Способ обжига железорудных окатышей Советский патент 1981 года по МПК C22B1/14 

(54) СПОСОБ ОБЖИГА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии.

Известны способы обжига железорудных окатышей в слое высотой ЗОО- 400мм на обжиговых машинах конвейерного типа, включающие сушку, нагрев 1/3-1/4 ч высоты слоя со стороны продувки со скоростью 500-2ООО град/мин, высокотемпературный обжиг и охлаждение l.

Недостатками известных способов являются:

а)значительный перепад температур по высоте слоя и, как следствие, вешлсокре качество обожженных okaTbimeu из нижних горизонтов слоя;

б)повышенный расход тепла на процесс , вследствие сжигания значительных количеств топлива в хвостовой части обжиговой машины;

в)недостаточно высокая производительность машины из-за наличия зоны подогрева значительной протяженности. Устранение перечисленных недостатков воэможно при интенсивном нагреве верхнего горизонта слоя со скоростями, превышающими 2 ООО град/мин.

Наиболее близким к предлагаемому, изобретению по технической сущности я&ляется способ обжига железорудных окатышей, включающий сушку, интенсивный нагрев слоя окатышей со скоростькз 200О-6ООО град/мин, высокотемпера10турный обжиг к охлаждение. По этому способу повышение скоростей нагрева сопровождают снижением температуры в зоне обжига и увеличением коэффициента расхода воздуха в горне t.

15

Недостатками известного способа я&ляются:

