RU2173719C1

RU2173719C1 - Method of heating hearth of conveyer roasting machine

Info

Publication number: RU2173719C1
Application number: RU2000126415A
Authority: RU
Inventors: В.М. Абзалов; В.Н. Ащеулов; В.А. Барсов; И.А. Голованов; Г.Е. Исаенко
Original assignee: Научно-производственное внедренческое предприятие "Торэкс"
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2001-09-20

Abstract

FIELD: production of pellets on conveyer roasting machine with pellets used as iron ore raw materials in ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method includes formation of heat carrier of preset temperature in zones of heating, roasting and recuperation by mixing of fuel combustion products supplied through burners located in side walls of hearth with heated gases from cooling zones, transferred to zones of recuperation, roasting and heating by means of overflow. Fuel combustion products are supplied toward motion of roasting carriages at an angle of 30-60 deg to vertical plane running through machine axis. EFFECT: saving of fuel due to utilization of heat in process of heat treatment of pellets from cooling zone without considerable reconstruction of existent roasting equipment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству окатышей на обжиговых конвейерных машинах, используемых в качестве железорудного сырья в черной металлургии. The invention relates to the production of pellets on firing conveyor machines used as iron ore in the steel industry.

Работа горна обжиговой машины должна характеризоваться комплексом газодинамических, теплообменных и технологических процессов, обеспечивающих полное сжигание топлива, равномерность температурного поля по ширине горна, прогрев слоя, его газопроницаемость и показатели работы машины в целом. The work of the kiln of the roasting machine should be characterized by a complex of gas-dynamic, heat-exchange, and technological processes that ensure complete combustion of fuel, uniformity of the temperature field across the width of the hearth, heating of the layer, its gas permeability, and performance of the machine as a whole.

Известен способ отопления обжиговой конвейерной машины, осуществляемый в горне, выполненном с переточным коллектором, за счет которого горелочные устройства отопительных зон горна обеспечиваются низкотемпературным (до 350^oC) воздухом горения, подаваемым вентилятором, и высокотемпературным (свыше 800^oC) воздухом разбавления, поступающим из зоны охлаждения по переточному коллектору вследствие разности давления между отапливаемым горном и зоной охлаждения (см. Бережной Н.Н. и др. Производство железорудных окатышей, М.: Недра, 1977, с. 139 - 147).A known method of heating a firing conveyor machine, carried out in a furnace made with a transfer manifold, due to which the burners of the furnace heating zones are provided with low-temperature (up to 350 ^o C) combustion air supplied by the fan, and high-temperature (over 800 ^o C) dilution air supplied from the cooling zone through the transfer manifold due to the pressure difference between the heated mine and the cooling zone (see Berezhnoy N.N. et al. Production of iron ore pellets, M .: Nedra, 1977, pp. 139 - 147).

Недостатком известного решения является сложность, громоздкость и дороговизна оборудования, в котором осуществляется описанный способ. A disadvantage of the known solution is the complexity, cumbersomeness and high cost of equipment in which the described method is implemented.

Известны также способы отопления горнов обжиговых конвейерных машин, выполненных без переточного коллектора, примером которого является горн обжиговой машины ОК-108, описанный в этом же источнике. В указанном горне горелочные устройства устанавливаются под углом 90^o к оси машины, предназначены для сжигания топлива и получения необходимого объема теплоносителя с заданной температурой для фильтрации через слой окатышей и в отличие от горнов с переточными коллекторами перемещение газов с температурой не выше 350^oC в отапливаемые зоны из зоны охлаждения осуществляется вентиляторами.There are also known methods of heating the furnaces of roasting conveyor machines made without a transfer manifold, an example of which is the kiln of the roasting machine OK-108, described in the same source. In this furnace, burner devices are installed at an angle of 90 ^o to the axis of the machine, designed to burn fuel and obtain the required volume of coolant with a given temperature for filtering through a layer of pellets and, in contrast to furnaces with overflow manifolds, the movement of gases with a temperature of no higher than 350 ^o C in heated zone from the cooling zone is carried out by fans.

