RU2064639C1

RU2064639C1 - Roasting conveyer machine

Info

Publication number: RU2064639C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Клейн; Г.Х. Бойко; Л.К. Кокорин; М.К. Колотов; Я.Л. Белоцерковский; Г.М. Майзель; Р.Ф. Кузнецов
Original assignee: Производственное объединение "Уралмаш"
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: production of raw material in metallurgy. SUBSTANCE: roasting conveyer machine includes double-section heating hearth with partition and arranged under that hearth vacuum chambers with manifold. Group of gas-conduit chambers arranged under the above mentioned hearth is provided besides vacuum chambers with blowing chambers with separate manifold. First section of hearth is arranged over vacuum chambers, it is provided with dead hood and connected with second section of hearth by opening in upper portion of intersection partition. Second section of hearth is arranged over blowing chambers and it is provided with fuel combustion apparatus. Manifold of blowing chambers is provided with branch pipe for supplying air and recirculating agent from manifold of vacuum chambers. EFFECT: increased factor of conversion. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области производства сырья в металлургии, а именно к конструкции аппаратов для окускования хромитовых руд. The invention relates to the field of production of raw materials in metallurgy, and in particular to the design of apparatus for sintering chromite ores.

Известны обжиговые конвейерные машины, содержащие двухсекционный отопительный горн с разделенными межсекционной перегородкой низкотемпературной и высокотемпературной секциями и расположенные под отопительным горном вакуумные газоходные камеры, соединенные с коллектором (ами) (а.с. N 1211572, кл. F 27 B 21/06, 1986). Known roasting conveyor machines containing a two-section heating furnace with a divided low-temperature and high-temperature sections between the sections and vacuum gas chambers located under the heating furnace connected to the collector (s) (A.S. N 1211572, class F 27 B 21/06, 1986 )

Недостатками известных конструкций являются:
а) необходимость подвода к топливосжигающим устройствам атмосферного воздуха горения и воздуха разбавления, в качестве которого обычно используют рециркуляционные газы. Эти газы отбирают из коллектора вакуумных камер и по специальному тракту посредством тягодутьевой установки подают в отопительный горн. Наличие тягодутьевой установки, задвижек, специального тракта усложняет конструкцию, понижает агрегата, увеличивает затраты электроэнергии на передел;
б) усложненная конструкция топливосжигающих устройств, в которых должна быть предусмотрена линия подачи воздуха разбавления, что существенно усложняет конструкцию системы и снижает коэффициент использования всего оборудования;
в) размещение топливосжигающих устройств в самой горячей части горна, что также понижает их механическую стойкость (из-за обгорания сопел собственно горелок);
г) значительная неравномерность температурного поля в горне вследствие расположения горящих факелов непосредственно над слоем в месте входа в него теплоносителя. В результате ухудшается качество готовой продукции;
д) значительное количество топливосжигающих устройств относительно небольшой тепловой мощности (с целью равномерной раздачи тепла по длине машины), что также понижает коэффициент использования оборудования и увеличивает затраты топлива на передел.The disadvantages of the known designs are:
a) the need for supplying fuel combustion devices with atmospheric combustion air and dilution air, which is usually used recirculating gases. These gases are taken from the collector of the vacuum chambers and fed through a special path through a blower to the heating furnace. The presence of a blower installation, valves, a special path complicates the design, lowers the unit, increases the cost of electricity for the redistribution;
b) the complicated design of fuel burning devices, in which a dilution air supply line should be provided, which significantly complicates the design of the system and reduces the utilization rate of all equipment;
c) the placement of fuel-burning devices in the hottest part of the hearth, which also reduces their mechanical resistance (due to burning of the nozzles of the burners themselves);
d) significant non-uniformity of the temperature field in the furnace due to the location of burning torches directly above the layer at the place where the coolant enters it. As a result, the quality of the finished product is deteriorating;
e) a significant number of fuel-burning devices with a relatively small heat output (with the goal of uniformly distributing heat along the length of the machine), which also lowers the utilization of equipment and increases fuel costs for redistribution.

За прототип принимаем обжиговую конвейерную машину, содержащую двухсекционный отопительный горн с разделенными перегородкой низкотемпературной и высокотемпературной секциями и расположенные под отопительным горном вакуумные газоходные камеры с коллектором (ами) (а.с. N 1444607, кл. F 27 B 21/06, 1987). For the prototype, we take a firing conveyor machine that contains a two-section heating furnace with a low-temperature and high-temperature section separated by a partition and vacuum gas chambers with collector (s) located under the heating furnace (A.S. N 1444607, class F 27 B 21/06, 1987) .

