EA000266B1 - Способ горячего брикетирования зернистого губчатого железа - Google Patents

Description

Изобретение относится к способу горячего брикетирования зернистого губчатого железа, причем для формования в горячие брикеты зернистое губчатое железо загружают при температурах от 600 до 850°С в валковый (брикетный) пресс, и из губчатого железа формуют полосчатую структуру с отформованными на расстоянии друг от друга горячими брикетами, которую разбиванием делят на отдельные горячие брикеты, причем получают раздробленные части полосчатой структуры.

Известный способ такого типа описан в патенте США № 5082251. При этом горячие брикеты, отформованные с помощью валкового пресса, в горячем состоянии загружают непосредственно во вращающийся барабан. Вследствие этого вращающийся барабан подвержен большому износу.

В основе изобретения лежит задача с небольшими трудозатратами и затратами на аппаратурное оформление осуществить изготовление горячих брикетов, причем, в частности, износ и повреждаемость брикетов должны быть настолько незначительными, насколько это возможно.

Согласно изобретению в вышеназванном способе эта задача решается за счет того, что после раздробления полосчатой структуры горячие брикеты и, по меньшей мере, часть раздробленных частей охлаждают до температуры в интервале от 20 до 400°С и предпочтительно минимально до 200°С таким образом, что охлажденные брикеты и раздробленные их части направляют через вращающийся барабан, причем из брикетов и раздробленных частей образуют мелкозернистый брикетный бой таким образом, что брикетный бой отделен от брикетов и раздробленных частей.

Зернистое и, в частности, мелкозернистое губчатое железо является очень пирофорным, таким образом, с ним можно работать только в атмосфере защитного газа. В качестве защитного газа подходит, например, азот или двуокись углерода, или смесь инертных газов. Если губчатое железо является брикетированным, оно уже более не пирофорно или почти не пирофорно, и поэтому очень упрощается обращение с брикетами и их хранение. При температурах в пределах от 600 до 850°С и, например, тогда, когда губчатое железо выходит из восстановительной установки, с помощью валкового пресса его можно известным образом формовать в горячие брикеты. При этом получают полосчатую структуру из губчатого железа с отформованными, расположенными на расстоянии друг от друга горячими брикетами. Затем эту полосчатую структуру разбивают для того, чтобы отделить друг от друга горячие брикеты, при этом получают раздробленные части полосчатой структуры. Если эти раздробленные части являются достаточно большими, то предпочтительно обрабатывать их дальше вместе с горячими брикетами.

Губчатое железо, подходящее для способа, можно получить в обычной известной установке для восстановления железной руды. Губчатое железо обычно имеет содержание Fc от 90 до 98 вес. %.

В способе согласно изобретению является важным перед загрузкой во вращающийся барабан охладить горячие брикеты и раздробленные части. С помощью этого охлаждения исключается то, что к вращающемуся барабану подают горячий продукт и вращающийся барабан должен быть выполнен соответствующим образом для обработки этого горячего продукта. Установлено, что тогда, когда во вращающийся барабан загружают горячий продукт при температуре выше 400°С, износ барабана является очень высоким и его нужно часто ремонтировать. Тагае частые ремонты делают необходимым наличие сменного вращающегося барабана, если нужно непрерывно изготавливать горячие брикеты. В связи с этим способ согласно изобретению имеет преимущество, заключающееся в том, что к вращающемуся барабану подводят только охлажденный продукт, при этом барабан меньше нагружают, и производственные простои вследствие ремонта необходимы очень редко. Одновременно является возможным при необходимости во время ремонта барабана временно складировать охлажденный продукт в атмосфере защитного газа и после окончания ремонта отводить продукт к вращающемуся барабану. В этом случае нет необходимости в сменном барабане.

Возможности выполнения изобретения поясняются с помощью чертежа.

На фиг. 1 показана технологическая схема способа; на фиг. 2 - вид сверху на полосчатую структуру губчатого железа на выходе из валкового пресса, в поперечном сечении; на фиг. 3 - в поперечном сечении полость вращающегося барабана в увеличенном схематическом изображении.

В накопительной емкости (1) находится горячее зернистое губчатое железо с температурами в интервале от 600 до 850°С, обычно от 650 до 750°С. Так как губчатое железо является очень пирофорным, здесь и во время следующих операций обработку ведут в атмосфере защитного газа, как это уже само по себе известно и здесь подробно не поясняется. Горячее губчатое железо выходит, например, из восстановительной печи или нагревателя (6) и отводится по трубопроводу (6а). Из емкости (1) губчатое железо непрерывно поступает к валковому прессу (2), в котором его прессуют в полосчатую структуру (3) с отформованными горячими брикетами. На фиг. 2 в виде сверху показана полосчатая структура (3) и горячие брикеты (За).

