Способ охлаждения серусодержащих железорудных кусковых материалов Советский патент 1981 года по МПК C21B1/20 

(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ЖЕЛЕЗОРУДШХ КУСКОШЛХ МАТЕРИАЛОВ

1 , V . Изобретение относится к подготовКб металлургического сырья в черной металлургии.

Известны способы удаления серы из серосодержащих железорудныхкусковых материалов, например окатышей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающие двухстадийную продувку обожженных материалов охлаждгиосцим агентом. По этим способам сера из окатышей удаляется в высокотемпературных зонах flj

Однако эти способы характеризуются недостаточно эффективным удалением серы из окатыией, особенно офлюсованных (содержание серы в готовой продукции, как правило, не опускается ниже 0,1%, что значительно ухудшает качество металла при доменном переделе), увеличением длины высокотемпературных зон и, как следствие, снижением производительности обжигового агрегата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ охлаждения железосодержаицего кускового матери.ла, по которому производят двухстадийную продувку материалов охлаждающим агентом с наличием в нем на первой ступени зоны охлаждения водяного пара. По этому способу предусматривается вьвдержка окатышей в зоне максимальных температур

-3-10 мин при содержании кислорода в

газовой фазе 2-15% 1 ,

Недостатками известного способа являются: неэффективность его использования п|ш обжиге офлюсованных окатьаией, так как содержание серы в го10товой продукции превышает 0,08%; нег достаточно высокое извлечение серы из серосодержащих железорудных материалов увеличение длины иасокотемпёратурньвс зон а следовательно, сни15 жеиие произаодительностн обжиговой машины; повьаиение требования к газовой фазе в зоне , что существенно услсжняет схе газопотоков.

Цель изобретения - повьваение сте20пени удаления сё{мл из кусковых материалов и повьяиение качества готовой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в поток рециркуляционных газов

25 с содержанием кислорода 16-20% и температурой 350-450 с добавляют водяну. эмульсию 10-16 кг/м, при этом конечную температуру охлаждающего агента на первой ступени зоны охлаждения устанавливают в пределах 280-320С,

30 скорость фильтрации охлаждающего агента на первой ступени в 1,3-2,0 раза ниже, чем на второй. Железорудные окатьаци после завершения упрочняющего обжига в высокотемпературных зонах обжиговой конвейерной машины подвергсштся охлаждению.Вместе с тем, содержание серы в обожженных окатьацах перед зоной охлаждения превышает, как правило, 0,1 Поэтому необходимо завершение процесса удаления серы иепосредственно в зоне охлаждения. Установлено, что удаление серы из окатышей при их охлаждении возможно при температуре охлаждающего агента 280-320С, содержании в нем водяного пара 10-16 к на м газа и кислорода 16-20%. При этих условиях происходит окисление серы до SOj и образование сероводорода ). Образуквдиеся сернисть соединения удаляются из слоя окатышей с отходящшда газами. В результате содержание серы в готовой продукции понижается до допустилшх пределов (0,04-0,05% и ниже). Содержание кислорода в охлгиедающем агенте (потоке рециркуляционных газов) должно составлять 16-20%. При меньшем содержании кислорода (менее 16% замедляется процесс окисления серы до SOj и повышается содержание серы в готовой продукции. Большее содержание кислорода в охлаждакнцем агенте (олее 20%) нецелесообразно, так как не улучшая процесса обессеривания окатьашей, требует дополнительной подачи кислорода в поток рециркуляционных газов. Требуемое по технологии количест во водяного пара в охлаждающем агенте получают посредством подачи водяно эмульсии в горячий поток рециркуляционных газов . Количество водяной эмульсии должно составлять 1016 кг/м. При меньшем количестве эмульсии (менее 10 КГ/N существен но замедляется процесс образования сероводорода и повьадается содержание серы в готовой продукции. .При большем количестве водяной эмульсии (бо лее 16 кг/кй , температура охлаждающе го агента опускается ниже , за медляется процесс окисления серы до SOf и падает качество готовой проду ции . . Температура рециркуляционных газов до подачи водяной эмульсии долж на составлять 350-450 С. При меньше температуре (менее ) водяная эмульсия, испаряясь, охлаждает газ до температур ниже 280°С, что, как показано выше, недопустимо. Большая температура (более ) нежелател на по условиям эксплуатации тягодутьевого оборудования. Температура охлаждающего агента на входе в первую ступень зоны охлаждения должна составлять 280-320 При температурах ниже замедляется процесс окисления серы до SO и падает качество готовой продукции. Температура охлаждающего агента выше нежелательна, так как приводит к снижению эффективности охлаждения слоя окатшией. повышение температуры теплоносителя на первой ступени зоны охлаждения до 280-320°С способствует также устранению теплового шока (снижению перепада температур между окатышами и охлаждающим агентом), который является основной причиной разрушения окатышей в зоне охлаждения. Устранение теплового шока приводит к значительному снижению мелочи класса - 5 №л в готовой продукции. Для интенсификации процесса охлаждения окатышей скорость фильтрации охлаждающего агента на второй ступени охлаждения следует устанавливать в 1,3-2,0 раза вьаие, чем на первой ступени зоны охлаждения. В результате эффективность охлгикдения окатышей, а следовательно, и производительность зоны охлгикдения существенно возрастает. Причем скорость фильтрации охладителя на второй ступени не должна быть меньше 1,3 от скорости фильтрации на первой ступени, так как в противном случае падает эффективность охлаждения окатышей и, следовательно, производительность обжиЬовой машины. Большая скорость фильтрации охладителя на второй ступени (более чем 2,0 от скорости фильтрации на первой ступени) также нежелательна, так как приводит к чрезмерному повышению мощности и габаритов тягодутьевого оборудования. Для интенсификации удаления серы на средних и нижних горизонтах слоя в шихту окатышей целесообразно добавлять твердое топливо 0,1-0,5%, При этом повьанается температура окатьнией на средних и нижних горизонтах слоя и процесс обессёривания заметно активизируется. Добавка твердого топлива менее 0,1% нежелательна, потому что она не улучшает процесса обессёривания. Добавка топЛива более 0,5% уже не повышает степень удаления серы из окатъоаей. Сущность изобретения заключается в охлаждении окатышей сначала относительно горячим охлаждающим агенте со значительным содержанием в нем водяных паров и в подготовке такого агента непосредственно на тракте рециркуляционных газов. Пример. Железорудные окатыши, например Соколовско-Сарбайского месторождения, с содержанием железа 63% и серы 0,35%, падают на обжиговую машину конвейерного типа. По мере движения обжиговых.тележек окатыши последовательно подвергаются сушке