Недостатками данной конструкции являются перечисленные выше, а именно: наличие специального тракта подвода воздуха разбавления (рециркуляционных газов) в топливосжигающим устройствам, усложненная конструкция системы отопления, размещение топливосжигающих устройств в области горна с наивысшим температурным потенциалом, высокая неравномерность температурного поля в горне, завышенное количество топливосжигающих устройств. В результате возрастают топливоэнергетические затраты на передел, ухудшается качество готовой продукции и снижается удельная производительность обжигового оборудования. The disadvantages of this design are those listed above, namely: the presence of a special path for supplying dilution air (recirculation gases) to the fuel-burning devices, the complicated design of the heating system, the placement of fuel-burning devices in the hearth area with the highest temperature potential, the high temperature field unevenness in the hearth, and the number of fuel-burning devices. As a result, the fuel and energy costs of redistribution increase, the quality of the finished product worsens, and the specific productivity of the roasting equipment decreases.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных недостаток посредством сокращения числа топливосжигающих устройств с одновременным повышением их тепловой мощности, установкой в восходящем потоке выходящих из слоя отработанных газов и использовании их в качестве воздуха-разбавителя. Полученный теплоноситель передают в работающую на просос (фильтрация сверху вниз) секцию отопительного горна. Для этого употребляют обжиговую конвейерную машину, содержащую двухсекционный отопительный горн с разделенными межсекционной перегородкой низкотемпературной и высокотемпературной секциями и расположенные под горном вакуумные газоходные камеры с коллектором (коллекторами). На этой машине группа расположенных под горном газоходных камер помимо вакуумных снабжена дутьевыми камерами со своим автономным коллектором. Расположенная над вакуумными камерами первая по ходу машины секция горна снабжена глухим колпаком и соединена со второй секцией отверстием в верхней части межсекционной перегородки. Вторая секция оборудована топливосжигающими устройствами и расположена над дутьевыми газоходными камерами, при этом коллектор дутьевых камер дополнительно к патрубку подвода воздуха оснащен патрубком подачи рециркуляционного газа из коллектора вакуумных камер. The present invention is aimed at eliminating the above disadvantages by reducing the number of fuel-burning devices while increasing their thermal power, installing exhaust gases from the layer in an upward flow and using them as an air-diluent. The resulting coolant is transferred to a section of a heating furnace that runs on a leak (filtering from top to bottom). For this, a firing conveyor machine is used that contains a two-section heating furnace with a divided low-temperature and high-temperature section between the sections and vacuum gas chambers located under the mine with a collector (collectors). On this machine, a group of gas chambers located beneath the mountain, in addition to vacuum chambers, is equipped with blast chambers with their own autonomous collector. The first section of the hearth located above the vacuum chambers along the machine is equipped with a blind hood and is connected to the second section by an opening in the upper part of the intersection partition. The second section is equipped with fuel burning devices and is located above the blast chimney chambers, while the collector of the blast chambers is additionally equipped with a pipe for supplying recirculated gas from the collector of vacuum chambers to the air supply pipe.

Сущность изобретения заключается в разделении горна на секцию формирования теплоносителя, включающую дополнительную стадию сжигания топлива в выходящем из слоя потоке газов, и секцию подачи полученного теплоносителя в обжигаемый слой. При этом в первой секции горна топливосжигающие устройства отсутствуют, во второй их количество ограничено величиной 1-4 штуки (не более). The essence of the invention consists in dividing the hearth into a section for forming a coolant, including an additional stage of burning fuel in the gas stream leaving the layer, and a section for supplying the obtained coolant to the fired layer. Moreover, in the first section of the hearth there are no fuel-burning devices, in the second their number is limited to 1-4 pieces (no more).