а) ограниченные возможности регули.ровки уровня температур и коэффициента

20 расхода воздуха, так как уменьшение температур ниже допустимого по технологии обжига предела приводит к резкому ухудшению качества окатышей. В результате в ряде случаев имеет место завышенный расход топлива на процесс; б) отсутствие связи между удельным расходом топлива на процесс и высотой обжигаемого слоя окатышей. В результате при обжиге окатышей в слое высотой 350 мм иВыше удельный расход топлива отличен от оптимального; , в) отсутствие рекомендаций по оптимизации скоростей фильтрации потока газа-теплоносителя и количества сжигаемого топлива для конкретной скорости наг рева окатышей. Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива и улучшение качества готовой продукции. Поставленная цель достигается способом, включающем укладку слоя толщиной ЗОО-600 мм на конвейерную машину, сушку, интенсивный нагрев верхнего слоя окатышей со стороны продувки со скоро стью 2ООО-600О- град/мин, высокотемпературный обжиг и охлаждение, при увеличении скорости нагрева свыше 2000 град/мин на каждые 500 град/мин удельный расход топлива, подаваемого в зону обжига, уменьшают с 20О-4ООтыс. ккал/т на 2-10%, при увеличении высоты слоя свыше 300 ммна каждые 1.ОО мм количества теплоносителя, подаваемого в слой в зоне обжига, снижают с 0,5-1,2м м.- с на 0,03-0,10 . Испытания обжига окатышей при интенсивном режиме их нагрева со скороотями свыше 2ООО граД/мин показывают: что качество -(металлургическая ценность окатышей на всех горизонтах обрабатываемого слоя значительно возрастает, а интен сивность нагрева слоя требует увеличения количества топлива (тепла), подаваемого в гориобжиговой машины, сразу после за. вершения процесса сушки окатышей. Такое приращение тепла возможно компенсиро- вать только в последующей зоне обжига. Причем установлено, что в зоне обжига расход тепла возможно уменьшить на величину большую величины приращения теп ла при нагреве окатышей. В результате .возможно снижение удельного рархода топ лива в целоМ; на процесс. Расход топлива на эксплуатирующихся машинах на различных ТСКах изменяется в пределах от 20О ( характерно для крупных обжиговых машин типа 6К-306 ОК-520) до 4ОО тыс.ккал/т (для машин типа ОК-108). Отклонение от этих величин щда обычных скоростях нагрева слоя сжатышей (до 2000 град/мин) нецелесобразно, поскольку при удельном расходе оплива на процесс меньшем 20О тыс. жал/т возможен недообжиг нижних горионтов слоя окатышей, при расходе топлиа свьшде 400 тыс. ккал/т качество обожженных окатышей не улучшается, .а потери тепла с отходящими газами возрастают. Интенсификация нагрева окатышей позволяет снизить удельный,расход топлива на процесс обжига на 2-10% (на каждые 500 град/мин, начиная с 20бО град/мин) и одновременно улучшить качество готовой продукции (за счет изменения струк- туры обожженных окатьппей). Снижение расходов топлива более, чем на 10% приводит к ухудшению качества окатышей нижних горизонтов слоя и является нежелательным. Снижение расхода топлива ниже, чем на 2% приводит, без улучшения качества готовой продукции, к перерасходу топлива на процесс.. , В поспеднее время имеет место тенденция к увеличению высоты слоя окатышей, обжигаемых на конвейерных маши,нах, до 5ОО-600 мм. При этом происходит увеличение аэродинамического сопротивления слоя и, следовательно, требуется повышение давления (разрежения) газа, транспортируемого тягодутьевыми установками. При высоте донкой постели 100 мм и слоя окатышей 100- 300 мм скорость фильтрации газа-теплоносителя в зоне обжига должна состав- лять 0,5-1,2 м /м. с. При этой высоте сдоя окатышей ЮО мм соответствует скорость фильтрации 1,2 м /м с. Превышение этой скбрости при существующем серийном тягодутьевом оборудовании невозможно. Высоте слоя сырьхх окатышей 300 мМ соответствует скорость фильтрации газо-теплоносителя 0,5 м /м с. Снижение этой скорости ниже указанной величины существенно снижает удельную производительность обжигового оборудования и является нежелательным. Обжиг окатышей при интенсивном режиме их нагрева, позволяет несколько ум,еньшить количество газа-теплоносителя, подаваемого в зону обжига (за счет воз- растения потока тепла в предыдущей зоне). При увеличении высоты слоя, начиная с ЗОО мм на каждые ЮО мм количество газа-теплоносителя (и, следовательно, скорость его фильтрации) следует снижать на 0,03-О,1О м /м . с При этом обеспечивается экономия топлива (газ-теплоноситель образуется в результате Ъкигания топлива) и снижение аэродинамического сопротивления слоя. Благодаря улучшению аккумуляшш тепла слоем окатышей, показатели процесса передела остаются без изменения. Снижение количества газа-теплоносителя , чем на 0,03 м /м с нежелательно, так как не улучшая аккумуляцию тепла слоем, приводит к увеличеншо его аэродинамического сопротивления. Снижение количества газа-теплоносителя более, чем на 6,10м с приводит к недообжигу нижних горизонтов слоя. Таким образом сущность изобретения заключается в оптимизации потребления тепла слоем окатышей, обеспечивающей их качественный обжиг и достаточно высокую производительность обжигового обо рудования при пониженном удельном расходе топлива на процесс. Способ осуществляют следующим образом. Пример. Сырые железорудные ока тыши загружают на обжиговую конвейерную машину и последовательно подвергают сушке, интенсивному нагреву при температуре газа-теплоносителя, например 11ОО С и высокотемпературному обжигу при температурах, например . При обжиге окатышей, например, на машине ОК-108 с высотой слоя 300 мм и удель ным расходом топлива на процесс 400 тыс.ккал/т, при нагреве верхнего слоя окатьшей со скоростью до 20ОО град/мин на обжиговуй) машину подают (40ООбО:8500) 10О 4250 природного газа (здесь 100 т/ч - производительность машинЬ, 85ОО ккал/м теплотворная способность газа). При увеличении скоростей нагрева до ЗОООград/ /мин количество подаваемого на машину природного газа уменьшают на ЗООО-2ООО ,t 500 Ю,1 425О 850 м /ч, т.е. в гОрелки поступает 4250-850 3400 , Раоход природного газа регулируют посредством шиберов, установлевных на газоподающем тракте, и контролируют по стацво1|арным расходомерам. Количество газатрплоносителя при высоте слоя ЗОО мм устанавливают равным 0,7 MVM «с. Т.е. воздуха в зону обжига в нашем случае g подают О,7-4О 3600-3400 97600 м /ч (здесь 40 площадь зоны обжига). Расход воздуха регулируют также посредствсм шиберов и контролируютпо стадно- нарным расходомерам. При обжиге окатышей на обжиговой машине, нащзимер типа ОК-520 с высЫ той слоя 500 мм и удельным расходом топлива на процесс 206ООО ккал/т, при нагреве верхнего слоя окатышей со скоростью до 2ООО град/мин в горелки подают природный газ в количестве (20000О:8500) (здесь 400 т/ч - производительность аргегата). При увеличении скорости нагрева до 4000 град/мин количество природного газа, подаваемого в горелки, составит: 4ООО-2000 0,02 X 5U5 X м /ч. Количество газа-теплоносителя, подаваемого в зону обжига, при высоте слоя 500 мм устанавливают равным (0, 1 3600-8650) - 4000-2000 . о 05 х 500 120О-360О 451350 . Здесь 20О м --площадь зоны обжига. Скорость нагрева верхнего слоя окатытышей устанавливают изменением перепада температур газа-теплоносителя в зонах сушки и обжига и времени пребывания обжиговых телоежек между этими зонами. Контроль этих величин осуществляют по стационарным КИП. После зоны обжиз а окатыши охлаждают и направляют на склад готовой продукции. Применение предлагаемого способа позволяет повысить производительность обжиговых машин на 7-9%, снизить удельный расход топлива на 6-11% и улучшить металлургические свойства обожженных окатышей. При таком улучшении параметров процесса экономический эффект составляет 16О тыс.руб. на 1 млн. т. окатышей. Формула изобретения Способ обжига железорудных окатышей, включающий укладку слоя толщиной 300- 600 мм на конвейерную машину, сушку, интенсивный нагрев верхнего слоя окатышей со стороны продувки 2000ООО град/мин, высокотемпературный бжиг и . .охлаждение, отличаюийся тем, что, с целью снижения дельнохю расхода топлива и улучшения ачества готовой продукшш, при увелиении скоростей нагрева свыше

7 6917QO. 8

2000 град/мин на каждые 500 град/мин, Источники информации

удельный расход топливе, подаваемого впринятые во внимание при экспертизе

зону обжига, уменьшают с 200-400 тыс.1. Братчиков С. Г. Теплотехника

ккал/т на 2-10%, при увеличении высотыокускования железорудного сырья Металслоя свыше 300 мм на каждые 1ОО ммs лургия, 1970. количество теплоносителя, подаваемого в

слой в зоне обжига, снижают с О,5-2. Авторское свидетельство СССР

1,а:м /м-с на 0,03-0,10 м/м - с.№ 61631О, кл. С 22 В 1/24, 1976.