Способ повышения газопроницаемости агломерационной шихты Советский патент 1982 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу . Известно, что увеличение газопроницаемости шихты, загруженной на паллеты агломерационной машины, позволяет увеличить ее производительность. Известен способ повышения газопроницаемости слоя железорудного ма териала, включающий продувку слоя снизу вверх-воздухом со скоростью, превышающей первую критическую скорость псевдоожижения, и последующее плавное снижение скорости ёоздушного потока в течение 3-30 с l . Однако известный способ недостат но эффективен при обработке влажног полидисперсного материала. . Во-первых, способ предполагает строгое ограничение рабочих скоростей ожижающего агента в узких преде лах начала псевдоожижения твердой ф зы и ее выноса из слоя. Превышение заданных скоростей приводит к выбрасыванию частиц из слоя. В то же время для псевдоожижения полидисперсных материалов характерно не определенное значение первой критической скорости, а некоторый диапазон скоростей начала псевдоожи), В песевдоожиженное состояние переходят вначале мелкие частицы, а затем более крупные, в связи с чем вынос твердого материала из слоя начинается раньше, чем скорость ожижающего агента достигнет значений скорости питания частиц среднего размера. Указанное явление получает наибольшее развитие в случае предварительной сегрегации материала по крупности, когда в нижней части слоя находятся более крупные частицы, а в верхней более мелкие. Существующие способы загрузки шихты на паллеты агломашин способствуют именно такому распределению частиц и с целью повышения однородности элемент ар нцх объемов слоя и более рационального распределения углерода топлива принимаются дополнительные меры по интенсификации процессов сегрегации шихты в период ее загрузки на агломашины.

Во-вторых, в слое влажных или слипающихся материалов при скоростях ожижающего агента, близких к первой критической образуются сквозные каналы, по которым фильтруется большая часть ожижающего агента. Каналообразование усугубляется .неравномерностью свойств ожижаемых частиц.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеHoi y результату является способ повышения газопроницаемости шихты, включающий продувку слоя снизу вверх потоком газа со скоростью, выше первои критической скорости псевдоожиже ния, в котором после приведения шихты в, состояние псевдоожижения снижают до 0,7-0,9 первой критической ско рости псевдоожижения и продувают 1020 с Недостаток способа - невозможность интенсифицирования процесса и осуществления сегрегации шихты по крупности. Цель изобретения - повышение производительности агломашины з1 счет улучшения сегрегации шихты по крупности . Поставленная цель достигается тем что в способе производства агломерата, включающем загрузку шихты и продувку слоя снизу вверх потоком газа со скоростью выше первой критической скорости псевдоожижения с последующи ее снижением, продувку слоя осуществ ляют в сменно-циклическом режиме при скорости фильтрации газа через слой 0,8-1 ,2 м/с с периодическим ее повышением в 1,,25 раза с частотой 2-1 Гц. . Сменно-циклический метод позволит расширить диапазон рабочих скоростей ожижающего агента и обеспечивает более благоприятные гидродинамические условия псевдоожижения, в частности предотвращается вынос мелких частиц и за счет увеличения скорости воздуха разрушаются сквозные каналы. Преимуществом предлагаемого способа является также то, что продувка шихты осуществляется непосредственно в период загрузки. При этом усили-

вается сигрегация материала по крупности, увеличивается его газопрони-. .цаемость и достигается более рациональное перераспределение топлива

и влаги по высоте :-слоя. Помимо этого, выравнивается поверхность шихты и после завершения загрузки она является полностью подготовленной к зажиганию.

Экспериментальное опробирование способа показало, что оптимальная длительность одного цикла составляет 0,5-1,0 с. Наиболее существенное увеличение газопроницаемости происходит после первых 3-х циклов, дальнейшее увеличение количества циклов не оказывает существенного влияния на газопроницаемость слоя. Пример. Исследования проводят в агломерационной чаше диаметром 2бО мм при высоте слоя шихты 400 мм. Сменно-циклический режим осуществляют при помощи мотыльков различного диаметра, установленных в трубопроводе, подводящем к установке сжатый воздух. Мотыльки приводит во вращение двигателем постоянного тока. Число оборотов регулируют реостатом. О газопроницаемости шихты после укладки на колосниковую решетку и продувки судят по скорости фильтрации воздуха через слой при постоянном вакууме (4,9 ГПа). В период полного дутья скорость фильтрации воздуха составляет 1,8 м/с, что превышает первую критическую скорость песевдоожижения используемого материала, а затем скорость воздуха снижают до 0,8-1,2 м/с для поддерживания материала в слабо псевдоожиженном состоянии. Превышение указанных скоростей ожижающего воздуха в период полного дутья приводит к выбрасыванию материала из установки. В период неполного дутья превышение верхнего предела скорости воздуха сопровождается выносом мелких частиц и образованием сквозных каналов. Снижение скорости продувки ниже 0,8 м/с приводит к уменьшению положительного воздействия псевдоожижения на структуру слоя. Оптимальноевремя одного цикла составляет 0,5-1,0 с. При увеличении частоты циклов наблюдается переуплотнение шихты, при чрезмерном увеличении времени одного цикла материал выносится из слоя. В оптимальных условиях при скорости фильтрации воздуха в период полного дутья 1,8 м/с в период неполного дутья 1,0 м/с, времени одного цикла 0,7 с и повторения 3-х циклов газопроницаемость слоя возростает на 30 а производительность аглоустановки на }6,k%. Экономический эффект от использования предлагаемого способа обусловлен значительным увеличением производительности агломерационных установок при небольших Дополнительных капитальных вложениях. Формула изобретения Способ повышения газопроницаемости агломерационной шихты, включающий 9 продувку слоя снизу вверх потоком газа со скоростью выше первой критической скорости псевдоожижения с последующим ее снижением, о т л и чающийся тем, что, сцелью повышения эффективности псевдоожижения и увеличения производительности агрегата, продувку слоя ведут в сменно-циклическом режиме при скорости фильтрации газа через слой 0,8-1,2 м/с с периодическим ее повышением в 1,5-2,25 раза с частотой 2-k Гц. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 42909, кл. С 22 В 1/22, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР If 70798, кл. С 22 В 1/1«, 1977.