Способ зажигания агломерационной шихты Советский патент 1982 года по МПК C22B1/20 

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к окускованию металлургического сырья методом агломерации . .

Известен способ зажигания агломерационной шихты, включающий использование обогащенного кислородом теплоносителя, фильтруемого через слой с температурой 13.

Недостатками известного способа являются недостаточно интенсивная обработка слоя шихты теплоносителем с низким содержанием кислорода и, как следствие, перерасход топлива и снижение производительности агломерационных машин, отсутствие возможности выбора рационального сортноше-. ния между температурой продуктов сгорания и содержанием в них кислорода. Эти недостатки устраняются при использовании в процессе обогащения кислородом теплоносителя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ зажигания агломерационной шихты, включающий использование кислородсодержащего теплоносителя, фильтруемого через слой с температурой, увеличиваемой в зоне нагрева шихты с 800900. до 1150-1200°С, поддерживаемой в зоне ее выдержки в пределах 1150ISOO-C и снижаемой в зойе охлаждения спека с 1150-1300 до 700-600 0 при времени пребывания слоя в зонгис соответственно 25-30, 35-45 и 3035% от времени зажигания 25.

Недостатками известного способа

10 являются: постоянная температура теплоносителя, обуславливающая пе рерасход топлива и снижение производительности агломерационных машин, отсутствие рекомендаций о харак15тере распределения расхода кислорода по длине горна и отдельным технологическим зонам, завышенный общий расход относительно дорогого технического кислорода.

20

Цель изобретения - снижение расхода топлива и увеличение производительности агломерационных машин.

Поставленная цель достигается тем, что в способе зажигания шихты,

25 включакнцем использование кислородсодержащего теплоносителя, фильтруемого через слой с температурой, увеличиваемой в зоне нагрева шихты с 800 до 1150-1200 С, поддерживаемой

30 в зоне выдержки в пределах 1150ISOO C и снижаемой в зоне охлаждения спека до 700-600 0 при времени пребывания слоя в зонах, соотгзетственно 25-30, 35-45 и 30-35% от времени зажигания, в зону нагрева шихты подают 0,01-0,04, в зону выдержки 0,03-0,0.7 и в зону охлаждения спека 0,02-0,05 м кислорода на 1 м теплоносителя. Использование обогащенного кислородом воздуха в горнах агломерацион|ных машин позволяет, во-первых, интенсифицировать прсдесс спекания шихты, во-вторых, повысить эффективность сжигания топлива, особенно низкокалорийного, в объеме горна агломашины. Вмйсте с тем, разделение горнового пространства на отдельные самостоятельные технологические зоны (нагрева, выдержки, охлаждения), име ющие различные функции,, требует оптимизации температурно-временного режима термообработки в каждой зоне. Следовательно, обогащение теплоносителя техническим кислородом также должно быть различным..Количество по даваемого и зону технического кислорода зависит прежде всего от ее назначения и требуемой по технологии температуры теплоносителя. Так, в зо ну нагрева шихты следует подавать 0,01-0,04 м на 1 м теплоносителя (здесь и в дальнейшем под количество теплоносителя понимается объем продуктов сгорания топлива, который принимается за 100%, а технический кислород подается сверх 100% от коли чества теплоносителя). Как показали исследования, проведенные во ВНИИМТе на экспериментальном стенде алгочаша подача кислорода в количестве,меньше 0,01 теплоносителя,не приводит к заметной интенсификации процесса нагрева шихты и поэтому нецелесообра но. Подача кислорода в количестве большем 0,04 теплоносителя уже не улучшает (ускоряет) воспламенение топлива шихты и приводит к перерасхо ду кислорода в зоне. В зону выдержки шихты технический кислород следует подавать в количест ве 0,03-0,7 м на 1 м теплоносителя При подаче кислорода в количестве, меньшем 0,03 теплоносителя заметного ускорения процесса горения топлива не происходит и подача кислорода становится неэффективной. При подаче кислорода в количестве, большем 0,07 теплоносителя,воз растает его расход, а технологические процессы в-зоне выдержки заметно не интенсифицируются. В зону оха аждения спека технический кислород следует подавать в количестве 0,02-0,05 мЗ/м3 теплоноси теля. Подача кислорода в количестве, меньшем 0,02 теплоносителя,не обеспечивает интенсификации процесса орения топлива в слое в период его ополнительного нагрева и поэтому ецелесообразна. Подача кислорода в оличестве,большем 0,05 теп- оносителя,уже не ускоряет процесс горения топлива в слое, но приводит к возрастанию количества подаваемого в зону кислорода, что является также нежелательным. Сущность,изобретения заключается в таком распределении технического кислорода по зонам нагрева, выдержки, и охлаждения, которое обеспечивает максимальную интенсификацию процесса нагрева шихты до 1150-1200 С, интенсивного воспламенения топлива и его активного горения в слое при минимальном расходе кислорода. На агломашине способ осуществляют следуюдим образом. Пример. Расположенную на непрерывной конвейерной ленте агломерационную шихту подают под удлиненный зажигательный горн и последовательно подвергают сушке и нагреву (I секция горна),выдержке (II секция) и охлаждению спека (III секция) в течение, например, 6 мин. В I секции горна осуществляют суижу и нагрев слоя теплоносителем с температурой, увеличиваемой от 800 до 1200°С. Продолжительность нагрева устанавливают равной 25% от суммарного времени зажигания, т.е. 0,25 6,0 1,5 мин. Затем шихту выдерживают (секция II) при средней температуре теплоносителя 1200°С в течение- 0,40 6,0 2,4 мин (40% от времени зажигания). Далее производят охлаждение спека теплоносителем с температурой, снижаемой с 1200 до 650°С, в течение 0,35 6,0 2,1 мин (35% от времени зажигания). Подачу технического кислорода по отдельным технологическим зонам производят следующим образом. На агломашину с площадью спекания 312 м, горн которой отапливается коксовым газом, в зону нагрева шихты подают: газа .1600, воздуха 13000. . При таких параметрах технического кислорода подают 0,011 Г1600 - 13000) 160 где 0,011 - коэффициент расхода кислорода на 1 м теплоносителя. В зону выдержки шихты газа и- воздуха соответственно подают 2700 и 21000 MV. При коэффициенте расхода кислорода 0,045 теплоносителя в зону выдержки технического кислорода подают 0,045-(2700 - 21000) 1065 MV В зону охлаждения спека газа и воздуха соответственно подают 1600 и

