Способ зажигания агломерационной шихты

 

Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела и может быть использовано при агломерации рудного сырья. Целью изобретения является снижение расхода твердого топлива в шихту и повышение качества агломерата. Перед зажиганием слоя агломерационной шихты осуществляется нагрев слоя продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха менее 1,0, то есть безокислительный нагрев. При этом предварительный нагрев осуществляется на глубину 0,1-0,2 высоты слоя шихты. Такой сравнительно глубокий прогрев слоя перед зажиганием без воспламенения твердого топлива в слое создает условия для последующего эффективного зажигания и спекания шихты с минимальной затратой твердого топлива при сохранении оптимального температурно-теплового уровня процесса. Использование изобретения позволяет увеличить механическую прочность и восстановимость агломерата, несмотря на снижение расхода твердого топлива в шихту . 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 В 1/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4824087/02 (22) 13,02,90 (46) 07.03.93, Бюл. № 9 (71) Коммунарский металлургический комбинат (72) В,В. Кравцов, В.И. Алексеев, С.И. СазоНов, А.И. Капуста, А,В. Брехунов, Н,М. Скооход и А.Д. Пархоменко

73) Коммунарский металлургический комбинат (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 511538, кл. С 22 B 1/16, 1974. (54) СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОй uJNXTbl (57) Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела и может быть использовано при агломерации рудного сырья. Целью изобретения является снижение расхода твердого топлива в

Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела, в частности к агломерации.

Цель изобретения — экономия топлива и улучшение качества агломерата путем интенсификации температурного воздействия на шихту.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе зажигания осуществляется предварительный нагрев поверхностного слоя на глубину (0,1 — 0.2) высоты слоя сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0.

При таком безокисленном нагреве шихты, искл очающем горение топлива и образование расплава, газодинамическое сопротивление слоя уменьшается примерно на 50 — 70%.

„„5U„, 1801135 АЗ шихту и повышение качества агломерата, Перед зажиганием слоя агломерационной шихты осуществляется нагрев слоя продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха менее 1,0, то есть безокислительный нагрев. При этом предварительный нагрев осуществляется на глубину 0,1 — 0,2 высоты слоя шихты. Такой сравнительно глубокий прогрев слоя перед зажиганием без воспламенения твердого топлива в слое создает условия для последующего эффективного зажигания и спекания шихты с минимальной затратой твердого топлива при сохранении оптимального температурно-теплового уровня процесса. Использование изобретения позволяет увеличить механическую прочность и восстановимость агломерата, несмотря на снижение расхода твердого топлива в шихту. 2 табл.

Следовательно, скорость движения теплоносителя через слой увеличивается по сравнению с обычным зажиганием также на

50 — 70%.

При этом будут происходить последовательно процессы сушки, диссоциации флюса и нагрева шихты, Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию новизны, Глубокий прогрев слоя перед зажиганием за счет интенсификации температурного воздействия продуктов сгорания газовоздушной смеси приведет к воэможности значительного снижения расхода твердого топлива в шихту и повышения качества агломерата.

Пределы высоты прогреваемого слоя, определяющие создание высокотемпера1801135 турной зоны горения твердого топлива по всей высоте прогретого слоя.

Сущность изобретения заключается в осуществлении предварительного нагрева слоя шихты продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 на глубину (0,1 — 0,2) высоты слоя шихты. Интенсивное зажигание твердого топлива шихты осуществляют сжиганием газообразного топлива с а =1,2—

1,6, эффективно используя глубину прогрева слоя для создания высокотемпературной зоны горения топлива.

Обычное зажигание сопровождается нагревом топлива шихты и его зажиганием на глубине менее 0,1 высоты слоя, что приводит к уменьшению степени нагрева шихты за счет появления горящего топлива и расплава, создает основное газодинамическое сопротивление, уменьшает скорость движения теплоносителя через слой.

Предлагаемый способ сжигания газообразного топлива с а меньше 1,0 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива шихты с появлением зоны горения и расплава.

