановительном обжиге 0,2-0,6 . При меньших расходах скорость восстановления низка, производительность агрегата резко падает. При больших расходах не успевает образовываться газ на всех горизонтах слоя. При расходе 0,2-0,6 с зона горения перемещается по слою снизу вверх со скоростью 5-40

ММ/МИН, в результате чего происходит восстановительный обжиг окатышей по всей высоте слоя. При таких скоростях движения зоны горения степень восстановления всего слоя получается максимальной. Продукты неполного сгорания указанного состава, покидая зону горения, проходят через горизонты восстановленных окатышей и предохраняют их от вторичного окисления. Продукты неполного сгорания природного газа, отсасываемые

из зоны восстановительного обжига, дожигаются в зоне сушки и используются там в качестве теплоносителя.

Наконец, восстановленные окатыши поступают в зону охлаждения, где охлаждаются в

атмосфере нейтрального или восстановительного газа- Охлаждение может также осуществляться в специальном выносном охладителе с регулируемым составом охлаждающего агента.

Формула изобретения

Способ термообработки окатышей на конвейерных машинах, включающий сушку,

окислительный обжиг, восстановительный обжиг и охлаждение в нейтральной среде, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности обжигового оборудования и получения восстановительного газа непосредственно на машине, окислительный обжиг проводят сначала при надслоевом, а затем при слоевом сжигании газа в количестве 0,4-1,5 при коэффициенте расхода воздуха 2,0-4,0 до момента достижения нижним горизонтом слоя температур 1100-1350°С

при движении зоны горения по слою сверху вниз со скоростью 10-60 мм/мин, после этого осуществляют восстановительный обжиг посредством сжигания газа в слое при коэффициенте расхода воздуха 0,3-0,6, расходе газовоздушной смеси 0,2-0,6 с при движении зоны горения снизу вверх со скоростью 5-40 мм/мин.