18700 . При коэ.ффициенте расхода кислорода 0,021 3 теплоносителя в зону охлаждения технического кислорода подают

О,021«(1600 - 18700) 425 .

Следовательно, суммарный расход кислорода, подаваемого в горн агломашины, устанавливают равным 160 + + 1065 + 425 1650 .

Температуру в секциях горна контролируют по показаниям стационарных термопар и регулируют изменением количества сжигаемого газа. Время пребывания шихты в отдельных зонах горна контролируют по показателю скорости движения конвейерной ленты и регулируют изменением ее величины. Расходы газа, воздуха и кислорода контролируют по показаниям стационарных расходомеров и регулируют

дроссельными задвижкс1ми (шиберами . Предлагаемый способ проверен на Карагандинском металлургическом комбинате. Испытания проведены на агломашине № 5 в три периода: без подачи кислорода в горн (I), с равномерным распределением кислорода по технологическим зонс1М (II) и с распределением в соответствии с предложением (III). Результаты испытаний

приведены в таблице;

Производительность машины, т/ч277,0

Удельный расход топлива

в шихту, кг/т, агл83,0

285,5

283,5 78,2 76,6 Таким образом, распределение кислорода по зонам согласно изобретению при близком положительном технологическом эффекте (производительности, расходе топлива и качества агломерата) обеспечивает по сравнению со TI периодом работы агломашины снижение расхода кислорода с 14,8 до 8,8 м/т агломерата и позволяет уменьшить затраты на кислород в агломерационном переделе на 140 тыс.ру на 1 млн.т. Формула изобретения Способ зажигания агломерационной шихты, включакадий использование кислородсодержащего теплоносителя, филь руемого через слой с температурой. увеличиваемой в зоне нагрева шихты с 800-900 до 1150-1200С, поддерживаемой в зоне выдержки шихты в пределах ИБО-ХЗОО С и снижаемой в зоне охлаждения спека до VOO-GOO C при времени пребывания слоя в зонах соответственно 25-30, 35-45 и 30-35% от времени зажигания, отличающийся теМ(1 что, с целью снижения расхода кислорода, в зону нагрева подают 0,01-0,04, в зону выдержки 0,03-0,07 и зону охлаждения 0,020,05 м кислорода на 1 м теплоносителя. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №502965, кл. С 22 В 1/16,/1972. 2.Авторское свидетельство СССР (1424882, кл. С 22 В 1/18, 1972.