Способ агломерации под давлением и машина для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК C22B1/16 F27B21/00 

Изобретенне относится к окускованню железорудных материалов и мо-, жет быть использовано для Ьпекания руд и концентратов в черной и цвет-; етной металлургии, а также в прЬизвод стве строительных материалов и непрерывного коксования. Известен способ агломерации руд под давлением (.прототип ), включающий загрузку слоя шихты подачу горячего дутья для зажигания с двух противоположных сторон, подачу дутья для спекания и одновременный отвод отходящих газов в направлении, перпендикулярном движению зоны горения и разгрузку готового агломерате fl Однако так как известный способвключает зажигание шихты и ее спекание созданием давления с двух противоположных сторон слоя шихты, в агломерационной установке, предусмат ривающей использование этого способа узлы загрузки шихты и разгрузки гото вого агломерата неизбежно оказываются в зоне высокого давления, что требует уплотнения этих узлов, при.водящего к усложнению конструкций ус тановки. При зажигании слоя шихты v :снизу колосниковая решетка подвергает уя воздействию высоких температур. Отвод отходящих газов из слоя шихты в направлении, перпендикулярном движению зоны горения, приводит к неравномерности протекания процесса спекания, что при з aчитeльнoй ширине слоя спекаемой шихты в установке отрицательно сказывается в качестве получаемого агломерата. Известна кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением (прототип), содержащая верхнюю и нижнюю секционные колосниковые ранетки, борта, дутьевые каналы с выходами в пространство секции, устройства для загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод. Эта машина характеризуется высокой герметичностью и простотой конструкции. Повьваение герметичности и упрощение конструкции в этой машине оказалось возможным за счет осуществления на ней процесса спеканиясозданием давления под слоем шихты, позволившего избежатьнеобходимости наличия в машине подъёмных колпаков . Существенным недостатком зтой машины является невозможность осуществления на ней процесса одновременного спекания двух слоев шихты в каждой секции и, соответственно, невозможность повышения ее производительности без дополнительного увеличения размеров машины, В машине затруднено использование горячего дутья как для зажигания шихты, так и для ее спекания, так как при этом нижняя колосниковая решетка подвергается воздействию высоких температур. Машина имеет относительно сложну систему зажигания шихты, требующую многослойную ее укладку, и устройст для создания разрежения в секциях в момент ее зажигания. Цель способа - упрощение констр ции, повышение надежности работы и производительности агломерационной установки, а также улучшение качест получаемого агломерата за счет умен шения неравномерности протекания процесса спекания. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации руд под давлением, включаюиему загрузку шихты, подачу горячего дут для ее зажигания, спекание и одновременный отвод отходящих газов, разгрузку готового продукта, шихту при загрузке или после ее загрузки перед зажиганием разделяют на два слоя и подачу дутья1 производят.между этими слоями, а отвод отходящих газов осуществляют с дйух противоположных, наружных сторон слоев ших ты. Целью предлагаемой мшхшны является увеличение ее производительности путем обеспечения процесса одновременного спекания двух слоев в каждой секции и упрощение констру ции машины. Цель достигается тем, что машина снабжена устройством для разделения шихты относительно выхода дутьевого канала, размещенного в бо тах на уровне их середины, на два отдельных слоя, а нижняя часть бортов выполнена открытой с возможност закрывания открытого сечения прохода нижней колосниковой решеткой, пр соединенной к бортг 1 шарнирно. . Кроме того, устройство для разделения шихты на два отдельных слоя выполнено в виде выдвижного гб1ризон тального шибера, размещенного в се ционном герметичном кожухе, соедине ном с бортами с наружной стороны на уровне их середины. На фиг. 1 изображена схема осуществления предложенного способа; на фиг. 2 - кольцевая машина, общий вид (разрез А-А на фиг. 3); на фиг. 3 - вертикальный разрез Б-Б на фиг. 2J на фиг. 4 - схема цепног привода с кареткой для ввода разде-лительного шибера в шихту и вертикальный разрез секции машины; на фиг. 5 - вид каретки привода для возврата разделительного шибера в исходное положение; фиг. б - вид В на фиг. 4. Агломерационная установка, предназначенная для осуществления предложенного способа, должна иметь следукмдие конструктивные особенности, общие для разных типов установки. Ввод дутья должен быть осуществлен в центральную часть рабочего пространства установки или ее секций. Отвод отходящих газов должен быть осуществлен с периферийной части -рабочего пространства установки или ее секции, Установка должна иметь устройства для создания свободной