Способ зажигания агломерационной шихты и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности для зажигания шихты на агломерационной конвейерной ленте. Изобретение основано на вдувании пылевидного твердого топлива в продукты горения вспомогательного топлива, смешивании и нагреве за счет этого до температуры, превышающей расчетную температуру воспламенения. Полученную высокотемпературную пылегазовую смесь подают на поверхностный слой шихты с последующим воспламенением при подаче воздуха. Причем горение вспомогательного топлива осуществляют в выносной камере сгорания при стехиометрическом или близком к нему соотношении топливо - воздух. Соединенные с этой камерой узел подачи пылевидного твердого топлива и камера смешения образуют выносную систему подготовки высокотемпературной пылегазовой смеси. Камера транспортировки и распределения пылегазовой смеси выполнена в виде горизонтального канала, расположенного поперек аглоленты и связанного рядом распределительных фурм с разгрузочной шахтой. Реализация предлагаемого технического решения позволит повысить качество агломерата за счет снижения неблагоприятного термического воздействия на слой шихты на стадии его внешнего обогрева. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам для зажигания шихты на агломерационных конвейерных лентах.

Известен способ зажигания агломерационной шихты путем внешнего ее подогрева, включающий вдувание твердого топлива в продукты горения вспомогательного топлива, осуществляемое непосредственно над слоем шихты с последующей подачей смеси на поверхностный слой шихты.

Недостаток указанного способа заключается в том, что частицы твердого топлива, попадая в факел вспомогательного топлива, сразу же загораются и в таком виде попадают на поверхность шихты. Средняя температура горящих частиц твердого топлива и газообразных продуктов горения составляет при этом около 1400^oC, вследствие чего внешний слой шихты подвергается сильному термическому удару и оплавляется. Это приводит к снижению механической прочности поверхностного слоя, увеличивая при этом количество мелочи в агломерате, и снижению выхода годного продукта.

Известно устройство для зажигания агломерационной шихты, содержащее горелки, выносные камеры сгорания топлива, установленные на каждой стороне зажигательного колпака.

Недостатком указанного устройства является то, что над слоем шихты создается ряд отдельных высокотемпературных потоков, воздействие которых на поверхностный слой шихты приводит его к перегреву, оплавлению и, следовательно, к снижению механической прочности агломерата.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение качества агломерата за счет снижения неблагоприятного термического воздействия на слой шихты на стадии внешнего обогрева слоя шихты.

Для решения поставленной задачи по известному способу зажигания агломерационной шихты, включающему вдувание пылевидного твердого топлива в продукты горения вспомогательного топлива; горение вспомогательного топлива осуществляют в отдельной камере при стехиометрическом или близком к нему соотношении топливо-воздух с образованием высокотемпературного теплоносителя, который смешивают с пылевидным твердым топливом и нагревают его за счет этого до температуры, превышающей расчетную температуру воспламенения, после чего высокотемпературную пылегазовую смесь подают на поверхностный слой шихты с последующим воспламенением при подаче воздуха.

Для решения поставленной задачи известное устройство для зажигания агломерационной шихты, содержащее горелки, выносную камеру сгорания топлива; дополнительно содержит, соединенные с камерой сгорания узел подачи пылевидного твердого топлива и камеру смешения продуктов сгорания вспомогательного и пылевидного твердого топлива, образующие в целом выносную систему подготовки высокотемпературной пылегазовой смеси, а также камеру транспортировки и распределение пылегазовой смеси по ширине аглолентиы, соединенную с этой системой.

Камера транспортировки и распределения пылегазовой смеси при этом выполнена в виде горизонтального канала, расположенного поперек аглоленты и связанного рядом распределительных фурм с разгрузочной шахтой.

Предлагаемый способ зажигания агломерационной шихты реализуется с помощью устройства, изображенного на фиг. 1 - 3.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для зажигания шихты в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В фиг. 1.