Обжиговая конвейерная машина с отопительным горном новой конструкции имеет следующие отличительные особенности. Горн разделен на две секции. Первая секция получает уже готовый теплоноситель с предельной для процесса температурой (1240-1350^oC) и расположена над зоной обжига, работающей при фильтрации теплоносителя сверху вниз. Вторая секция предназначена для формирования этого теплоносителя и расположена над начальным участком зоны охлаждения, работающими при фильтрации слоя охлаждающим агентом снизу вверх. На выходе из слоя газы имеют температуру до 1250^oC, воспринимают тепло сжигаемого в них топлива и приобретают необходимый для процесса температурный потенциал. Такую работу горна обеспечивают тем, что группа расположенных под горном газоходных камер выполнена с установленными дополнительно к вакуумным камерам (первая секция горна) дутьевых камер (вторая секция горна) со своим автономным коллектором. Другое конструктивное оформление системы не решает поставленных задач.The newly-designed burning furnace conveyor machine with the following design features the following distinctive features. The horn is divided into two sections. The first section receives a ready-made coolant with a temperature limit for the process (1240-1350 ^o C) and is located above the firing zone, which works by filtering the coolant from top to bottom. The second section is designed to form this coolant and is located above the initial section of the cooling zone, working when filtering the layer with a cooling agent from the bottom up. At the outlet of the layer, the gases have a temperature of up to 1250 ^o C, perceive the heat of the fuel burned in them and acquire the temperature potential necessary for the process. This work of the hearth is ensured by the fact that the group of gas chambers located under the hearth is made with blowing chambers (second hearth section) installed in addition to the vacuum chambers (first hearth section) with their own independent collector. Another design of the system does not solve the tasks.

Первая секция горна снабжена глухим колпаком и соединена со второй секцией отверстием в верхней части межсекционной перегородки, тем самым обеспечивается надежная передача готового теплоносителя из второй в первую секцию горна, устранение подсосов холодного газа в первую секцию горна, получение равномерного температурного поля на входе теплоносителя в слой окатышей. The first section of the furnace is equipped with a blind cap and connected to the second section with an opening in the upper part of the intersection partition, thereby ensuring reliable transfer of the finished heat carrier from the second to the first section of the furnace, eliminating cold gas leaks into the first section of the furnace, and obtaining a uniform temperature field at the coolant inlet to the layer pellets.

Вторую секцию горна оборудуют топливосжигающими устройствами (устройством) и обеспечивают, тем самым, деформирование теплоносителя требуемой температуры и состава и устранение дополнительных затрат тепла и энергии на нагрев и транспортировку воздуха разбавления. The second section of the hearth is equipped with fuel-burning devices (device) and, thereby, ensure the deformation of the coolant of the required temperature and composition and the elimination of additional costs of heat and energy for heating and transportation of dilution air.

Коллектор расположенных под горном дутьевых камер выполняют автономными и оснащают наряду с патрубком подвода воздуха патрубком подачи рециркуляционного газа, соединенным с коллектором вакуумных камер. Тем самым достигается, во-первых, повышение эффективности использования тепла посредством рециркуляции отработанных газов, во вторых, возможность регулирования газовой фазы в горне вплоть до полного исключения окислителя из состава теплоносителя, в-третьих, повышение механической прочности окатывающей посредством снижения величины "теплового удара" при входе слоя в зону охлаждения. The collector of the blast chambers located beneath the mountain is autonomous and, along with the air supply pipe, is equipped with a recirculation gas supply pipe connected to the vacuum chamber collector. This ensures, firstly, an increase in the efficiency of heat utilization through exhaust gas recirculation, secondly, the possibility of regulating the gas phase in the furnace up to the complete elimination of the oxidizing agent from the coolant, and thirdly, an increase in the mechanical strength of the pellet by reducing the magnitude of "heat stroke" when the layer enters the cooling zone.

Пример изобретения иллюстрируется рисунком, на котором представлена принципиальная схема обжиговой конвейерной машины (продольной разрез) в месте установки на ней отопительного горна. Машина состоит из отопительного горна 1 с первой 2 и второй 3 секциями, межсекционной перегородкой 4 и топливосжигающим устройством 5, вакуумных камер 6 с коллектором 7, дутьевых камер 8 с коллектором 9, оснащенным патрубком подачи рециркулянта 10. По ходу машины горн 1 расположен за камерой 11 зоны подогрева. An example of the invention is illustrated in the figure, which shows a schematic diagram of a firing conveyor machine (longitudinal section) at the place of installation of a heating hearth on it. The machine consists of a heating hearth 1 with the first 2 and second 3 sections, an intersectional partition 4 and a fuel burning device 5, vacuum chambers 6 with a collector 7, blast chambers 8 with a collector 9, equipped with a recirculator supply pipe 10. In the direction of the machine, the hearth 1 is located behind the chamber 11 heating zones.