Это позволяет за малый промежуток времени (сокращенный на 50 — 70%) осуществить нагрев поверхностного слоя на глубину (0,1 — 0,2) высоты слоя.

Глубина прогрева обусловлена тем, что при нагреве шихты менее 0,1 Н слоя не получается достаточного количества тепла для нормального протекания процесса спекания с минимальной затратой твердого топлива и постоянством температурно-теплового уровня процесса, что приводит к снижению прочностных характеристик агломерата (см. табл, 2).

Ограничение глубины прогрева 0,2 Н слоя вызвано снижением эффективности ведения процесса, обусловленного уменьшением вертикальной скорости спекания, так как эффект снижения транспортировки кислорода воздуха к топливу окажется превалирующим по сравнению с выигрышем в механической прочности, т.е. упадет производительность агломашин, Избыток тепла за счет подготовки шихты (сушки, диссоциации флюсов, нагрева шихты) составит 40 — 45%. Тогда тепло за счет горения топлива вызовет появление жидкого расплава, что приведет к падению скорости фильтрации воздуха, к синхронизации перемещения тепловой волны и зоны горения, а что в свою очередь приведет к экономии твердого топлива, кроме того, уве5

55 личит механическую прочность и восстановимость агломерата.

Пример конкретного выполнения.

Агломерационная шихта, загруженная на пакеты агломерационной машины, подвергается нагреву поверхностного слоя на глубину (0,1 — 0,2) высоты слоя шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0, что позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с появлением зоны горения и расплава, Безокислительный нагрев шихты позволяет повысить скорость фильтрации теплоносителя на 70%. Если исходная скорость фильтрации равна 0,4 м/с, то при применении предлагаемого способа скорость фильтрации W=0,68 м/с. Для теплоносителя с температурой 1100 С прогрев слоя на глубину (0,1 — 0,2) высоты слоя занимает время

80 с, при этом зона подогрева составляет около 3 м, Непосредственное зажигание топлива шихты осуществлялось сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а=1,2 — 1,6 и подачей отходящих газов в слой шихты на всю глубину прогрева, что и привело к увеличению высокотемпературной зоны горения твердого топлива. Процесс агломерации стал более экономичным, так как произошла синхронизация перемещения тепловой волны и зоны горения, С учетом геометрических размеров горелок, обеспечивающих равномерный, однородный прогрев и зажигание шихты, длина всего горна станет равной 4 — 6 м, Общий расход газа, обеспечивающий расход тепла в среднем 80 мДж/м на глубину (0,1 — 0 2) высоты слоя шихты с Q„P=8,8—

9,2 мДж/м составит 2800 — 2900 мз/ч.

Химический состав продуктов сгорания коксодоменной смеси (Q„=8,79 мДжlмз) при разных коэффициентах избытка воздуха приведен в табл. 1.

Как видно из табл, 1, сжигание газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с появлением зоны горения и расплава. Проведение интенсивного зажигания топлива шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха a=1,2 — 1,6 приведет к увеличению зоны горения топлива, вызовет появление жидкого расплава.

Появление расплава приведет к падению скорости фильтрации воздуха, а это приведет к экономии твердого топлива, а

1801135 также увеличит механическую прочность и восстановимость агломерата.

Таблица 1

Таблица 2

*С увеличением высоты спекаемого слоя влияние предложенного нагрева шихты на механическую прочность агломерата станет более заметным, При этом нижний предел глубины прогрева будет соответствовать спеканию шихты в высоком слое, а верхний — в низком слое. Это связано с необходимостью создания высокотемпературной зоны, соизмеримой с общей высотой слоя и равной 10-20 .

Формула изобретения

Способ зажигания агломерационной 5 шихты, включающий предварительный нагрев слоя шихты продуктами горения газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения расхода твердого топлива в шихту и повышения качества агломерата, предварительный нагрев слоя осуществляют на глубину 0,1-0,2 высоты слоя.