Недостатком данного технического решения является то, что в таких горнах горелочные устройства обеспечиваются только низкотемпературным воздухом горения. Внутригорновой переток вследствие низкой газоплотности машин, не имеющих бортовых уплотнений и вследствие этого без перепада давления, отсутствует. Расход топлива для таких машин в два раза выше, чем для машин с переточным коллектором. Так, на обжиговых машинах ОК-108, не имеющих переточного коллектора, расход топлива составляет 35 м/т окатышей, а для машин ОК-306 с переточным коллектором равен 18 м/т окатышей. The disadvantage of this technical solution is that in such furnaces, burner devices are provided with only low-temperature combustion air. Due to the low gas density of machines that do not have side seals and therefore without pressure drop, there is no intra-horn overflow. Fuel consumption for such machines is two times higher than for machines with a transfer manifold. So, on OK-108 roasting machines that do not have a transfer collector, fuel consumption is 35 m / t of pellets, and for OK-306 machines with a transfer collector, it is 18 m / t of pellets.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ отопления горна обжиговой конвейерной машины без переточного коллектора, включающий формирование теплоносителя заданной температуры в зонах подогрева, обжига и рекуперации за счет смешивания продуктов сгорания топлива, подаваемые через горелочные устройства, размещенных в боковых стенках горна, с нагретыми газами из зоны охлаждения, перемещаемыми в зоны рекуперации, обжига и подогрева посредством перетока. Горн содержит корпус с камерами сушки I и II, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения, оборудованный горелочными устройствами, расположенными в боковых стенках камер подогрева, обжига и рекуперации обжиговой машины (см. статью Я.Л. Белоцерковского и др. Работа горна обжиговой машины типа ОК - 228 в журнале "Сталь", 1995, N 8, с. 9 - 11). The closest technical solution to the proposed invention is a method of heating a hearth of a calcining conveyor machine without a transfer manifold, which includes forming a heat carrier of a given temperature in the heating, firing and recovery zones by mixing the combustion products of the fuel supplied through burner devices located in the side walls of the hearth with heated gases from the cooling zone, transferred to the recovery, firing and heating zones through overflow. The horn contains a housing with drying chambers I and II, heating, firing, recovery and cooling, equipped with burners located in the side walls of the heating, firing and recovery chambers of the roasting machine (see the article by Y. L. Belotserkovsky and others. The operation of the roasting furnace type OK - 228 in the journal "Steel", 1995, N 8, p. 9 - 11).

Недостатком данного технического решения является то, что для осуществления перетока необходима сложная модернизация горна, заключающаяся в выполнении его с переменным сечением, оснащении его газоплотными уплотнениями и высонапорным вентилятором. The disadvantage of this technical solution is that for the overflow to take place, a complex modernization of the hearth is needed, consisting in performing it with a variable cross-section, equipping it with gas tight seals and a high-pressure fan.

Технической задачей изобретения является снижение расхода топлива за счет интенсификация перетока высокотемпературного теплоносителя из зоны охлаждения в отапливаемые зоны горна без специальной реконструкции уже существующего оборудования. An object of the invention is to reduce fuel consumption due to the intensification of the flow of high-temperature coolant from the cooling zone to the heated zone of the hearth without special reconstruction of existing equipment.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе отопления горна обжиговой конвейерной машины, включающем формирование теплоносителя заданной температуры в зонах подогрева, обжига и рекуперации за счет смешивания продуктов сгорания топлива, подаваемых через горелочные устройства, размещенные в боковых стенках горна, с нагретыми газами из зоны охлаждения, перемещаемыми в зоны рекуперации, обжига и подогрева посредством перетока, подачу продуктов сгорания топлива осуществляют навстречу движения обжиговых тележек под углом 30 - 60^o к вертикальной плоскости, проходящей через ось машины.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of heating the hearth of the calcining conveyor machine, which includes forming a heat carrier of a given temperature in the heating, calcining and recovery zones by mixing the combustion products of the fuel supplied through the burner devices located in the side walls of the hearth with heated gases from the cooling zone, moved to the recovery, firing and heating zones by means of overflow, the combustion products are fed towards the movement of the kiln carts to an angle of 30 - 60 ^o to the vertical plane passing through the axis of the machine.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором схематично изображен вид сверху горна обжиговой конвейерной машины. На чертеже позицией 1 отмечены отапливаемые зоны горна, позицией 2 - зона охлаждения горна, а позицией 3 - оси установки горелок в боковых стенках горна. The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a top view of the hearth of a calcining conveyor machine. In the drawing, the number 1 indicates the heated zone of the hearth, the position 2 is the cooling zone of the hearth, and the position 3 is the axis of installation of the burners in the side walls of the hearth.

