RU2655423C1 - Печь с вращающимся подом - Google Patents

Печь с вращающимся подом Download PDF

Info

Publication number
RU2655423C1
RU2655423C1 RU2017101528A RU2017101528A RU2655423C1 RU 2655423 C1 RU2655423 C1 RU 2655423C1 RU 2017101528 A RU2017101528 A RU 2017101528A RU 2017101528 A RU2017101528 A RU 2017101528A RU 2655423 C1 RU2655423 C1 RU 2655423C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
exhaust gas
discharging
zone
rotary hearth
Prior art date
Application number
RU2017101528A
Other languages
English (en)
Inventor
Тадаси ЯСО
Original Assignee
Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) filed Critical Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.)
Application granted granted Critical
Publication of RU2655423C1 publication Critical patent/RU2655423C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/04—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces of multiple-hearth type; of multiple-chamber type; Combinations of hearth-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/06—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces with movable working chambers or hearths, e.g. tiltable, oscillating or describing a composed movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/12—Working chambers or casings; Supports therefor
    • F27B3/16—Walls; Roofs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18—Arrangements of devices for charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/19—Arrangements of devices for discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/16—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a circular or arcuate path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D15/00—Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material

Abstract

Изобретение относится к печи с вращающимся подом для нагрева агломерата, содержащего оксиды железа материал и углеродсодержащий восстановитель, и восстановления оксида железа с получением восстановленного железа. Печь содержит средство для загрузки агломерата на под печи, средство для выгрузки из печи нагретого в ней материала, средство для выпуска отходящего газа в печи наружу из печи, а также содержит зону нагрева и ненагреваемую зону. При этом средство для выпуска отходящего газа из печи установлено в ненагреваемой зоне. Средство для впуска наружного воздуха в печь установлено в не нагреваемой зоне и на стороне выше по потоку по направлению потока отходящего газа от средства для выпуска отходящего газа наружу из печи. Изобретение эффективно использует физическое тепло отходящего газа и таким образом повышает выход восстановленного железа. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к печи с вращающимся подом. Более конкретно, настоящее изобретение относится к печи с вращающимся подом, предназначенной для нагревания агломерата, включающего содержащий оксиды железа материал, например железную руду, пыль, образующуюся при производстве чугуна, и подлобное, а также углеродсодержащий восстановитель, например древесный уголь и подобное, для восстановления оксида железа и изготовления восстановленного железа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В качестве способа восстановления оксида железа, находящегося в материале, содержащем оксиды железа, например в железной руде, для производства восстановленного железа, следует обратить внимание на процесс производства восстановленного железа, в котором в качестве углеродсодержащего восстановителя для восстановления оксида железа используют сравнительно легко доступный древесный уголь, например уголь. В этом процессе производства восстановленного железа агломерат, включающий содержащий оксиды железа материал и углеродсодержащий восстановитель, подают на под печи с вращающимся подом и нагревают агломерат за счет теплопередачи от газа и посредством теплоизлучения от нагревательных горелок, установленных в зоне нагрева внутри печи, и таким образом восстанавливают оксид железа и получают восстановленное железо. После этого нагретые материалы охлаждают в процессе пропускания через ненагреваемую зону внутри печи, а затем выгружают эти материалы из печи. Нагретые материалы, выгруженные из печи, например, классифицируют с помощью магнитного сепаратора на вещества, притягиваемые магнитом, и вещества, которые не притягиваются магнитом. Вещества, притягиваемые магнитом, утилизируют в качестве источника железа.
[0003] В описанном выше процессе получения восстановленного железа образуется отходящий газ в процессе горения в нагревательной горелке. При возрастании концентрации окисляющего газа, например диоксида углерода, водяного пара и подобного, в отходящем газе оказывается невозможно повысить в достаточной мере степень восстановления оксида железа. В связи с этим в печах с вращающимся подом, например, выпускные отверстия и подобное размещают в соответствующих местах так, чтобы отходящий газ, образующийся в печи, можно было выпустить из печи наружу. Однако средство для загрузки агломерата на под печи с вращающимся подом, а также средство для выгрузки наружу из печи нагретых материалов, которые были нагреты в этой печи, и другие средства непосредственно сообщаются с внешней атмосферой снаружи печи. Следовательно, когда всасывают и выпускают отходящий газ наружу из печи, внутрь печи извне может затекать наружный воздух. Затекающий в печь наружный воздух содержит окисляющий газ, то есть кислород, который приводит к снижению степени восстановления восстановленного железа.
