Способ термообработки гранулированного или крупнозернистого продукта Советский патент 1982 года по МПК C22B1/26 

(5) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ГРАНУЛИРОВАННОГО ИЛИ КРУПНОЗЕРНИСТОГО ПРОДУКТА

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности может быть использовано для охлаждения после обжиговых печей железорудных окатышей, крупнозернистой извести, цементного клинкера.

Известен способ охлаждения окатышей, включающий ступенчатое охлаждение фильтрацией через слой газового агента, причем на второй ступе-, ни охлаждения с 800-900°С - со скоростью 1,2-2,0 скорости начала пеевдоожижения окатышейЩ

Недостатки известного решения большой расход охлаждающего агента, воздуха; большие энергозатраты на перемещение его. Теплообмен между охлаждающим воздухом и окатышами в псевдоожиженном слое при скорости фильтрации, равной 1,7-2,0 скорости псевдоожижения.окатышей, характеризуется коэффициентом теплоотдачи, равным 230-250 ккал/м ч град. При этом активная высота псевдоожиженноГО слоя, на которой теплообмен в системе воздух-окатыши практически завершается,составляет 1200-1300 мм. Минимальный удельный расход воздуха 1500-1800 тонну охлаждаемых окатышей возможен при высоте псевдоожиженного слоя не менее 1200 мм. При этом суммарное сопротивление кипящего слоя и газораспреде лительной решетки не менее 1бОО мм вод. ст. Для охлаждения в более низких слоях расход охлаждающего агента необходимо увеличить в 1,5-2 раза. Энергозатраты на перемещение охлаждающего агента в случае не ниже 15-20 кВт ч на тонну окатышей.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ термообработки гранулированного материала,включающий охлаждение или нагревание гранулята в противоточно ( движущемся мелкодисперсном псевдоожиженном теплоносителе 21 Недостатком способа является то, что он предполагает передачу топли ва в основном мелкодисперсному теплоносителю,; при интенсивной теплопередамёудельный расход мелкодисперсного теплоносителя должен быть более 2-3 кг на кг горячего продукт Количество мелкодисперсного тепл нисителя можно сократить путем организации многократной циркуляции его через аппарат кипящего слоя, но в любом случае энергозатраты на пер мещение мелкодисперсного материала значительные. Цель изобретения сокращение энергозатрат на процесс охлаждения. Эта цель достигается тем, что в способе, включающем термообработку гранулированного или крупнозернисто го продукта после термической обработки в слое мелкодисперсного материала, сушку и подогрев исходного сырья и охлаждение горячего продукта осуи1ествляют одновременно,причем потоки горячего продукта и исходного сырья направляют навстречу дру другу в неперемещаемой среде псевдо ожиженного мелкодисперсного материа ла. На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа. Способ осуществляют следующим об разом. В удлиненном аппарате- кипящего слоя псевдоожижают мелкодисперсный материал: кварцевый песок, бой окатышей, известняк, железную руду газообразным агентом - воздухом и охлажденными дымовыми газами. Го-- рячий продукт, подлежащий охлажде|нию, например окатыши, после обжиговой машины подают в торцевую -част :аппарата кипяи1его слоя. С другой торцевой стороны, навстречу потоку горячих окатышей подают сырые окатыши. Мелкодисперсный материал используют только как среду, интенсифицирующую теплообмен между погруженным в нее крупнозернистым исходным сырьем и горячим продуктом. Время охлаждения железорудных окатышей с 800° С до 100°С в кипящем слое мелкодисперс ного материала равно 3-5 мин. Оно определяет продолжительность пребывания окатышей в слое. Время сушки и подогрева сырых окатышей до 250 350°С также 3-5 мин. Так как процес сы охлаждения, сушки и нагрева сов14мещают, то объем мелкодисперсного материала как среды, интенсифицирующей теплообмен, сокращают примерно вдвое. А вследствие того, что все физическое тепло горячего продукта передают сырью, а не промежуточному теплоносителю, мелкодисперсный материал не подвергают многократной циркуляцир}., он находится постоянно в аппарате в псевдоожиженном состоянии, и энергозатраты на его перемещение сведены к минимуму. Пример . В аппарате кипящего слоя длиной 3,0 м, шириной 0,8 м псевдоожижают мелкодисперсную средубой окатышей фракции 0,,35 мм в слое высотой 300 мм при скорости псевдоожижения 0,4 м/с. Температура воздуха под газораспределительной решеткой . давление 800 мм рт.ст. Через торец аппарата вводят горячие окатыши и в перфорированном коробе, погруженном в мелкодисперсную среду псевдоожиженного слоя и доступном для ее проникновения, транспортируют к противоположному торцу аппарата, откуда их выгружают. Диаметр окатышей 5 мм, начальная температура 800°С, температура после охлаждения 100°С. Холодные сырые окатыши влажностью 10-12% и темрературой 15ZO C вводят в кипящий слой навстречу потоку горячих окатышей, их также транспортируют в перфорированном коробе. Температура нагреваемых окатышей на выходе 285°С. Псевдоожижающий агент - воздух - нагревается до температуры 140°С, его очищают от пыли в циклонах и подают на гог релки обжигового аппарата. Производительность установки - 10 т/ч. Предлагаемый способ дает возможность осуществить охлаждение в любой среде - окислительной, восстановительной, нейтральной с минимальным расходом мелкодисперсного материала при сохранении низкого расхода газообразного агента. Формула изобретения Способ термообработки гранулированного или крупнозернистого продукта, включающий сушку, подогрев и охлаждение в псевдоожиженном слое мелкодисперсного материала, о т л ич а,ю щ и и с я тем, что, с целью 5 сокращения энергозатрат на процесс Сушку и подогрев исходного сырья и охлаждение горячего продукта и ис ходного сырья направляют навстречу друг другу в неперемещаемой среде псевдоожиженного мелкодисперсного материала.

На ачистну ц утилизацит

Псе83авгки1гттци6

zo30oSf 3Hbai вгемп 899691 Источники информации, принятые во внимаргие при экспертизе ч 1.Авторское свидетельство СССР ff 529246, кл. -С 22 В 1/2б, 22.08.7t. 2.Патент Франции № 2093380, кл. F 27 В 21/00, 1971.: