RU2026523C1

RU2026523C1 - Combination conveyer machine

Info

Publication number: RU2026523C1
Authority: RU
Inventors: Г.М. Майзель; Ю.С. Юсфин; Г.Х. Бойко; Я.Л. Белоцерковский; Л.К. Кокорин; В.М. Чижикова; В.И. Клейн; Р.Ф. Кузнецов
Original assignee: Акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 1992-04-29
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: conveyer machine has low-temperature and high-temperature treatment sections with hood and heating hearth respectively, stepped cooling sections with hood, gas flow chambers connected with manifold, gas ducts, smoke exhauster and smoke stack. Gas flow chambers located in the cooling section are reversible and are connected to the self-contained section of the manifold disconnected from its main section by means of throttle valves and additionally provided with discharge fan. Lined hood of the cooling section is provided with air intake hatches fitted with shut-off covers. Inter-section partitions at the first stage of the cooling section are provided with the following holes: front partition in way of running of the machine with lower and upper holes for dilution of combustion products with gas-air mixture; rear partition is provided with lower hole for feeding the cooling air. Machine operates in two modes. In first mode, lumpy product in form of sintered mass is produced. Machine operates for sucking the head-transfer agent from top to bottom. Mixture of lumpy ore and coal is located on conveyer machine and is subjected in succession to preliminary heating, ignition and sintering. In second mode of operation of machine, lumpy product is produced in form of separate granules. Machine operates in reversible mode: first it sucks heat-transfer agent from top to bottom and then from bottom to top. Granules loaded on machine are subjected in succession to drying, Heating, main roasting when fuel is burnt above layer and finishing roasting when fuel is burnt in the layer, after which product is subjected to cooling. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к подготовке сырья в черной и цветной металлургии, а также к другим отраслям промышленности. The invention relates to the preparation of raw materials in ferrous and non-ferrous metallurgy, as well as to other industries.

Известны конвейерные машины, состоящие из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработок с колпаком и отопительным горном соответственно, секции охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопроводов и дымовой трубы. Known conveyor machines, consisting of sections of low-temperature and high-temperature treatments with a bell and a heating furnace, respectively, a cooling section with a bell, gas chambers, a manifold, gas pipelines and a chimney.

Недостатками известных устройств являются: отсутствие систем для упрочняющего обжига окускованных материалов, в итоге значительная часть минерального (железорудного) сырья теряется для металлургических переделов; наличие секции спекания с производством готовой продукции в виде кусков различной формы и крупности, что ухудшает их качество и также осложняет последующие металлургические переделы, отсутствие систем для упрочнения кусков различной крупности вне зависимости от их исходной крупности, что также ухудшает качество готового продукта; отсутствие системы сжигания топливовоздушной смеси непосредственно в обрабатываемом слое, на его нижних горизонтах, что существенно понижает прочность обожженного материала этого горизонта. Перечисленные конструкции (системы, методы) относятся к производству окускованных материалов в виде агломерата. The disadvantages of the known devices are: the lack of systems for hardening firing of agglomerated materials, as a result, a significant part of the mineral (iron ore) raw materials is lost for metallurgical processing; the presence of a sintering section with the production of finished products in the form of pieces of various shapes and sizes, which impairs their quality and also complicates subsequent metallurgical processing, the absence of systems for hardening pieces of various sizes, regardless of their initial size, which also affects the quality of the finished product; the absence of a system for burning the air-fuel mixture directly in the treated layer, at its lower horizons, which significantly reduces the strength of the calcined material of this horizon. The listed constructions (systems, methods) relate to the production of agglomerated materials in the form of agglomerate.

За прототип принимают конвейерную машину, состоящую из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработки с колпаком и отопительном горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопроводов и дымовой трубы. For the prototype, they take a conveyor machine consisting of sections of low-temperature and high-temperature processing with a bell and heating mantle, respectively, a step cooling section with a bell, gas chambers, a manifold, gas pipelines and a chimney.

