Способ отопления печи ступенчато-взвешенного слоя

 

Изобретение относится к металлургии , к способам обогащения железорудного сырья. Цель изобретения - увеличение производительности. Способ осущес.твляется в печи ступенчатовзвешенного слоя, в которой сформированы стадии сушки, разогрева и га шихты. Форсирование теплового режима осуществляют за счет устаноБки коэффициентов расхода воздуха, равных 1,1-1,4, 2,9-3,0 и 0,4-0,8 в каждой зоне соответственно. Использование изобретения повьшает производительность на 4-7%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 В 13/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4137456/23-02 (22) 20 ° 10.86

r(46) 30.08.88. Вюл. Ф 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) P.Ô.Кузнецов, В.В.Огнев и В.А.Тверитин (53) 669. 421. 183 (088. 8} (56) Тациенко П.А. Подготовка труднообогатительных железных руд. М.:

Недра 19 79 .

Авторское свидетельство СССР

11 850672, кл, С 21 В 13/10, 1975 °

ÄÄSUÄÄ 1420028 А1 (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ПЕЧИ СТУПЕНЧАТО-ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ .(57) Изобретение относится к металлургии, к способам обогашечия железорудного сырья. Цель изобретения— увеличение производительности. Способ осуществляется в печи ступенчатовзвешенного слоя, в которой сформированы стадии сушки, разогрева и обжига шихты. форсирование теплового режима осуществляют за счет установки коэффициентов расхода воздуха, равных 1,1-1,4, 2,9-3,0 и 0,4-0,8 м /м в каждой зоне соответственно. Испаль" зование изобретения повышает производительность на 4-7Х.

1420028

Изобретение относився к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к магнетизирующему обжигу труднообогатимых железных, руд °

Цель изобретения — увеличение, удельной производительности процесса термообработки шихты в ступенчатовзвешенном слое. 10

Работа в печах ступенчато-взвешенного слоя определяется так, Обжигаемый материал перемещают под воздействием скоростных транспортирующих струй в состоянии газовзвеси и последовательно подвергают сушке, подогреву и термическому ожигу. Отопление печи производят подачей через транспортирующие фурмы газообразного .жидкого топлива и включением в поток 20

; руды твердого топлива. Все виды топ— лива сжигают непосредственно в пото ке газовзвеси. Загружаемый в печь полидисперсный железорудный материал, содер>кащий внешнюю и гидратную влагу, 25 . может сразу же подвергаться резкому тепловому удару (измельчение отдельных кусков только улучшает качество готовой продукции) для удаления влаги с предельно возмо>кной скоростью и форсированного нагрева частиц до "рабочих" температур.

Создание высоких температур в печи производится посредством использования на первых рядах фурм,в качестве транспортирующей струи газов высокотемпературного теплоносителя (получаемого, например, в выносных топках, либо использованием смеси топлива с рециркуляционными газами). В результате уже в головной части печи сформированную газовзвесь подвергают воздействию достаточно высоких температур и транспортируют в условиях сжигания смеси топлив непосредственно

45 в объеме струи. Температуру теплоносителя при этом устанавливают превы- . шающей температуру размягчения руды.

Спекание частиц друг с другом не происходит вследствие выделения из них паров воды и пребывания поверхности частиц в влажном состоянии. Описанный температурный режим обеспечивают сжиганием газообразного жидкого топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,1-1,4. При меньшем коэффициен- 55те расхода воздуха (менее 1,1) происходит частичное расплавление мелких частиц и забивание (ускоренный выход из строя) футеровки печи. При большем коэффициенте расхода воздуха (более

1,4) в условиях встречи продуктов сжигания с сырой шихтой не обеспечивается стабильное зажигание твердого топлива, соответственно возрастает расход дефицитных видов топлива (например, природного газа, мазута) и снижается удельная производительность процесса.

Формирование высокотемпературного теплоносителя сопровождают подачей через фурмы головной части печи внешнего топлива (например, природного газа) в количестве 60 — 80% от суммарного расхода на процесс. Тем самым, наряду с перечисленным, обеспечивается предельное снижение расхода дефицитного природного газа на процесс.

При сжигании в головной части печи меньшего количества внешнего топлива (менее 60% от суммарного) уровень температур в печи устанавливается недостаточным для стабильного разогрева частиц шихты и зажигания угля, что приводит к снижению удельной производительности процесса. При сжигании в головной части печи большого количества внешнего топлива (более 80% от суммарного) не обеспечивается возможность регулирования газовой среды в последующих технологических зонах печи, и как следствие, ухудшается качество готовой продукции.

После завершения удаления из шихты влаги ее подвергают интенсивному разогреву (вторая стадия процесса) в условиях подачи через фурмы топливороздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха 2,9-3,0. При меньшем коэффициенте расхода воздуха (менее 2,9) температура газовзвеси прес вышает 1150 С, начинается развитие процессов спекообразования и становится необходимой аварийная остановка агрегата. При большем коэффициенте расхода воздуха (более 3,0) нежелательных фазовых изменений в транспортируемой шихте уже не происходит, а удельная производительность процесса уменьшается.

После разогрева частицы руды под— вергаются восстановительной термообработке (третья стадия процесса).