[0004] В Патентном Документе 1 предложен способ изготовления восстановленного железа, в котором поток печного газа соответствующим образом регулируют, предотвращая торможение восстановления окисляющим газом. Этот способ изготовления восстановленного железа включает стадии, выполняемые последовательно в направлении движения пода: стадию загрузки исходного материала, при которой в печь с вращающимся подом загружают исходный материал, включающий углеродсодержащий восстановитель и содержащий оксиды железа материал, и стадию нагрева/восстановления, при которой нагревают исходный материал и восстанавливают оксид железа этого материала, получая таким образом восстановленное железо; стадию плавления восстановленного железа; стадию охлаждения расплавленного восстановленного железа; и стадию выгрузки охлажденного восстановленного железа из печи. В этом способе в печи устанавливают перегородку для контроля расхода печного газа так, чтобы на стадии охлаждения сформировать поток печного газа в направлении движения пода печи. Кроме того, указанный документ также предполагает, что эта перегородка для контроля расхода печного газа установлена в печи так, что давление печного газа на стадии плавления можно задать повышенным по сравнению с давлением печного газа на любой другой стадии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0005] Патентный Документ 1: JP-A-2004-315910
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМА, РЕШАЕМАЯ НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0006] В указанном выше Патентном Документе 1 установлена перегородка для регулирования потока печного газа. Однако для контроля направления потока этого газа при снижении объема газа, втекающего в печь, необходимо обеспечить по возможности малый зазор между этой перегородкой и подом и таким образом увеличить скорость потока газа, проходящего через этот зазор. Однако когда нагретые материалы, которые еще не выгружены из печи, накапливаются на поду или когда часть огнеупорной футеровки, защищающей печь, падает на под, то на поду может образоваться скопление материала. В этом случае существует опасность того, что это скопление материала не сможет пройти через указанный зазор между регулирующей перегородкой и подом, но и закупорит этот зазор.
[0007] При нагревании упомянутого выше агломерата в зоне нагрева печи с вращающимся подом рекомендуется сделать противоположными направление потока отходящего газа в печи и направление движения агломерата. Отходящий газ в печи обладает физическим теплом. Следовательно, когда направление потока этого газа противоположно направлению движения агломерата, повышается эффективность контакта между агломератом и газом так, что этот агломерат можно нагреть за счет физического тепла отходящего газа. В результате можно повысить выход восстановленного железа. Однако в упомянутом выше Патентном Документе 1 не обратили внимания на связь между направлением движения агломерата в зоне нагрева и направлением потока печного газа. Следовательно, есть возможности для усовершенствования.
[0008] Настоящее изобретение было разработано с учетом указанной ситуации и цель изобретения заключается в предоставлении печи с вращающимся подом, способной эффективно использовать физическое тепло отходящего газа в этой печи и таким образом повысить выход восстановленного железа.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
[0009] Печь с вращающимся подом в соответствии с настоящим изобретением, способная решить указанную выше проблему, является печью с вращающимся подом, служащей для нагревания агломерата, включающего содержащий оксиды железа материал и углеродсодержащий восстановитель, и для восстановления оксида железа с получением таким образом восстановленного железа, причем печь включает: средство для загрузки агломерата на под печи; средство для выгрузки из печи нагретого материала, который был нагрет в этой печи; и средство для выпуска отходящего газа из печи наружу, а также содержит зону нагрева и ненагреваемую зону, причем ненагреваемая зона содержит: средство для выпуска отходящего газа из печи наружу; и средство для впуска наружного воздуха в печь, расположенное на стороне выше по потоку по направлению потока отходящего газа, от средства для выпуска этого газа наружу из печи.
[0010] Предпочтительно, если средство для впуска наружного воздуха в печь содержит регулировочный клапан, который регулирует объем впускаемого газа. Кроме того, это средство может содержать вентилятор. Дополнительно, эта печь с вращающимся подом может содержать перегородку, отделяющую зону нагрева от ненагреваемой зоны.
ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] В печи с вращающимся подом в соответствии с настоящим изобретением средство для выпуска отходящего газа из печи наружу установлено в ненагреваемой зоне внутри печи. Кроме того, средство для впуска наружного воздуха в печь установлено в ненагреваемой зоне и на стороне выше по потоку от средства для выпуска отходящего газа из печи наружу. В результате направление движения агломерата в зоне нагрева может быть противоположным направлению потока отходящего газа в печи. Таким образом, агломерат можно нагреть за счет физического тепла отходящего газа, благодаря чему повысить выход восстановленного железа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] На фиг.1 показана схема обычной печи с вращающимся подом.
На фиг.2 показана схема печи с вращающимся подом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] Авторы настоящего изобретения провели глубокие исследования проблемы эффективного использования физического тепла отходящего газа в печи с целью повышения выхода восстановленного железа в процессе нагрева агломерата, включающего содержащий оксиды железа материал и углеродсодержащий восстановитель, для восстановления оксида железа и получения таким образом восстановленного железа. В результате авторы изобретения обнаружили, что если средство для выпуска отходящего газа наружу из печи с вращающимся подом установлено в ненагреваемой зоне внутри печи, а средство для впуска наружного воздуха в печь установлено в ненагреваемой зоне и на стороне выше по потоку от средства для выпуска отходящего газа из печи наружу, то направление движения агломерата в зоне нагрева в печи может быть противоположным направлению потока отходящего газа в печи, благодаря чему повышается выход восстановленного железа. Таким образом было создано настоящее изобретение.
[0014] Настоящее изобретение будет далее описано конкретно со ссылкой на чертежи. Настоящее изобретение не ограничено этими чертежами, но разумеется, что в этом изобретении могут быть сделаны изменения в той степени, в которой эти изменения соответствуют сущности изобретения, описанной выше и в последующем изложении. Эти изменения также относятся к области техники настоящего изобретения.
[0015] В первую очередь будет описана конструкция обычной печи с вращающимся подом со ссылкой на фиг.1, на котором показана упрощенная схема такой печи, раскрытой в упомянутом выше Патентном Документе 1.
[0016] На фиг.1 схематически представлен вид сверху печи 1 с вращающимся подом. На фиг.1 средство 2 для загрузки агломерата на под печи 1, средство 3 для выгрузки из печи 1 нагретых материалов, которые были нагреты в печи, и средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 спроецированы и изображены на поду для того, чтобы пояснить взаимное расположение средств 2-4. В реальной машине средство 2 для загрузки агломерата на под печи 1 и средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 установлены на своде печи, а средство 3 для выгрузки нагретых материалов наружу из печи установлено вблизи пода печи 1. Загрузочная машина может быть, например, использована в качестве средства 2 для загрузки агломерата на под печи 1. Машина для выгрузки может быть, например, использована в качестве средства 3 для выгрузки наружу нагретых материалов, которые были нагреты в печи 1. Выпускное отверстие может быть, например, установлено в качестве средства 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1.
[0017] Стрелкой 10 обозначена сплошная линия на фиг.1, показывающая направление движения агломерата на поду, где этот агломерат выгружают из средства 2 на под печи 1. Крупнопунктирной линией 11а и мелкопунктирной линией 11b показаны направления движения отходящего газа внутри печи 1.
[0018] На фиг.1 перегородка 5а установлена на стороне ниже по потоку от средства 2 для загрузки агломерата на под печи 1 и выше по потоку от средства 4 для выпуска отходящего газа печи 1 наружу из печи. Кроме того, перегородки 5b и 5с установлены на стороне ниже по потоку от средства 4 для выпуска отходящего газа печи 1 наружу из печи и между средством 4 для выпуска отходящего газа печи 1 наружу из печи и средством 3 для выгрузки нагретых в печи материалов из печи 1.
[0019] Знаком Z1 на фиг.1 обозначена зона нагрева, а знаком Z2 обозначена ненагреваемая зона. В зоне Z1 установлена нагревательная горелка (не показана).
[0020] В примере конфигурации, показанном на фиг.1, средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 установлено в зоне Z1 нагрева. Средство 2 для загрузки агломерата на под печи 1 и средство 3 для выгрузки из печи нагретых материалов установлены в ненагреваемой зоне Z2.
[0021] Как показано на фиг.1, агломерат, загруженный с помощью средства 2, двигается против часовой стрелки в печи 1 по стрелке 10 и нагревается в зоне Z1. При этом оксид железа восстанавливается, образуя восстановленное железо. Восстановление оксида железа заканчивается до достижения перегородки 5b. После окончания восстановления материалы, нагретые в печи 1, охлаждают в ненагреваемой зоне Z2 и выгружают наружу из печи с помощью средства 3 для выгрузки нагретых в печи материалов из печи 1. Между перегородками 5b и 5c может быть, например, установлен охладитель.
[0022] В зоне Z1 зажигают нагревательные горелки для нагрева агломерата. При этом образуется отходящий газ. Образовавшийся в печи отходящий газ движется по направлению к средству 4 для выпуска отходящего газа печи 1 с вращающимся подом наружу из печи. А именно этот газ, образующийся в печи 1 с вращающимся подом, разветвляется в положении 6 разветвления в середине печи и после разветвления двигается по часовой стрелке в направлении стрелки 11а и против часовой стрелки в направлении стрелки 11b в соответствии с балансом между объемом отходящего газа, образующегося в печи 1, и давлением в этой печи.
[0023] В этом случае, когда средство 4 для выпуска отходящего газа установлено в зоне Z1 нагрева, как показано на фиг.1, нагревательная горелка должна гореть, чтобы нагреть агломерат, имеющий комнатную температуру и загруженный на под на участке Z1a между перегородкой 5а и средством 4. Кроме того, поскольку направление 10 движения агломерата совпадает с направлением 11b потока отходящего газа в печи, то эффективность нагрева за счет теплопередачи от газа снижается. К тому же, когда положение 6 разветвления отходящего газа расположено на финальной стадии зоны Z1, как показано на фиг.1, направление 10 движения агломерата совпадает с направлением 11b потока отходящего газа в печи на участке Z1b между положением 6 разветвления и перегородкой 5b. В результате эффективность нагрева за счет теплопередачи от газа снижается.
[0024] В связи с этим авторы настоящего изобретения провели тщательные исследования с тем, сделать противоположными направление 10 движения агломерата и направление 11а потока отходящего газа в печи даже на участках Z1a и Z1b зоны Z1 нагрева, показанных на фиг.1. В результате было доказано, что будет лучше, если средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 установить в ненагреваемой зоне Z2, а средство для впуска наружного воздуха в печь установить в печи в зоне Z2 со стороны выше по потоку от устройства 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1. Пример конфигурации печи 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг.2. Для одних и тех же частей печи, что и на фиг.1, использовали те же номера, и таким образом устранили лишнее описание.
[0025] На фиг.2 средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 с вращающимся подом установлено в ненагреваемой зоне Z2. Кроме того, средство 7 для впуска в печь наружного воздуха установлено в ненагреваемой зоне Z2 со стороны впуска средства 4.
[0026] Когда средство 4 для выпуска газа из печи 1 установлено в ненагреваемой зоне Z2, как показано на фиг.2, можно предотвратить образование участка Z1a, показанного на фиг.1. А именно на фиг.1 направление 10 движения агломерата и направление 11а потока отходящего газа в печи совпадают одно с другим на участке Z1a зоны Z1 нагрева, поскольку средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 установлено в зоне Z1 нагрева. С другой стороны, в соответствии с вариантом осуществления, средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1установлено в ненагреваемой зоне Z2, как показано на фиг.2. Таким образом, направление 10 движения агломерата и направление 11а потока отходящего газа в печи могут быть противоположными одно другому даже в части, соответствующей показанному на фиг.1 участку Z1a зоны Z1 нагрева. В результате агломерат может быть нагрет за счет физического тепла отходящего газа. Этот газ, лишенный физического тепла, выпускают из печи наружу с помощью средства 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением можно предотвратить выпуск наружу из печи отходящего газа, температура которого высока, поскольку этот газ не контактировал с агломератом. Соответственно, физическое тепло отходящего газа можно эффективно использовать. Кроме того, при эффективном использовании физического тепла отходящего газа, расход топлива в горелке, расположенной в зоне Z1 нагрева, особенно на стороне выше по потоку этой зоны, можно снизить по сравнению с обычной печью с вращающимся подом. К тому же, когда направление 10 движения агломерата противоположно направлению 11b потока отходящего газа в печи, может повыситься эффективность нагрева за счет теплопередачи от газа. Таким образом, в соответствии с примером конфигурации, показанном на фиг.2, выход восстановленного железа может быть повышен.