или легкогазопроницаемой полости в загруженной шихте в центральной части рабочего пространства установки илиее секции. Способы и устройства для создания свободной или легкогазопроницаемой полости в загруженной шихте в зависимости от типа установки могут быть различными. Предлагаемый способ агломерации под давлением осуществляют следующим образом (см. фиг. 1. „ В рабочее пространство установки, предназначенной для агломерации предложенным способом, загружают шихту для спекания. При загрузке шихты или после ее загрузки с центральной части рабочего пространства установки в районе ввода дутья при помощи специального устройства создают свободную от шихты полость, при этом шихта оказывается разделенной на два отдельных слоя. Рабочее пространство установки фиксируют решетками 1 и 2 и давление горячего ( и выше дутья на вводе повышают, а разделяющее спои шихты убирают устройство из рабочего пространства. Под действием давления дутья слои шихты удерживаются в раздельном состоянии и без разделительного устройства (что проверено на специальной уставовкеЛ. Под действием температуры дутья шихты зажигается. Образуются две зоны спекания, которые движутся в противоположном направлении друг от друга. В дальнейшем температуру дутья плавно снижают к концу спекания или спекание осуществляют холодным дутьем. Отвод отходящих газов осуществляют с двух противоположных наружных сторон слоев шихты. После окончания спекания подачу дутья прекращают и готовый агломерат выгружают из рабочего пространства, В агломерационной установке, лредусматривающей использование предложенного способа, не требуется уплотвение узлов загрузки шихты и разгру ки готового агломерата, чем достигается упрощение ее Йонструкции и улучшение эксплуатационных качеств. При агломерации под давлением предложенным способом достиг ается paBHoiHiepHocTb протекания процесса одновременного, спекания в обоих сло шихты, соответственно, улучшается качество получаемого агломерата. Предложенный способ агломерации под давлением обеспечивает возможность уменьшения расхода твердого топлива в шихте за счет использования нагретого дутья для спекания, так как отрицательное влияние нагре ва дутья на службу колосниковых решеток при спекании данным способом отсутствует, Предлагаемая кольцевая агломерационная машина для спекания под дав лением (фиг. 2 и 3) содержит верхнюю и нижнюю секционные колосниковы решетки 1 и 2, борта 3, дутьевые каналы 4 с выходами 5 в пространст секций, воздухораспределитель б, устройства 7 для загрузки, зажигания и разгрузки, привод {на черте же не показаны/. Машина снабжена устройством для разделения шихты относительно выхода 5 дутьевого канала 4, размещенного в бортах 3 на уровне их середины, на два отдельны слоя. Устройство для разделения шихты на два отдельных слоя выполнено в виде выдвижного горизонтального шибера 8, размещенного-в секционном герметичном кожухе,9, соединенном с бортами 3 с наружной стороны на .уровне их середины. Шибер 8 соединен со штангой 10, выведенной в наружную часть кожуха 9 через сальниковое уплотнение 11, Свободный конец штанги 10 снабже опорной головкой 12, взаимодействую щей каретками 13 и 14 приводов 15 и 16 для ввода шибера в слой шихты и возврата его в исходное положение Приводы 15 и 16 для передвижения ши бера 8 могут быть выполнены в виде гидроцилиндров или электрическими как показано на фиг, 4, При использовании электродвигателя для передвижения шибера 8 каретка 13 (14) устанавливается на катках .17 в направлякгаих 18 и соеди нятся с реверсивным приводом 15 fl6 при помощи цепной передачи 19. Для исключения возможности возни новения трения скольжения при действии кареток 13 и 14 с опорной грловкой 12 штанги 10 они снабжены соответствующими опорными роликанш 20 и 21, Перед выходами 5 дутьевых канало 4 предусмотрены наклонные участки каналов под углом 45-501 относительно горизонтали, обеспечивающие удаление попадающей в них части шихты, Для избежания чрезмерной кинетической энергии истечения дутьтя,способной не только удалять попадающую в выходы 5 кансшов 4 части шихты, но и деформировать слои шихты, выходы 5 выполнены щелевидными. . Ширина щелевого выхода 5 канала 4 должна быть меньше толщины шибера 8, Для исключения возможности возникновения перепадов давлений между дутьевыми каналами 4 и пространством кожуха 9 шибера 8 в бортах 3 предусмотрены уравнит.