Для этого транспортируемую через фурмы топливовоздушную смесь подают с коэффициентом расхода воздуха 0,40,8 м /м . При меньшем коэффициенте з 142 расхода воздуха (менее 0,4) горение топлива в газовзвеси становится неустойчивым, возможно затухание пламени и остановка процесса. При боль- шем коэффициенте расхода воздуха (более 0,8) уменьшается количество восстановительных компонентов в газовзвеси, что приводит либо к снижению степени восстановления руды, либо к уменьшению производительности . процесса.

Пример 1 (на средние режимные параметры). Подготовленную сырую шихту, например смесь 93 железной руды и 77 каменного угля, загружают в печь ступенчато-взвешенного слоя и транспортируют. Через транспортирующие фурмы подают топливовоздушную смесь с коэффициентом расхода воздуха 1,2 и сжигают непосредственно в г рабочем пространстве с образованием о теплоносителя с температурой 1265 С.

При такой температуре шихту выдерживают 0,30 мин (303 от суммарного времени процесса), подавая в первые три ряда транспортирующих фурм печи 707 внешнего (например, природного газа) топлива. Затем шихту разогревают при температурах, исключающих ее спека- ние. Для этого коэффициент расхода воздуха смеси, транспортируемой через фурмы, устанавливают равным 2 95 и ,выдерживают шихту при температуре до

1180 С в течение 0,15 мин (157 от суммарного времени процесса). По завершении разогрева частицы руды подвергают восстановительному обжигу при температурах, близких к температуре размягчения руды и сжигании топлива с образованием восстановительных компонентов в газовой фазе. Коэффициент расхода воздуха в транспортируемой через фурмы смеси, для этого, устанавливают равным 0,7, а время обработки частиц — 0,55 мин (55Z. от

1суммарного времени процесса).

Восстановленную до 60-80Х руду и остаток твердого восстановителя загружают в камеру довосстановления (стабилизации), выдерживают в разогретом, опускающемся сверху вниз, не фильтруемом слое, охлаждают и отправляют на последующую обработку, либо склад готовой продукции.

Пример 2 (на минимальные значения режимных параметров). После загрузки сырую шихту вводят в соприкосновение с теплоносителем, имеющим

0028 температуру, превышающую температуру размягчения руды, подавая для этого через транспортирующие фурмы топливовоздушную смесь с коэффициентом расхода воздуха 1,10 м /м . При коэффициенте расхода воздуха 1,05 происходит на тыпеобразование на футеровке печи и ускоренный выход ее из строя. На первой стадии руду выдерживают в течение 0,2 мин (201 от суммарного времени процесса). Режим термообработки с укаэанными режимными параметрами применим к наиболее

15 .дисперсным материалам крупностью до

0,07 0,10 мм.

На второй стадии (разогрева) коэффициент расхода цоздуха в транспортируемой через фурмы смеси устанавливают равным 2,90 м /м . Его дальнейшее понижение недопустимо, так как уже при коэффициенте расхода воздуха

2,8 м /м происходит образование друз и аварийная остановка агрегата. Время выдержки руды на второй стадии устанавливают равным 0,1 мин (107 от суммарного времени процесса). Снижение времени ниже указанного не обеспечивает разогрев частиц руды до требуеЗп мых технологических температур.

После разогрева частицы руды подвергают восстановительному обжигу при температурах близких температуре размягчения руды и сжигания топлива с образованием восстановительных ком35 понентов в газовой фазе. Для этого коэффициент расхода воздуха в транспортируемой через фурмы смеси устанавливают равным 0,4 м /и . Такой коэффициент расхода воздуха является минимально допустимым. Так, при коэффициенте расхода воздуха 0,35 возможно прекращение горения углерода в газовзвеси.

Время восстановления дисперсных

45 материалов крупностью до О, 10 мм устанавливают равным 707 от суммарного (0,7 мин). Восстановленную руду и остаток твердого топлива загружают в

50 камеру довосстановления.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает увеличение удельной производительности агрегата до

10,90 т/м ч и повьппение степени восстановления руды перед камерой довос55 становления на 40-70Х.

Формула изобретения

Способ отопления печи ступенчатовэвешенного слоя преимущественно для

Составитель А.Савельев

Редактор И.Сегляник Техред А.Кравчук

Корректор С.йекмар

Заказ 4290/25 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. r. ужгород, ул. Проектная, 4

5 1420028 6 магнетизирующего обжига железных руд, 40-707 от суммарной продолжительносвключающий подачу смеси воздуха и ти термообработки, о т л и ч а ю— газообразного или жидкого топлива че- шийся тем, что, с целью увелирез транспортирующие фурмы, ввод чения производительности коэффициент

1 твердого топлива в поток руды и трех- расхода воздуха, транспортируемого стадийное сжигание в рабочем прост- через фурмы горения на первой, вто-! ранстве печи топливовоздушной смеси рой и третьей стадиях процесса, устапри продолжительности первой, вто- навливают равным 1,1-1,4, 2,9-3,0 рой и третьей стадий процесса, рав- 1п и 0,4-0,8 м /м соответственно. ной соответственно 20-40, 10-20 и