Шахматная многокамерная печь для прямого восстановления железа и стали из руды

 

АВТПРСНПЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ.ОПИСАНИЕ шахтФой многокамерной печи для прямого восстановления железа и стали из руды.

К авторскому свидетельству С. С. Розентаяя, заявленному 15 ноября

1932 года (спр. о перв. J4 118631).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1934 года. (360) В предлагаемой шахтной многокамерной печи измельченная до размеров горошины железная руда проходит сверху вниз между двумя жал юзиобразными стенками, через которые продуваются восстановительные газы то с одной стороны, то с другой, при температуре

850 — 950, но ниже температуры спекания руды. Восстановленная руда выгружается снизу и отделяется от пустой породы на магнитных сепараторах.

На чертеже фиг. 1 изображает шахтную многокамерную печь в поперечном разрезе; фиг. 2 — то же, в продольном разрезе; фиг. 3 — 4 — схемы установки в двух вариантах, и фиг. 5 — 7 — конструкцию жалюзи.

В предлагаемой шахтной многокамерной печи для прямого восстановления железа и стали из руды измельченная, примерно, до размеров горошины железная руда транспортером 1 через лотки 2 равномерно распределяется по бункерам- 3; далее руда проходит сверху вниз в рабочие камеры 30, образованные двумя жалюзиобразными стенками 4 газовых камер 31.

Стенки 4 укреплены в пазах вертикальных стоек 5. Жалюзи представляют- собой отдельные колосники (фиг. 6), изговленные из плавленного базальта или другого огнеупорного материала, уста4Ф новленные наклонно так, что в промежутки между отдельными колосниками газы проникают свободно, а руда высыпаться не может. Расстояние между стенками 4 внизу шире чем сверху, что препятствует слеживанию руды и вызывает некоторое перемешивание ее при опускании. Снизу восстановленная руда загружается автоматически и непрерывно питателями б и удаляется на магнитную сепарацию шнеком 7.

Для восстановления руды производят нагрев ее до температуры восстановления. Нагрев руды может вестись двумя способами — либо отработанными восстановительными газами, либо горячими топочными газами, содержащими избыточный кислород. В последнем случае одновременно с нагревом происходит обжиг руды, что важно для руд, содержащих серу. Топочные газы при температуре, примерно, 900—

1000 поступают по борову 8 и через окна 9 проходят между двумя жалюзиобразными камерами, заполненными рудой. Далее топочные газы огибают перегородку 10, проходя поперек слоя через жалюзи 4 два раза и уходя через окна 11 в боров 12. Количество газов регулируется задвижкой 13. По мере выгрузки руды питателями б нагретая, руда переводится во вторую зону — зону

1 восстановления, в средней части печи.

Восстановительные газы поступают через окна 14, проходят через слой руды между жалюзи, огибают по обе стороны перегородку 15 и, пройдя с другой стороны через слой руды, уходят в окна-16, так.как смешиванию восстановительных газов с газами, поступающими через окна 9, препятствуют сплошные перегородки 17, а просос газа через вертикальный слой руды в жалюзи между окнами 9 и 76, вследствие малой разности давления газа и большой толщины слоя, невелик. Восстановление железа происходит при температуре восстановительных газов ниже температуры спекания руды за счет окисления части содержащейся в газах CO в СО .

Количество восстановительных газов в каждой части печи регулируется задвижками 18 перед газоходом 79 отработанных газов. В том случае, если нагрев руды производится за счет теплоты отработанных восстановительных газов, газы из газохода 19 переходят в боров 8 и выходят через боров 12.

Если нужно охлаждать руду после восстановления, то это производится либо продуванием охлаждающих газов через слой руды, либо в поверхностном холодильнике 24, омываемом снаружи холодным воздухом.

Возможно окончательное восстановление руды водородом, поступающим через окна 22, 20 и задвижки 23, вообще же это создает значительное усложнение установки; поэтому лучше работать без этого, увеличив время пребывания руды в печи.

Восстановительный газ получается в газогенераторе 25 при неполном окислении топлива. Для сжигания пылевидного топлива, поступающего по трубе 26, служит горелка 28. Горячий воздух для сжигания топлива поступает по трубе 27.

Для уменьшения расхода топлива в газогенератор по трубе 29 вводится некоторое количество отработанного генераторного газа, СО которого за счет углерода топлива переходит в СО, по уравнению СО, + С « <» 2CO. Количественное соотношение между топливом, воздухом и газом должно быть таково, чтобы получить восстановительный газ, не содержащий СО, при. температуре С 850—

950, но не выше температуры спекания-. руды.

На фиг. 3 изображена схема установки, при которой в первой зоне печи происходит обжиг руды в избытке кислорода при температуре газов 850 †9".

Руда измельчается на дробильной установке 33 и транспортером 34 направляется в жалюзиобразную печь 35.