газовым теплоносителем при 320°С, подогреву пр« , высокотемпературиому обжигу при 1300°С, рекуперации и охлгисдению. В потоке газов, о-гводямых из второй ступени зоны охлаждения, устанавливают содержание кислорода 20% и температуру . J;:oдepжaниe кислорода регулируют no-j средством шибера организованного подсса холодного воздуха (установленного на специальном патрубке подсоса холодного воздуха) и контролируют по степени открытия этого шибера и по газовому анализу на кислород произвoди в Iми стандартными стационарными контрольно-измерительными приборами (КИП). Температуру газа перед тягодутьевым оборудованием 350°С регулируют количеством подаваемого в тракт холодного воздуха и контролируют по стационарным расходомерам и термопарам КИП . -

После тягодутьевой установки-в поток охлаждшощего агента подают водяную эмульсию, впрыскиваемую водяными форсунками с соплами типа, например, Б-10. При этом количество водяной эмульсии устанавливают равным 16 кг на м охлаждающего агента. Удельный расход охлаждающего агента (воздуха) поддерживают равным 1800м5/т Тогда при нагрузке обжиговой машины 120 .т/ч (по сырым окатышам), расход водяной эмульсии устанавливают 2800 . Расход охлаждающего агента замеряют стационарными расходомерами. Расход воды перед форсунками регулируют вентилями и задвижками и контролируют по стационарному расходомеру воды.

Температуру охлаждающего агента, подаваемого на первую ступень зоны охлаждения, устанавливают равной и регулируют изменением количества подаваемой водяной эмульсии. Температуру контролируют по стационарным термопарам.

Подготовленный описанным образом охлаждакидий агент подают на первую ступень зоны охлаждения, просасывают через слой окатышей и сбрасывгиот в тракт рециркуляционных газов.

При просасывании охлаждающего агента с указанием параметров через СЛОЙ обожженных окатышей в них происходит процесс вьаделения серы в газовую среду и степень обессеривания готовой продукции заметно увеличивается.

Для интенсификации процесса охлаждения скорость фильтрации охлаждающего агента на второй cfTyneHH поддерживают в 1,3 раза выше, чем на первой, т.е. W«j 1,3 Wy, , где Wj и W - скорость охлаждающего агента соответственно на второй и первой 5 ступенях зоны охлаждения. Скорость охлаждакмцего агента на обеих ступенях устанавливают по его расходу посредством регулировочных шиберов и контролируют по стационарным расfl ходомерам.

Обожженные окатыши проходят через зоны охлаждения, подвергаются охлаждению до темпе ратуры нижеЮО С, дополнительному обессериванию и поступают на тракт готовой продукции.

5 Применение предлагаемого способа обеспечивает снижение содержания серы в готовой продукции до 0,035% и ниже, снижение содержания мелочи класса - 5 мм в обожженных окатьвцах,

0 увеличение производительности зоны охлаждения и подготовку охлаждающего агента на существующем оборудовании.

Внедрение способа на ССГОКе и Костамукшском ГОКе позволяет получить

5 экономический эффект (ожидаемый) свыше 115 тыс.р. в год.

Формула изобретения

Способ охлаждения серосодержащих железорудных кусковых материалов, например окатшыей, на обжиговых машинах конвейерного типа, включающий

двухстадийную продувку обожженных материалов охлаждаквдим агентом с добавлением в него на первой ступени зоны охлаждения водяного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения степени удаления серы из

кусковых материалов и качества готовой продукции, охлаждение осуществляют рециркуляционными газами с содержанием кислорода 16-20%, температурой 350-450 С и добавкой водяной

эмульсии 10-16 кг/м, при этом конечную температуру охлсшщающего агента на первой ступени зоны охлаждения поддерживают в пределах 270-320 С, а скорость фильтрации охлаждающего

агента на первой ступени в 1,3-2,0 раза ниже, чем на второй.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 403793, кл. С 21 В 1/20, 1974.