[0027] Далее, как показано на фиг.2, когда средство 7 для впуска наружного воздуха в печь установлено в ненагреваемой зоне Z2 и на стороне выше по потоку относительно средства 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи по направлению потока отходящего газа, можно избежать образования участка Z1b, показанного на фиг.1. А именно на фиг.1 направление потока отходящего газа разветвляется в соответствии с балансом между объемом газа, образующегося в печи 1, и давлением в печи. В результате образуется участок Z1b, где направление 10 движения агломерата и направление 11b потока отходящего газа совпадают одно с другим. С другой стороны, в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.2, средство 7 для впуска наружного воздуха в печь установлено в ненагреваемой зоне Z2 и на стороне выше по потоку относительно средства 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи по направлению потока отходящего газа. Когда установлено средство 7 для впуска наружного воздуха, этот воздух можно впускать в печь с учетом количества наружного воздуха, поступающего от средства 2 для загрузки агломерата на под печи 1 и от средства 3 для выгрузки из печи нагретых материалов, а также с учетом давления в печи. Этот наружный воздух подают в направлении стрелки 11b так, чтобы предотвратить течение отходящего газа, образующегося в зоне Z1 нагрева печи, в направлении стрелки 11b и подавать этот газ в направлении стрелки 11а. В результате в зоне Z1 нагрева направление 10 движения агломерата может быть противоположным направлению 11а потока отходящего газа в печи. К тому же, когда наружный воздух впускают снаружи в печь и этот воздух направляют в ненагреваемую зону Z2, нагретые материалы, которые переместились из зоны Z1 в зону Z2, могут быть охлаждены. В этом случае можно снизить нагрузку на охладитель, устанавливаемый при необходимости в зоне Z2.
[0028] Когда наружный воздух впускают в печь, существует опасность, что объем отходящего газа, выпускаемого из печи 1, может возрасти. Однако отходящий газ, выпускаемый из печи 1, обычно разбавляют воздухом с целью снижения температуры этого газа. Поэтому даже когда наружный воздух впускают снаружи в печь, как в настоящем изобретении, объем отходящего газа, выпущенного из печи 1, не возрастает существенно.
[0029] В качестве наружного воздуха, который впускают снаружи в печь, можно наряду с воздухом, существующим вне печи, использовать отходящий газ из охладителя или другого устройства, применяемого в печи с вращающимся подом или на стадии охлаждения. А именно отходящий газ, содержащий газообразные продукты горения или инертный газ, выпущенный из этой печи, и подобное, можно впускать в печь с вращающимся подом в качестве наружного воздуха.
[0030] На фиг.2 показан пример конфигурации, в котором средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 установлено между средством 2 для загрузки агломерата на под печи и перегородкой 5а, однако печь 1 в соответствии с настоящим изобретением не ограничена этим примером конфигурации. Например, средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 может быть установлено между средством 3 для выгрузки нагретых в печи материалов наружу и средством 2 для загрузки агломерата на под печи. Или средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 может быть установлено между перегородкой 5с и средством 3 для выгрузки нагретых в печи материалов наружу. В качестве альтернативы средство 4 для выпуска отходящего газа наружу из печи 1 может быть установлено между средством 7 для впуска в печь наружного воздуха и перегородкой 5с.
[0031] Кроме того, хотя на фиг.2 показан пример конфигурации, в котором средство 7 для впуска в печь наружного воздуха расположено между перегородками 5b и 5c, печь 1 с вращающимся подом по настоящему изобретению не ограничена этим примером конфигурации. Например, средство 7 может быть установлено между перегородкой 5с и средством 3 для выгрузки наружу из печи 1 нагретых в ней материалов. Или средство 7 для впуска в печь наружного воздуха может быть установлено между средством 3 и средством 2 для загрузки агломерата на под печи 1. В качестве альтернативы, средство 7 для впуска в печь наружного воздуха может быть установлено между средством 2 и средством 4. Предпочтительно, когда средство 7 для впуска в печь наружного воздуха установлено в верхнем течении не нагреваемой зоны Z2, как показано на фиг.2, чтобы наружный воздух, впускаемый в печь, мог также служить в качестве хладагента для нагретых материалов, поступающих из зоны Z1 нагрева в не нагреваемую зону Z2.