Недостатками данной конструкции являются: отсутствие систем для производства некомкующихся хромитовых руд (их части), что понижает возможность их последующего использования; отсутствие систем для окускования мелких гранул класса минус 8,0 мм; отсутствие систем для упрочнения кусков различной крупности и формы материала, что существенно ограничивает возможность использования данного агрегата. The disadvantages of this design are: the lack of systems for the production of non-clumping chromite ores (parts thereof), which reduces the possibility of their subsequent use; lack of systems for sintering small granules of class minus 8.0 mm; lack of systems for hardening pieces of various sizes and shapes of material, which significantly limits the possibility of using this unit.

Изобретение направлено на получение окускованного материала в виде отдельных гранул (окатышей) либо в виде спеченной и дополнительно размолотой массы, улучшения качества готовой продукции, снижение топливоэнергетических затрат и количества загрязняющих окружающую среду твердых и газообразных выбросов. Для этого используют комбинированную конвейерную машину, состоящую из секций низкотемпературной и высокотемпературной обработки с колпаком и отопительным горном соответственно, секции ступенчатого охлаждения с колпаком, газоходных камер, коллектора, газопровода и дымовой трубы. На этой машине расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполнены реверсивными и подсоединены к автономной части коллектора, отсоединенной от его остальной части дроссельными заслонками и оснащенной дополнительно к дымососу нагнетательным вентилятором. Футерованный колпак секции охлаждения выполнен с оборудованными запорными крышками люками забора атмосферного воздуха, межсекционные перегородки первой ступени секции охлаждения изготовлены - передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием подачи воздуха охлаждения. The invention is directed to obtaining agglomerated material in the form of individual granules (pellets) or in the form of a sintered and additionally ground mass, improving the quality of the finished product, reducing fuel and energy costs and the amount of polluting solid and gaseous emissions. To do this, use a combined conveyor machine, consisting of sections of low-temperature and high-temperature processing with a bell and heating furnace, respectively, step cooling section with a bell, gas chambers, manifold, gas pipeline and chimney. On this machine, the flue chambers located in the cooling section are reversible and connected to the autonomous part of the collector, disconnected from its rest by throttles and equipped with an additional blower fan to the exhaust fan. The lined cap of the cooling section is made with air intake hatches equipped with locking covers, the intersection partitions of the first stage of the cooling section are made - the front along the machine with the lower and upper holes for diluting the combustion products with an air-gas mixture, the rear one with the lower cooling air supply hole.

Многие месторождения хромитовых руд включают как хорошо комкующиеся компоненты, так и практически не поддающиеся окомкованию. В этих условиях обжиговый агрегат по обработке сырья должен выполнять две функции - спекания некомкующихся руд либо упрочняющего обжига предварительно подготовленных сырых гранул. Эти процессы на конвейерной машине должны быть взаимозаменяемыми и исключать существенные переделы ее конструкции. Комбинированная конвейерная машина имеет следующие отличительные особенности. Many chromite ore deposits include both clumping components and virtually non-pelletizing components. Under these conditions, the firing unit for processing raw materials should fulfill two functions - sintering of non-clumping ores or hardening firing of previously prepared raw granules. These processes on a conveyor machine must be interchangeable and exclude significant redistribution of its design. The combined conveyor machine has the following distinctive features.

Комбинированная машина может работать в двух режимах. The combined machine can operate in two modes.

I режим. Производство окускованного сырья в виде спеченной массы с ее последующим дроблением. Вся машина работает на просос теплоносителя сверху вниз. На конвейерную машину загружают смесь кусковой хромитовой руды и угля и подвергают последовательно предварительному нагреву, зажиганию и спеканию. Предварительный нагрев состоит из процессов удаления влаги и разогрева слоя шихты до температур, близких к температуре воспламенения твердого топлива (угля). I mode. Production of agglomerated raw materials in the form of sintered mass with its subsequent crushing. The whole machine runs from top to bottom. A mixture of lump chromite ore and coal is loaded onto a conveyor machine and subsequently subjected to preliminary heating, ignition and sintering. Preheating consists of moisture removal and heating of the charge layer to temperatures close to the ignition temperature of solid fuel (coal).