Подача продуктов сгорания топлива под углом 30 - 60^o, осуществляемая при помощи горелок в боковых стенках горна, позволяет с их помощью обеспечить эжекцию потока теплоносителя против движения обжиговых тележек за счет скорости вытекания продуктов горения из сопел горелок. В горне позади сопел горелочных устройств создается разрежение, куда поступает теплоноситель из последующей зоны охлаждения. Поток высокотемпературного воздуха из зоны охлаждения является воздухом разбавления для горелочных устройств. Количество низкотемпературного вентиляторного воздуха снижается на величину поступающего высокотемпературного воздуха, а по соотношению топливо - низкотемпературный воздух горения автоматически уменьшается и расход природного газа. Исследования, проведенные на стенде, показали, что именно при значениях угла вытекания продуктов горения 30 - 60^o достигается наибольшая экономия топлива и они являются оптимальными с точки зрения достижения поставленной технической задачи.The supply of fuel combustion products at an angle of 30 - 60 ^o , carried out using burners in the side walls of the hearth, allows using them to provide an ejection of the coolant flow against the movement of firing carts due to the rate of flow of combustion products from the nozzles of the burners. In the hearth, behind the nozzles of the burner devices, a vacuum is created where the coolant flows from the subsequent cooling zone. The flow of high temperature air from the cooling zone is dilution air for burner devices. The amount of low-temperature fan air is reduced by the amount of incoming high-temperature air, and by the ratio of fuel to low-temperature combustion air, the flow of natural gas is automatically reduced. Studies conducted at the stand showed that it is with values of the angle of leakage of the combustion products of 30 - 60 ^{o that the} greatest fuel economy is achieved and they are optimal from the point of view of achieving the technical task.

Таким образом, в отличие от машин ОК - 108, где топливо сгорает при подаче только низкотемпературного воздуха (не выше 350^oC), использование данного способа позволит подать из зоны охлаждения высокотемпературный воздух выше 800^oC и сократить подачу низкотемпературного воздуха. В наиболее близком аналоге переток высотемпературного воздуха осуществляется за счет конструкции горна переменного сечения и за счет создания повышенного давления в зоне охлаждения (P = +6 - 10 кг/м²), что требует в свою очередь усиленного уплотнения горна. Использование же предлагаемого способа позволяет решить подачу высокотемпературного перетока без этих специальных технических решений и без реконструкции горна. Соответствующая установка горелочных устройств может быть осуществлена в период капитальных ремонтов обжиговых машин в течение 6-8 суток.Thus, unlike OK-108 machines, where the fuel burns out when only low-temperature air is supplied (not higher than 350 ^o C), the use of this method will allow to supply high-temperature air above 800 ^o C from the cooling zone and reduce the supply of low-temperature air. In the closest analogue, the overflow of high-temperature air is carried out due to the design of a hearth of variable cross-section and due to the creation of increased pressure in the cooling zone (P = +6 - 10 kg / m ² ), which in turn requires reinforced hearth compaction. Using the proposed method allows you to solve the flow of high-temperature overflow without these special technical solutions and without reconstruction of the hearth. Corresponding installation of burner devices can be carried out during major repairs of roasting machines within 6-8 days.

Claims

A method of heating a hearth of a calcining conveyor machine, including forming a coolant of a predetermined temperature in the heating, calcining and recovery zones by mixing the combustion products of the fuel supplied through burner devices located in the side walls of the hearth with heated gases from the cooling zone transferred to the recovery and burning zones and heating by means of overflow, characterized in that the supply of combustion products of the fuel is carried out towards the movement of the kiln carts at an angle of 30-60 ° to the vertical plane, passing through the axis of the machine.