Полосчатая структура (3) проходит вниз через стационарную поверхность (4) дробления и при этом дробится вращающимся молотковым валком (5). Валок (5) имеет ударные кулачки (5а), которые во время вращения барабана действуют раздрабливающе на полосчатую структуру (3), в частности, в зонах между брикетами (За). Таким образом горячие брикеты и раздробленные части самой различной зернистости падают с поверхности (4) дробления вниз на сито (7) для отделения мелкой фракции. Эту мелкую фракцию, размер которой лежит в пределах от 2 до 6 мм, отводят в трубопровод (8) и повторно используют. Для этого мелкую фракцию можно подводить к трубопроводу (8) сначала через охладитель (22), выполненный, например, в виде охлаждаемого водой шнекового конвейера. Затем мелкую фракцию при температуре, предпочтительно, максимум 200°С подают на пневматическую конвейерную линию (21), которая питается инертным газом от трубопровода (23) и мелкая фракция транспортируется наверх к восстановительной печи или нагревателю (6). Альтернативно мелкая фракция может неохлажденной отводиться обратно по трубопроводу (8) транспортирующей магистрали (24), обозначенной штриховой линией, в емкость (17) и в атмосфере защитного газа подводиться к непоказанной на чертеже емкости. По каналу (9) горячие брикеты и крупные раздробленные части падают сначала в охладитель (10), где осуществляется охлаждение в интервале от 50 до 400°С, обычно максимально на 200°С. Охладитель (10), показанный на чертеже только схематично, может быть выполнен, например, в виде водяной бани или в виде охладителя с впрыскиванием воды, также можно применять охладитель с холодным газом.

Охлажденные брикеты и раздробленные части выходят из охладителя (10) по каналу (11) и подаются к вращающемуся барабану (12). Барабан (12) имеет на своей внутренней стороне осепараллельные захватывающие ребра (12а), как схематически показано на фиг. 3. При вращении барабана (12) вокруг своей продольной оси в его полости продукт интенсивно перемещается, причем также возникает нагрузка при падении, при этом углы и края частиц закругляются и получается мелкозернистый брикетный бой. Это закругление уменьшает риск образования во время транспортировки мелкозернистого брикетного боя, который остается пирофорным. Для того, чтобы брикеты во вращающемся барабане не подвергались интенсивно нагрузке при падении, можно выполнить диаметр барабана больше, чем его длина. Не показанным на чертеже образом вращающийся барабан (12) может быть выполнен с возможностью охлаждения подлежащего обработке продукта, например, с помощью кожуха с водяным охлаждением.

По каналу (14) вращающийся в барабане продукт падает при температуре от 20 до 150°С, обычно максимум 100 °C в ситовое приспособление (15). Здесь сначала с помощью грубой сетки (15а) отсеивают брикеты, которые отводят по трубопроводу (16). Раздробленные частицы и брикетный бой падают на вторую сетку (15b), при этом в трубопроводе (17) отделяют относительно грубые частицы с величиной зерна, например минимально от 3 до 6 мм. Мелкую фракцию отводят в трубопроводе (18) и обычным образом вместе с мелкой фракцией трубопровода (8) возвращают в восстановительную печь или нагреватель (6). Брикеты и раздробленные части из трубопроводов (16) и (17) складывают на промежуточное хранение, причем больше не требуется хранение в атмосфере защитного газа.

На фиг. 1 показана промежуточная емкость (20) или склад, к которому в направлении трубопровода (19), показанном штриховой линией, направляют охлажденный газ из охладителя (10), если вращающийся барабан (12) из-за ремонта не должен работать в течение известного промежутка времени. Когда барабан (12) снова запущен в работу, продукт из емкости (20) или склада загружают в барабан (12) для дальнейшей обработки. Как уже упоминалось, все агрегаты, емкости и трубопроводы должны удерживаться в атмосфере защитного газа.

Пример. Исходное зернистое губчатое железо, которое загружают при температуря 720°С в емкость (1), обрабатывают в установке, соответствующей чертежу, но без элементов (21), (22) и (24). Данные частично рассчитаны. Из емкости (1) к валковому прессу (2) подается 67 тонн губчатого железа в час. Другие данные относительно количеств и температур представлены в следующей таблице.

Стандартные значения	8	9	11	16	17	18
Количество, т/ч	1,7	65,3	65,1	62,1	1,3	1,7
Температура, °C	680	680	120	90	90	90

В охладителе (10) продукт подают в водяную баню, причем прилипшую мелкую пыль отводят с холодной водой. Вращающийся барабан (12) охлаждают с помощью воды, омывающей наружный кожух. Сетка (15а) отделяет брикеты с диаметром минимально 12 мм, а размер раздробленных частиц из трубопровода (17) лежит в пределах от 4 до 12 мм. Сетка (17) имеет отверстия диаметром 4 мм.

Claims (4)

1. Способ горячего брикетирования зернистого губчатого железа, в котором губчатое железо при температуре от 600 до 85()°С загружают в валковый пресс для формования в горячие брикеты и получают полосчатую структуру из губчатого железа с отформованными, расположенными на расстоянии друг от друга горячими брикетами, от которых дроблением отделяют отдельные горячие брикеты, при этом получают раздробленные части полосчатой структуры, отличающийся тем, что горячие брикеты и, по меньшей мере, часть раздробленных частей охлаждают до температуры в интервале от 20 до 400°С, охлажденные брикеты и раздробленные части направляют через вращающийся барабан, причем из брикетов и раздробленных частей образуется брикетный бой, и брикетный бой отделяют от брикетов и раздробленных частей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикеты, раздробленные части и брикетный бой охлаждают во вращающемся барабане.

3. Способ по π. 1 или 2, отличающийся тем, что брикеты, раздробленные части и брикетный бой отводят от вращающегося барабана при температуре от 20 до 150°С.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что после раздробления полосчатой структуры от раздробленных частиц отделяют мелкую фракцию с внешним размером зерна от 2 до 6 мм.