II режим. Производство окускованного сырья в виде отдельных упрочненных гранул. Машина работает при переменном направлении теплоносителя - головная часть машины на просос теплоносителя сверху вниз, хвостовая часть - на продув теплоносителя снизу вверх. На конвейерные машины загружают сырые гранулы и последовательно их подвергают сушке, подогреву, основному обжигу при сжигании газа над слоем, завершающему обжигу при сжигании газа в слое и охлаждению. Процессы подогрева и основного обжига условно объединены в отдельной выделенной секции обжига, оборудованной отопительным горном. Процессы завершающего обжига и ступенчатого охлаждения осуществляют в выделенной секции охлаждения, перекрытой ступенчатым колпаком. II mode. Production of agglomerated raw materials in the form of separate hardened granules. The machine operates in an alternating coolant direction - the head of the machine is used to let the coolant flow from top to bottom, the tail part - to blow coolant from bottom to top. Raw granules are loaded onto conveyor machines and subsequently they are dried, heated, and mainly fired during gas combustion above a layer, which completes firing during gas combustion in a layer and is cooled. The processes of heating and main firing are conventionally combined in a separate dedicated firing section equipped with a heating furnace. The processes of final firing and step cooling are carried out in a dedicated cooling section, covered by a step hood.

Для перевода работы конвейерной машины с одного режима на другой расположенные в секции охлаждения газоходные камеры выполняют реверсивными - по этим камерам либо из слоя отводят отработанные газы, либо в слой подают атмосферный воздух. Реверсивные камеры подсоединяют к автономной хвостовой части коллектора, отсоединенной от его головной части дроссельными заслонками (задвижками). Такая автономность позволяет хвостовой части коллектора работать как под давлением, так и под разрежением. Такой аэродинамический режим обеспечивают оборудованием хвостовой части коллектора дымососом и напорным вентилятором. Когда дымосос работает (коллектор под разрежением), вентилятор стоит и наоборот (коллектор под давлением). Другое конструктивное оформление системы не обеспечивает реверсивный режим работы газоходных камер. To transfer the conveyor machine from one mode to another, the flue gas chambers located in the cooling section are reversed - exhaust gas is taken from these chambers either from the layer or atmospheric air is supplied to the layer. Reversing cameras are connected to the autonomous tail of the collector, disconnected from its head by throttles (valves). Such autonomy allows the tail of the collector to work both under pressure and under vacuum. Such an aerodynamic regime is provided with the equipment of the tail part of the collector with a smoke exhaust and a pressure fan. When the smoke exhaust is working (the manifold is under vacuum), the fan is standing and vice versa (the manifold is under pressure). Another design of the system does not provide a reverse mode of operation of the gas chambers.