[0032] Предпочтительно, когда средство 7 для впуска в печь наружного воздуха оснащено регулировочным клапаном 8, способным регулировать объем впускаемого газа. Операции в печи 1 с вращающимся подом обычно выполняют при пониженном давлении. Следовательно, наружный воздух можно впускать в печь, если только в стенке или своде печи выполнено отверстие как, например, средство 7 для впуска в печь наружного воздуха. Однако, когда дополнительно установлен регулировочный клапан 8, объем впускаемого наружного воздуха можно регулировать в соответствии с объемом газа, образующегося в печи 1, или давлением в печи.
[0033] Кроме того, средство 7 для впуска в печь наружного воздуха может быть оснащено вентилятором 9. В этом случае наружный воздух можно впускать в печь принудительно по необходимости.
[0034] Хотя фиг.2 показывает пример конфигурации, в котором применяют перегородки 5а-5с, печь 1 в соответствии с настоящим изобретением не ограничена этим примером. Такие перегородки могут и отсутствовать.
[0035] Печь 1 с вращающимся подом применяют для нагревания агломерата, включающего содержащий железную руду материал, углеродсодержащий восстановитель и восстановленный оксид железа, с целью получения восстановленного железа. В качестве железооксидного материала, в частности, можно применять такие материалы, как железную руду, железистый песчаник, пыль чугуноплавильного производства, остатки, образующиеся при рафинировании цветных металлов, отходы чугуноплавильного производства и подобное. В качестве углеродсодержащего восстановителя можно, например, использовать уголь, кокс, и подобное.
[0036] К смеси из железооксидного материала и углеродсодержащего восстановителя можно также добавлять по меньшей мере один компонент из группы, содержащей регуляторы температуры плавления и связующие вещества.
[0037] Указанные выше регуляторы температуры обладают способностью к понижению точки плавления пустой породы железооксидного материала или золы углеродсодержащего восстановителя. А именно, когда такой регулятор добавляют в указанную выше смесь, он влияет на точку плавления других компонентов (в частности, пустой породы), кроме оксида железа, содержащегося в агломерате, так, что точка плавления этой породы может, например, понизиться. В результате ускоряется плавление пустой породы с образованием жидкого шлака. В этом случае часть оксида железа растворяется в жидком шлаке так, что эта часть может быть восстановлена в шлаке до металлического железа. За счет контакта с металлическим железом, восстановленным в твердом состоянии, металлическое железо, образовавшееся в жидком шлаке, скапливается в форме твердого восстановленного железа.
[0038] В качестве регуляторов температуры плавления можно использовать, например, CaO-содержащий материал, MgO-содержащий материал, Al2O3-содержащий материал, SiO2-содержащий материал и др. В качестве CaO-содержащего материала можно, например, использовать по меньшей мере один материал из группы, содержащей CaO (негашеная известь), Ca(OH)2 (гашеная известь), CaCO3(известняк) и CaMg(CO3)2(доломит). В качестве MgO-содержащего материала можно, например, подмешивать по меньшей мере один материал из группы, содержащей порошок MgO, MgO-содержащий материал, извлеченный из природной руды, морскую воду и др., а также MgCO3. В качестве Al2O3-содержащего материала можно, например, подмешивать порошок Al2O3, боксит, бемит, гиббсит, диаспор, и др. В качестве SiO2-содержащего материала можно, например, использовать порошок SiO2, кварцевый песок, и др.
[0039] В качестве связующего можно, например, использовать полисахариды, такие как крахмал, типичным представителем которого является кукурузный крахмал, муку и др.
[0040] С целью смешивания исходных материалов можно использовать миксер с вращающимся резервуаром или миксер с неподвижным резервуаром. Примерами формы смесителей с вращающимся резервуаром являются форма вращающегося цилиндра, форма в виде двойного конуса, V-образная форма и др., хотя особых ограничений нет. Примеры формы смесителей с неподвижным резервуаром включают смеситель с вращающейся лопастью типа плуга, установленной в смесительном резервуаре. Однако эта форма особенно не ограничена.
[0041] В качестве агломерационной машины для агломерации смеси можно применять, например, чашевый окомкователь (тарельчатый гранулятор), цилиндрический окомкователь (барабанный гранулятор), двухвальцовую брикетировочную машину и др.
[0042] Форма частиц агломерата особенно не ограничена. Агломерат можно формовать любым из методов - гранулирования, брикетирования, или экструзии.