Выход восстановленного железа снизу, откуда транспортером 36 руда направляется на магнитный сепаратор. Топли--. во измельчается до пылевидного состоя-, ния на мельнице 37 и трай<портером 38 вводится в газогенератор 39, где сгорает при недостатке воздуха в CO. Генераторный газ проходит через руду в печах 35 и отработанный (с содержанием

СО ) уходит по трубе 40 в теплообменник 41, где охлаждается и вентилятором 42 нагнетается для использования к следующим потребителям: 1) по трубе 43 в топку 44, где сгорает в избытке воздуха, и горячие газы при температуре 750 950 (но ниже температуры спекания руды) по трубе 45 направляются в жалюзиобразную печь 35для нагрева и обжига руды в первой зоне;

2) часть отработанных газов по трубе 46 проходит в газогенератор 39; остающиеся газы по трубе 47 используются для других нужд завода, Воздух вентилятором 48 нагнетается в теплообменник 47, где 6н нагревается за счет теплоты отработанных генераторных газов и по трубе 50 направляется в толку 44 и газогенератор 39.

На фиг. 4 изображена схема восстановительной установки, в которой в пер; вой зоне нагревания печи нагрев руды происходит за счет теплоты отработанных восстановительных газов.

Руда измельчается до размеров горошины на дробильной установке 33 и транспортером 34 направляется в жалюзиобразную печь 35. Выход восстановленного железа снизу, откуда транспортером 36 руда направляется для отделения железа на магнитный сепаратор.

Топливо, измельчается до пылевидного состояния на мельнице 37 и транспортером 38 вводится в газогенератор, где сгорает, при недостатке воздуха в

СО, Горячий генераторный газ проходит через руду в жалюзиобразных печах 35 и отработанный (с содержанием. CO ) охлажденный при проходе через слой холодной, свежезагруженной руды, выходит в верхней части печи по трубе 40Далее этот газ вентилятором 41 прогоняется через пылеочистители 42, и очищенный газ разделяется: часть по трубе 51 вентилятором 52 прогоняется через каупер 53, откуда нагретый газ по трубе 54 направляется в газогенератор 39, другая часть газа расходуется по трубе 55 на нагрев кауперов 53 и 56 и на остальные нужды завода. Воздух для газогенератора 39 нагнетается вентилятором 57 через каупер 56 и горячий по, трубе 58 проходит в газогенератор.

Если восстановление руды ведется естественными газами, то нагрев их ведется в кауперах по схеме фиг. 4.

На фиг. 5 изображена вертикальная стойка 60 для установки отдельных наклонных колосников, образующих стенку камеры; 61 — колосники (жалюзи). На фиг. б — 7 изображена наклонная стенка 61 колосника (жалюзи), препятствующая высыпанию руды; 62 — приливы для установки колосников (жалюзи) друг на друга, входящие в пазы вертикальных стоек.

Данная печь пригодна для восстановления руд, не спекающихся при температуре восстановления. Преимущества ее перед шахтной печью заключаются, по мнению изобретателя, в равномерном прохождении газов через слой руды, так как нет мертвых зон, и в возможности восстановления мелко измельченных и пылеватых руд (в смеси с кусковыми), так как потеря напора при прохождений газов через тонкий слой руды (=100—

200 мм) при малой скорости газов (порядка 0,03 — 0,05 м/сек), объясняемой большой поверхностью жалюзиобразных стенок 4 (фиг. 1 и 2),— очень мала и не превышает бΠ— 80 мм водяного столба.

Расстояние между жалюзиобразными стенками внизу реторты раза в 2 — 3 больше, чем вверху, что обеспечивает перемешивание частиц руды при опускании ее в печи, а, следовательно, создает однородность процесса восстановления всей руды.

Предмет изобретения.

1. Шахтная многокамерная печь для прямого восстановления железа и стали из руды, камеры которой имеют жалюзи-. образные стенки, отличающаяся тем, что узкие расширяющиеся книзу и питаемые из бункеров 3 рабочие камеры 30. образованы жалюзиобразными стенками газовых камер 31, которые, для возможности подачи в камеры 30 на различных горизонтах газов разного состава разделены горизонтальными перегородками 15, 17, 10 на части, снабженные поочередно входнымй 22, 14, 9 и выходными 16, 11 для газов окнами.

2. При печи по п. 1 применение транспортерного устройства, установленного над камерами 30 печи и предназначенного для направления восстановленного железа, с целью его обогащения, на магнитный сепаратор.

Б авторскому свидетельству С. С. Розенталя № 34574 о

47

Я и Т

31

Зг

2/

62 !

Эксперт М. Г. Евангулов

Редактор И. Ф. Альштулер

Лениромпечатьсоюз. Тнп.,Печ. Труд". Зак. 3786 — 400