Необходимость изменения направления теплоносителя обусловила оборудование секции охлаждения ступенчатым колпаком специальной конструкции. Прежде всего ввиду отвода из слоя горячих газов при их продуве снизу вверх первую ступень колпака секции охлаждения выполняют футерованной. Далее из этого колпака отработанные горячие газы передают в основном в секцию обжига для использования в качестве воздуха разбавления, частично во вторую ступень колпака секции охлаждения (спонтанные потоки). Для этого межсекционные перегородки колпака первой ступени секции охлаждения изготовлены - передняя по ходу машины с нижним и верхним отверстиями разбавления продуктов горения топлива газовоздушной смесью, задняя - с нижним отверстием отвода воздуха охлаждения. Далее в режиме продува теплоносителя снизу вверх в первых по ходу машины газоходных камерах секции охлаждения устанавливают газораздающие трубы. Через эти трубы подают природный газ, смешивают его с вентиляторным воздухом, полученную топливовоздушную смесь подают в слой и сжигают на его нижних горизонтах. Через остальные газоходные камеры секции охлаждения подают атмосферный воздух. Из второй ступени колпака секции охлаждения отработанные газы направляют в секцию сушки. The need to change the direction of the coolant necessitated the equipment of the cooling section with a stepped cap of a special design. First of all, due to the removal of hot gases from the layer during their blowing from the bottom up, the first stage of the hood of the cooling section is lined. Further, from this hood, the exhaust hot gases are transferred mainly to the firing section for use as dilution air, and partially to the second stage of the hood of the cooling section (spontaneous flows). To do this, the intersection partitions of the hood of the first stage of the cooling section are made - the front along the machine with the lower and upper holes for diluting the products of fuel combustion with an air-gas mixture, and the rear one with the lower opening of the cooling air exhaust. Further, in the mode of purging the coolant from the bottom up, gas-distributing pipes are installed in the first gas ducts of the cooling section along the machine. Natural gas is supplied through these pipes, it is mixed with fan air, the resulting air-fuel mixture is fed into the bed and burned at its lower horizons. Through the remaining chimney chambers of the cooling section, atmospheric air is supplied. From the second stage of the hood of the cooling section, the exhaust gases are sent to the drying section.

Для осуществления режима прососа теплоносителя сверху вниз футерованный колпак секции охлаждения выполняют с люками забора атмосферного воздуха. Через эти люки воздух засасывают под колпак и подают на спекание. Люки должны быть оборудованы запорными крышками (в режиме продува теплоносителя крышки закрыты). В футерованный колпак предусмотрена подача отработанных газов из нагнетательного тракта дымососа головного коллектора. Тем самым, во-первых, обеспечивается снижение выбросов оксида углерода и окислов азота в атмосферу, во-вторых, снижение расхода топлива на передел. Отработанные газы отводят дымососом из хвостовой части коллектора и направляют в секции сушки и обжига. To implement the regime of coolant leakage from top to bottom, the lined cap of the cooling section is performed with hatches of intake of atmospheric air. Through these hatches, air is sucked under the hood and served for sintering. Hatches must be equipped with locking covers (in the mode of blowing the coolant, the covers are closed). The lined hood provides for the supply of exhaust gases from the discharge path of the exhaust manifold of the head manifold. Thus, firstly, a reduction in emissions of carbon monoxide and nitrogen oxides into the atmosphere is ensured, and secondly, a reduction in fuel consumption for redistribution. Exhaust gases are removed by a smoke exhauster from the tail of the collector and sent to the drying and firing sections.

Сущность изобретения заключается в изготовлении конвейерной машины комбинированной с системой реверса теплоносителя в секции охлаждения. The essence of the invention lies in the manufacture of a conveyor machine combined with a reverse system of the coolant in the cooling section.

На чертеже показана предлагаемая машина. The drawing shows the proposed machine.

Конвейерная машина состоит из секции 1 и 2 первой и второй ступеней низкотемпературной обработки с вакуумными камерами, секции 3 высокотемпературной обработки с горелками 4 и вакуумными камерами, секции первой 5 и второй 6 ступеней охлаждения с передней 7, промежуточной и задней перегородками, отверстиями 8, дымососом 9 и реверсивными камерами, головной 10 и хвостовой 11 частями коллектора с дымососами 12 и 13, вентилятором 14 и дроссельными заслонками 15. В реверсивных камерах расположены газораздающие трубы 16. The conveyor machine consists of sections 1 and 2 of the first and second stages of low-temperature processing with vacuum chambers, section 3 of high-temperature processing with burners 4 and vacuum chambers, sections of the first 5 and second 6 cooling stages with front 7, intermediate and rear partitions, openings 8, smoke exhaust 9 and reversing chambers, head 10 and tail 11 of the collector with exhaust fans 12 and 13, fan 14 and throttle valves 15. In the reversing chambers there are gas distribution pipes 16.

Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.

I режим. Дымосос 9 и вентилятор 14 отключены, остальное тягодутьевое оборудование в работе. I mode. Smoke exhauster 9 and fan 14 are turned off, the rest of the blower equipment is in operation.