Устройство содержит выносную камеру сгорания вспомогательного топлива 1 с узлами подвода вспомогательного топлива 2 и воздуха 3, горелку 4, по оси которой размещен патрубок узла подачи пылевидного твердого топлива 5, камеру смешения продуктов сгорания вспомогательного и пылевидного твердого топлива 6, образующих в целом выносную систему подготовки высокотемпературной пылегазовой смеси, а также камеру транспортировки и распределения пылегазовой смеси 7 по ширине аглоленты 8, переходящей в разгрузочную шихту 9 с устройством для равномерного распределения подогретой пыли, выполненным в виде фурм 10.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом.

В камере сгорания вспомогательного топлива 1 сжигается смесь вспомогательного топлива (газа) и воздуха при стехиометрическом соотношении (или близком к нему), т.е. без избытка воздуха. Горячие продукты горения в камере 6 смешиваются с частицами пылевидного твердого топлива, нагревая их до температуры, превышающей температуру воспламенения, перемешиваются по камере 7 через фурмы 10, разгрузочную шахту 9 к поверхности аглоленты 8 и просасываются через слой аглошихты вакуум-системой агломашины.

В камере смешения продуктов сгорания вспомогательного и пылевидного твердого топлива 6 частицы пылевидного твердого топлива, имея температуру, превышающую температуру воспламенения, не воспламеняются, так как продукты сгорания вспомогательного топлива практически не содержат свободного кислорода (небольшое количество воздуха, поступающего с твердым топливом, не может поддерживать горение).

Раскаленные частицы твердого топлива вместе с продуктами горения вспомогательного топлива оседают на поверхности шихты. При перемещении слоя аглошихты в направлении, указанном стрелками на фиг. 2, после выхода из-под шторки 11 через слой аглошихты под воздействием вакуум-системы начинает просасываться внешний воздух, либо организованно подаваемый от отдельного источника. В результате этого происходит воспламенение осажденных частиц твердого топлива и их выгорание, что обеспечивает прогрев шихты до температуры зажигания входящего в нее твердого топлива.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет частицам твердого топлива достичь поверхности шихты в раскаленном состоянии, интенсивность выгорания которых и соответствующее тепловыделение регулируется количеством подаваемого воздуха, что обеспечивает плавный разогрев верхнего слоя шихты без термического удара, за счет высокой интенсивности теплообмена между частицами твердого теплоносителя (расположенных на поверхности и на некоторой глубине слоя шихты) ускоряется прогревание поверхностных и заглубленных участков шихты и воспламенение входящего в ее состав твердого топлива при умеренной температуре поверхностного слоя. За счет этого обеспечивается повышение качества агломерата с увеличением выхода годного продукта примерно на 5%.

Предлагаемый способ и устройство позволяют использовать в качестве вспомогательного топлива любой вид топлива (газ, мазут, уголь), организовать внешний подогрев слоя шихты с помощью твердого топлива без применения газа или мазута.

Полная технологическая схема зажигания шихты с использованием предварительного подогрева топлива приведена на фиг. 4.

Формула изобретения

1. Способ зажигания агломерационной шихты, включающий вдувание пылевидного твердого топлива в продукты горения вспомогательного топлива, отличающийся тем, что горение вспомогательного топлива осуществляют в отдельной камере при стехиометрическом или близком к нему соотношении топливо - воздух с образованием высокотемпературного теплоносителя, который смешивают с пылевидным твердым топливом и нагревают его за счет этого до температуры, превышающей расчетную температуру воспламенения, после чего высокотемпературную пылегазовую смесь подают на поверхностный слой шихты с последующим воспламенением при подаче воздуха.

2. Устройство для зажигания агломерационной шихты, содержащее горелки, выносную камеру сгорания топлива, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит соединенные с камерой сгорания узел подачи пылевидного твердого топлива и камеру смешения продуктов сгорания вспомогательного и пылевидного твердого топлива, образующие в целом выносную систему подготовки высокотемпературной пылегазовой смеси, а также камеру транспортировки и распределения пылегазовой смеси по ширине аглоленты, соединенную с этой системой.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что камера транспортировки и распределения пылегазовой смеси выполнена в виде горизонтального канала, расположенного поперек аглоленты и связанного рядом распределительных фурм с разгрузочной шахтой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4