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

1

Изобретение откосится к окускованию металлургического сырья методом агломерации.

Известен способ зажигания агломерационной шихты, включающий внешний нагрев путем сжигания над слоем смеси доменного, коксового и природного.газа.повышают от 10001800 до 20рО-8бОО ккал/м5 по длине зон зажигания за счет сжигайия смеси газов при различных соотношениях доменного, коксового и природного газов. Причем количество природного газа в смеси, идущей на зажигание, . поддерживают в количестве не менее 30% СП.

Недостатком известного способа является повышенный расход природного газа, что приводит к увеличению себестоимости агломерата и снижению производительности агломашин в результате наличия паров воды в про дуктах сгорания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ зажигания агломерационной шихты,

J включающий внешний нагрев путем сжигания над слоем отходящих газов закрытых ферросплавных электропечей 2.

Недостатком известного способа является повышенный расход газа и

to воздуха на-зажигание. Это объясняется тем, что калорийность отходящих газов ферросплавных печей составляет 2200-2500 ккал/м Т.е. они относятся к низкокалорийным газам и

J5 требуют для своего сжигания относительно небольшого избытка воздуха.

Однако в условиях агломерационного производства сжигание газов 20 с небольшим избытком воздуха приводит к низкому (менее 3$) содержанию кислорода в продуктах горения. Это приводит к замедлению процес.са горения твердого топлива шихты

и снижению производительности ai- ломашин.

Увеличение коэффициента избытка воздуха приводит к снижению температуры факела и поверхности шихты, что в С.8ОЮ очередь ухудшает качество агломерата.

Поэтому для обеспечения нормальной температуры зажигания и достаточного количества кислорода в продуктах горения зажигание производят с избытком газа теплоносителя и воздуха. Это увеличивает расход газа 4/i удорожает производство.

Цель изобретения - снргжение энергозатрат на производство агломерата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему внешний нагрев путем сжигания отходящих газов закрытых ферросплавов из электропечей над слоем, внешний нагрев производят при пульсирующем изменении коэффициента избытка воздуха от 1 до 10 с частотой 5-10 пульсаций за общее время зажигания .

Сжигание газа с коэффициентом избытка воздуха - 1,0 обеспечивает высокую температуру поверхности шихты, но не обеспечивает необходимого количества свободного кислорода в отходящих газах. Этот недостаток компенсируется через определенное время подачей подогретого воздуха при сжигании газа с коэффициентом избытка воздуха около 10. Чередование таких пульсаций происходит через 10-15 с, т.е. 5-10 пульсаций при времени зажигания 50-150 с.

Продолжительность одной пульсации в 10-15 с выбрана из соображений прогрева частиц топлива до темпера- туры воспламенеуия и их горения. Увеличение или уменьшение продолжительности пульсации ухудшает условия нагрева поверхности шихты и горения твердого топлива в слое.

Способ осуществляют следующим образом.

Газ-теплоноситель подают по системе трубопроводов к зажигательному горну агломерационной машины в количестве необходимом для получения температуры поверхности шихты 11001250°С.

Воздух по системе воздухопроводов также подают к горелкам зажигательного горна. На воздухопроводе устанавливают регулирующее устройство,

котброе обеспечивает изменение коэффициента избытка воздуха от 1 до ч,,. 10 через каждые 10-15 с.

Предлагаемый способ позволяет сократить расход газа на зажигание и увеличить производительность агломашин.

При замене природного газа газом ферросплавных печей наиболее хорошие результаты получены при расходе газа ферросплавных печей - 2900 на одну агломашину и коэффициенте избытка воздуха 5,5. Температура зажигания составляет , производительность 82 т/ч. Подача газа и воздуха остаются постоянными ( без пульсаций. .

В ходе отработки технологии зажигания агломерационной шихты по

предлагаемому способу проводят серию опытов при различных соотношениях воздуха и отходящих газов закрытых ферросплавных электропечей и различных режимах подачи воздуха.

; Опыт 1. Расход газа на 1 агло машину 2900 . Коэффициент избытка воздуха изменяют ступенчато от 1,0 до 10 при частоте пульсаций . Температура зажигания составляет 1190 С, производительность 80 т/ч. Визуально наблюдают неравномерность температурного поля поверхности ai- лошихты по длине горна. Расход газа составляет 2900 MV4.

О п ы т 2. Коэффициент 1збытка

воздуха изменяют ступенчато от 1 до 10 при частоте пульсаций 5 Температура зажигания составляет 1230 С, производительность 8 т/ч. Неравномерность температурного поля по длине горна ослабляется. Расход газа составляет 2870 м 7ч.

Опыт 3. Коэффициент избытка воздуха изменяют ступенчато от 1 до 10 при частоте пульсаций 8. Температура зажигания составляет 1270°С, производительность 86 т/ч. Поверхность шихты нагрета равномерно. Расход газа составляет 2700 .

О п ы т 1. Коэффициент избытка

воздуха изменяют ступенчато от 1 до 10 при частоте пульсаций 10. Производительность составляет 8 т/ч, температура зажигания 1220°С. Поверхность шихты нагрета равномерно, однако перевод подачи воздуха с режима на режим затруднен в результате больших и частых динамических нагрузок на регулирующие устройства

и вентиляторы. Расход газа составляет 2750 м%.

Опыт 5. Коэффициент избытка воздуха изменяют ступенчато от 1 до 10 при частоте пульсаций 11. Производительность составляет 82 т/ч температура поверхности . Поверхность шихты нагрета равномерно, Наблюдаю7 шум при работе горна и частые хлопки, свидетельствующие о неравномерном сгорании газа в горне. Расход газа составляет 2910 .

При переходе на новый режим зажигания коэффициент избытка воздуха изменяется ступенчато от 1 до 10. Такие пределы приняты из следующих соображений.

При таких изменяющихся коэффициентах средний коэффициент избытка воздуха остается равным 5,5,таким же, как и в обычном режиме (без пульса-i ций), обеспеичвающим полное сгорание газа и присутствие в продуктах сгорания количества кислорода, достаточного для горения твердого топ-, лива шихты под горном.

Величина коэффициента избытка воздуха 1,0 обеспечивает высокую температуру поверхности шихты 1,0, но не обеспечивает необходимого количества свободного кислорода в отходящих газах. Коэффициент избытка воздуха меньше 1,0 не обеспечивает полного сгорания газа, приводит к перерасходу топлива и к взрывоопаснос:ти агрегата. Кроме того, при зажигании шихты в горновом пространстве

должна быть по требованиям технологии окислительная атмосфера. При коэффициенте избытка воздуха менее 1,0 атмосфера явно положительная. Коэффициент избытка воздуха 10,0 обеспечивает необходимое количество свободного кислорода в горновом пространстве.

Чередование подачи газовоздушной смеси с различными коэффициентами, избытку воздуха, обеспечив проветривание горнового пространства, ускори сгорание газа, увеличит температуру зажигания и количество свободного кислорода в продуктах горения.

Формула изобретения

Способ зажигания агломерационной шихты, включающий нагрев путем сжигания отходящих газов закрытых ферросплавных из электропечей над слоем отличающийся тем, что, с с целью снижения энергозатрат, нагрев производят при пульсирующем изменении коэффициента избытка воздуха от 1,0 до 10,0 с частотой 5-10 пульсаций за общее время зажигания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Н , кл. С 22 В 1/00, 197.

2.Хитрик С.И. и др. Электрометаллургия марганцевых ферросплавов. Киёв, Техника, 1971, с. .