На конвейерную ленту загружают шихту, состоящую из смеси хромитовой руды с твердым топливом, другими добавками и последовательно подвергают предварительному нагреву с целью удаления влаги и разогрева, зажиганию и спеканию. Предварительный нагрев производят в секциях 1 и 2 посредством прососа через слой сверху вниз теплоносителя, подаваемого дымососом 13 из хвостового коллектора 11 секции охлаждения. Отработанный газ отводят через головной коллектор 10 дымососом 12. Зажигание производят в секции 3 посредством прососа через слой сверху вниз продуктов горения, получаемых при сжигании топливовоздушной смеси в горелках 4. Отработанные газы также отводят через коллектор 10. Спекание производят на первой 5 и второй 6 ступенях секции охлаждения посредством прососа сверху вниз атмосферного воздуха, поступающего в систему через открытые люки 8. Отработанные газы отводят через хвостовой коллектор 11 дымососом 13 и подают в секции 2 и 3 либо сбрасывают в дымовую трубу. Задвижки 15 между головной и хвостовой частями коллектора открыты. На первую ступень секции охлаждения при необходимости подают отработанные газы из нагнетательного тракта дымососа 12. Для осуществления реверса все газоходные тракты оборудованы запирающими заслонками. A mixture consisting of a mixture of chromite ore with solid fuel and other additives is loaded onto a conveyor belt and subsequently subjected to preliminary heating in order to remove moisture and warm up, ignition and sintering. Preheating is carried out in sections 1 and 2 by suction through the layer from top to bottom of the coolant supplied by the smoke exhauster 13 from the tail manifold 11 of the cooling section. The exhaust gas is discharged through the head manifold 10 of the exhaust fan 12. The ignition is carried out in section 3 by suction through the top-down layer of the combustion products obtained by burning the air-fuel mixture in the burners 4. The exhaust gases are also discharged through the manifold 10. Sintering is carried out in the first 5 and second 6 stages cooling sections by suction from top to bottom of the atmospheric air entering the system through open hatches 8. Exhaust gases are discharged through the tail manifold 11 by the exhaust fan 13 and served in sections 2 and 3 or discarded in a chimney. Gate valves 15 between the head and tail of the collector are open. If necessary, the exhaust gases from the discharge path of the exhaust fan 12 are fed to the first stage of the cooling section. To reverse, all gas ducts are equipped with shutter dampers.

При таком режиме работы агломерата ее производительность составляет 1,32 т/м² ˙ч, выход годного агломерата 0,64, расход тепла на зажигание шихты 30,4 Мкал/т агломерата.With this operating mode of the sinter, its productivity is 1.32 t / m ² ˙ h, the usable yield of the sinter is 0.64, the heat consumption for ignition of the charge is 30.4 Mcal / t of sinter.

Агломашина МАК-74 Орско-Халиловского металлургического комбината имеет производительность 1,18 т/м² ˙ч, выход годного 0,60, расход тепла на зажигание шихты 40,8 Мкал/т. Таким образом, изобретение превосходит известное по указанным показателям.The sinter machine MAK-74 of the Orsk-Khalilovsky Metallurgical Combine has a capacity of 1.18 t / m ² ˙ h, usable yield 0.60, heat consumption for ignition of the charge 40.8 Mcal / t. Thus, the invention is superior to the known indicators.

II режим. Отключен дымосос 13, остальное оборудование в работе. Люки 8 закрыты. II mode. The smoke exhaust 13 is disconnected, the rest of the equipment is in operation. Hatches 8 are closed.