ельные каналы 22, Часть шихты, попадающая за счет ее увеличения шибером 8 в пространство кожуха 9, накапливается в патрубках - накопителях 23 и удаляется из них через люк периодически. Верхние и нижние секции колосниковых решеток 1 и 2 имеют соответствующие замки 24 и 25 для фиксации их закрытых положений. По окружности машины установлены направляющие 26 и 27, взаимодействующие соответственно с роликами 28 и 29 и обеспечивающие подъем и опускание колосниковых решеток 1 и 2 на различных участках машины. На участке спекания над верхней решеткой 1 и под нижней решеткой 2 установлены соответствующие коллекторы 30 и 31 для отвода отходящих газов, Борта 3 машины должны быть водоохлаждае1« ми, так как они подвергаются большим тепловым, нагрузкам. Воздухораспределитель 6 также кзготавливается водоохлаждаемым ив ней предусматривается специальный канал подачи горячих газов для зажигания шихты. Предлагаемая кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением работает следующим образом. На непрерывно вращакяауюся совместно с секцией нижнюю колосниковую решетку 2 при ее поднятом положении и откинутой верхней колосниковой решетки 1 на участке 7 загрузки подается постель из мелкого агломерата, а в нее загружается шихта, подлежащая спеканию, и верхний слой постели. При дальнейшем вращении секции верхняя колосниковая решетка 1 опускается до горизонтального рабочего положения. Решетки 2 и 1 фиксируются в рабочем положении при помощи соответствующих замков 25 и 24, При загрузке или после эагрузки шихты в нее вводится разделительный шибер 8, Передвижение шибера 8 осуществляется за счет действия каретки 13 привода 15, взаимодействующей с опорной головкой 12 штанги 10. После ввода шибера 18 в рабочее пространство секции шихта оказывается разделенной относительно выхода 5 дутье вого канала 4на два отдельных слоя При достижении секцией с загружен ной и разделенной на два слоя шихтой участка зажигания с кoллeктopa a 30 и 31 для отвода отходящих газов на выходе 5 дутьевого канала 4 создается давление горячего дутья откры ванием соответствующего кангша в воздухораспределителе 6. Одновременно с повышением давления горячего дутья шибер 8 выводится из рабочего пространства секции за счет действия каретки 14 привода 16 его возврата в исходное положение. Под действием давления дутья спои шихты удер живаются в разделенном сос тоянии и без разделительного шибера Под действием температуры дутья оба слоя шихты в секции зажигаются. Зона спекания в верхнем слое шихты движается снизу вверх, а в нижнем слое шихты - сверху вниз. В дальнейшем температуру дутья плавно снижают к концу спекания или спекание производят холодным дутьем. К моменту окончания процесса спекания давление дутья постепенно снижают до нул На участке разгрузки замки 24 и 25 открываются, верхняя колосниковая решетка 1 поднимается, а нижняя колосниковая решетка 2 опу окается. Готовый агломерат сбрасывается в приемный бункер. После загрузки агломерата нижняя колосниковая решет ка 2 поднимается до горизонтального рабочего положения, и ее замки 25 закрываются. Для ускорения подъема нижней колосниковой решетки 2 в машине может быть применен отдельный привод в виде реверсивной каретки, перемещающейся по направляющим по траектории винтовой линии или окружности . После подъема нижней коло никовой решетки 2 и ее фиксации в I рабочем положении секция поступает на участок загрузки.В дальнейшем цикл повторяется. . Достоинствами предложенной машины являются высокая производительность достигаемая за счет одновременного спекания двух слоев шихты в каждой секции машины, хорошая герметичност и простота конструкции машины, кроме того, обеспечивается возможность уменьшения расхода твердого топлива в шихте за счет использования нагретого дутья для спекания. Формула изобретения 1.Способ агломерации руд под давлением, включающий загрузку шихты, подачу горячего дутья для ее зажига-. ния, спекание и одновременный отвод отходящих газов, разгрузку готового агломерата, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , повышения надежности работы и производительности агломерационной установки, улучшения качества получаемого агломерата за счет уменьшения неравномерности протекания процес са спекания, шихту при загрузке или после ее загрузки перед зажиганием разделяют на два слоя и подачу дутья производят между этими слоями, а отвод отходящих газов осуществляют g двух противоположных, наружных сторон слоев шихты. 2.Кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением, содержащая верхнюю и нижнюю секционные колосниковые решетки, борта, дутЬевые каналы с выходами в пространство секций, устройства для загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для разделения шихты относительно выхода дутьевого канала, размещенного в бортах на уровне их середины, на два отдельных слоя, а нижняя часть бортов выполнена открытой с возможностью закрывания открытого сечения прохода нижней колосниковой ршиеткой ,, присоединенной к бортам шарнирно. 3.Машина по п. 2, отличающаяся тем, что устройство для разделения шихты на два отдельных слоя выполнено в виде выдвижного горизонтального шибера, размещенного в секционном герметичном кожухе, соединенном с бортами с наружной стороны на уровне их середины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 434095, кл. С 22 В 1/14, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2594377/22, кл. F27 В 21/00, 1978,

If n t If

SiillllllllllllllllllllllllllltlillllE I ж

II 11114

Фиг.1

Фиг. 2

-d

5 ly 19

Фиг. 5

Фиг. 6