Конвейерная машина работает следующим образом. После сушки и подогрева окатыши подвергают последовательно обжигу и охлаждению. В зоне обжига теплоноситель с предельной для процесса температурой из первой секции 2 горна 1 подают в слой окатышей; фильтруют через него сверху вниз и отводят через вакуумные камеры 6 и коллектор 7. Из этого коллектора часть газов подают на рециркуляцию в коллектор 9 через патрубок 10, часть в остальную систему рециркуляции, часть (при необходимости) сбрасывают в дымовую трубу. На начальном участке зоны охлаждения охлаждающий агент формирует в коллекторе 9 из атмосферного воздуха и подаваемого через патрубок 10 рециркулянта и через дутьевые камеры 8 фильтруют снизу вверх через слой, охлаждая его. Выходящий из слоя отработанный газ поступает во вторую секцию 3 горна 1 и смешивается с продуктами горения, образующимися при сжигании топливовоздушной смеси, подаваемой через топливосжигающие устройства 5. Сформированный таким образом теплоноситель с предельной для процесса температурой через отверстие в перегородке 4 поступает в первую секцию 2 горна. The conveyor machine operates as follows. After drying and heating, the pellets are subsequently fired and cooled. In the firing zone, a coolant with a temperature limit for the process from the first section 2 of the furnace 1 is fed into a layer of pellets; filtered through it from top to bottom and removed through the vacuum chambers 6 and the collector 7. From this collector, part of the gas is fed to the collector 9 for recirculation through the pipe 10, part to the rest of the recirculation system, part (if necessary) is discharged into the chimney. In the initial section of the cooling zone, the cooling agent forms in the collector 9 from atmospheric air and recirculant supplied through the nozzle 10 and is filtered from the bottom up through the layer through the blast chambers 8, cooling it. The exhaust gas leaving the layer enters the second section 3 of the furnace 1 and mixes with the combustion products generated by burning the air-fuel mixture supplied through fuel-burning devices 5. The heat carrier formed in this way with a temperature limit for the process through the opening in the partition 4 enters the first section 2 of the furnace .

Завершение охлаждения окатышей производят традиционными методами. The cooling of the pellets is completed by conventional methods.

Обжиговая конвейерная машина для производства хромитовых окатышей описанной конструкции имеет производительность 0,48 т/м² час, расход топлива 16 м ³ природного газа/т окатышей, и производит хромитовые окатыши прочностью на сжатие 240 кг/ок, на истирание 4%
Известная конвейерная машина (прототип) при производстве хромитовых окатышей имеет производительность 0,45 т/м² час, расход природного газа 20,4 м³/т и производит окатыши с прочностью на сжатие 215 кг/ок, на истирание 9-11
Таким образом, по указанным показателям предлагаемое изобретение превосходит известное.The firing conveyor machine for the production of chromite pellets of the described design has a capacity of 0.48 t / m ² hour, fuel consumption of 16 m ³ natural gas / t of pellets, and produces chromite pellets with a compressive strength of 240 kg / ok, 4% abrasion
The known conveyor machine (prototype) in the production of chromite pellets has a capacity of 0.45 t / m ² hour, the consumption of natural gas is 20.4 m ³ / t and produces pellets with a compressive strength of 215 kg / ok, abrasion 9-11
Thus, according to these indicators, the present invention surpasses the known.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает снижение топливоэнергетических затрат на передел, улучшает качество готовой продукции и обеспечивает увеличение удельной производительности обжигового оборудования. The application of the invention provides a reduction in fuel and energy costs for redistribution, improves the quality of finished products and provides an increase in the specific productivity of roasting equipment.

Claims

A firing conveyor machine containing a two-section furnace with a dividing wall between the high-temperature and low-temperature sections, fuel-burning devices located in the furnace and located under the heating furnace and connected to the manifold gas chambers made in the area of the high-temperature section vacuum, characterized in that the machine is equipped with an autonomous collector with gas chambers of the low-temperature section of the hearth, which are blown, while fuel-burning devices The properties are located in the low-temperature section of the hearth, the autonomous collector of which is connected by a gas duct to the collector of the high-temperature section, and the dividing wall between the sections of the hearth is made with an opening in its upper part for the flow of coolant.