На конвейерную машину загружают хромитовые окатыши и последовательно подвергают сушке, подогреву, двухступенчатому обжигу, охлаждению. Сушку производят в секциях 1 и 2 посредством прососа через слой сверху вниз теплоносителя, подаваемого из второй ступени 6 колпака секции охлаждения дымососом 9. Отработанный газ отводят через головной коллектор 10 дымососом 12. Подогрев и обжиг при сжигании газа над слоем (первая ступень обжига) осуществляют в секции 3 посредством прососа через слой сверху вниз продуктов горения, получаемых при сжигании топливовоздушной смеси в горелках 4. Отработанные газы также отводят через коллектор 10. Завершающий обжиг (его вторая ступень) производят при сжигании газа в слое при его фильтрации снизу вверх. Для этого в реверсивные камеры через газораздающие трубы 16 подают природный газ, включают его в поток воздуха и полученную смесь сжигают на нижних горизонтах слоя. Отработанный газ поступает в первую ступень 5 колпака секции охлаждения и оттуда через отверстия перегородки 7 в горн на разбавление продуктов горения. Часть этих газов отводят через вторую ступень 6 колпака. Воздух в реверсивные камеры и коллектор 11 подают вентилятором 14. После обжига окатыши охлаждают атмосферным воздухом. Chromite pellets are loaded onto a conveyor machine and subsequently subjected to drying, heating, two-stage calcination, and cooling. Drying is carried out in sections 1 and 2 by suction through the top-down layer of the coolant supplied from the second stage 6 of the hood of the cooling section of the exhaust fan 9. The exhaust gas is discharged through the head manifold 10 of the exhaust fan 12. Heating and firing during gas combustion above the layer (the first stage of firing) are carried out in section 3, by means of suction through the top-down layer of combustion products obtained by burning the air-fuel mixture in burners 4. Exhaust gases are also discharged through the collector 10. The final firing (its second stage) is carried out combustion gas in the filter bed at its bottom upwards. For this, natural gas is supplied to the reversing chambers through gas distribution pipes 16, it is included in the air stream, and the resulting mixture is burned at the lower horizons of the layer. The exhaust gas enters the first stage 5 of the hood of the cooling section and from there through the openings of the partition 7 to the furnace to dilute the combustion products. Part of these gases is removed through the second stage 6 of the cap. Air is supplied to the reversing chambers and the collector 11 by a fan 14. After firing, the pellets are cooled by atmospheric air.

При таком режиме работы машины ее производительность составит 0,94 т/м² ˙ч, выход годного 0,61, расход топлива 27,1 Мкал/т окатышей.With this mode of operation of the machine, its productivity will be 0.94 t / m ² ˙ h, yield 0.61, fuel consumption 27.1 Mcal / t of pellets.

Обжиговые машины Соколовского-Сарбайского ГОКа имеют производительность 0,82 т/м²˙ ч, выход годного 0,79, расход топлива 30,9 Мкал/т. Таким образом изобретение превосходит известное по указанным показателям.Sokolovsky-Sarbaisky GOK's roasting machines have a capacity of 0.82 t / m ² ˙ h, a usable yield of 0.79, and a fuel consumption of 30.9 Mcal / t. Thus, the invention surpasses the known indicators.

Применение изобретения обеспечивает получение окускованных материалов в виде спеченной массы либо окатышей, улучшение качества готовой продукции, снижение топливоэнергетических затрат и количества загрязняющих среду твердых и газообразных выбросов. The application of the invention provides obtaining agglomerated materials in the form of sintered mass or pellets, improving the quality of the finished product, reducing fuel and energy costs and the amount of polluting solid and gaseous emissions.

Claims

COMBINED CONVEYOR MACHINE, comprising sections of low and high temperature processing with a hood and a heating furnace, respectively, step cooling sections with a lined hood, gas chimneys connected to the collector, gas pipes, a smoke exhauster and a chimney, characterized in that the chimney chambers are arranged reversible, and the collector of the cooling zone is autonomous, disconnected from its rest by throttles and equipped with an additional discharge valve in addition to the exhaust fan torus, while the lined cap of the cooling section is made with equipped with locking caps, air intake hatches, and the intersection partitions of the cap of the first stage of the cooling section are made upstream of the machine with the lower and upper holes for diluting the products of fuel combustion with air-gas mixture, the rear one with the lower outlet air cooling.