[0043] Предпочтительно, когда агломерат нагревают и восстанавливают при температуре не ниже чем 1300°С и не выше чем 1500°С. Если температура нагрева ниже 1300°С, то металлическое железо или шлак почти не плавятся, поэтому невозможно обеспечить высокий выход продукта. С другой стороны, когда температура нагрева превышает 1500°С, температура отходящего газа становится настолько высокой, что для обработки этого газа приходится применять крупногабаритную установку, то есть повышаются расходы на оборудование.
[0044] Настоящее изобретение не ограничено вышеуказанным вариантом осуществления, но подходящие комбинации из элементов этого варианта или различные изменения могут быть сделаны в этом изобретении без отклонения от его сущности. В частности, в варианте осуществления, раскрытом в настоящей заявке, отсутствуют величины, выходящие из диапазонов, в пределах которых специалисты в данной области техники обычно их используют, а величины, которые эти специалисты могут легко оценить, использованы в качестве параметров, не раскрываемых специально, например условия эксплуатации, режимы измерений, различные параметры, габариты, массы и объемы компонентов, и др.
[0045] Настоящая заявка базируется на японской заявке на патент, зарегистрированной 16 июля 2014 г. (заявка №2014-146141), содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ И ЗНАКОВ
[0046]
1 печь с вращающимся подом
2 средство для загрузки на под
3 средство для выгрузки из печи 1 нагретых в ней материалов
4 средство для выпуска отходящих газов печи 1 из нее
5а-5с перегородка
6 положение разветвления потока отходящего газа
7 средство для впуска наружного воздуха в печь
8 регулировочный клапан
9 вентилятор
10 направление движения агломерата
11а,11b направление потока отходящего газа в печи
Z1, Z1a, Z1b зона нагрева
Z2 ненагреваемая зона

Claims (13)

1. Печь с вращающимся подом для нагрева агломерата, включающего содержащий оксиды железа материал и углеродсодержащий восстановитель, и восстановления оксида железа с получением восстановленного железа, причем печь содержит:
средство для загрузки агломерата на под печи с вращающимся подом;
средство для выгрузки из печи нагретого в ней материала;
средство для впуска наружного воздуха в печь; и
средство для выпуска отходящего газа печи с вращающимся подом наружу из печи,
и зону нагрева и ненагреваемую зону,
при этом
средство для выпуска отходящего газа из печи установлено в ненагреваемой зоне, а
средство для впуска наружного воздуха в печь установлено в ненагреваемой зоне и на стороне выше по потоку, по направлению потока отходящего газа, от средства для выпуска отходящего газа наружу из печи.
2. Печь с вращающимся подом по п.1, в которой средство для впуска наружного воздуха в печь содержит регулировочный клапан для регулирования объема впускаемого газа.
3. Печь с вращающимся подом по п.1, в которой средство для впуска наружного воздуха в печь содержит вентилятор.
4. Печь с вращающимся подом по п.2, в которой средство для впуска наружного воздуха в печь содержит вентилятор.
5. Печь с вращающимся подом по одному из пп.1-4, которая дополнительно содержит перегородку, разделяющую зону нагрева и ненагреваемую зону.
RU2017101528A 2014-07-16 2015-06-23 Печь с вращающимся подом RU2655423C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014146141A JP6185435B2 (ja) 2014-07-16 2014-07-16 回転炉床炉
JP2014-146141 2014-07-16
PCT/JP2015/068107 WO2016009797A1 (ja) 2014-07-16 2015-06-23 回転炉床炉

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655423C1 true RU2655423C1 (ru) 2018-05-28

Family

ID=55078297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101528A RU2655423C1 (ru) 2014-07-16 2015-06-23 Печь с вращающимся подом

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10294535B2 (ru)
EP (1) EP3170909A4 (ru)
JP (1) JP6185435B2 (ru)
CN (1) CN106488989B (ru)
CA (1) CA2953892C (ru)
RU (1) RU2655423C1 (ru)
UA (1) UA116319C2 (ru)
WO (1) WO2016009797A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6185435B2 (ja) * 2014-07-16 2017-08-23 株式会社神戸製鋼所 回転炉床炉
JP6618864B2 (ja) * 2016-07-15 2019-12-11 株式会社神戸製鋼所 回転炉床炉および還元鉄の製造方法
JP6792528B2 (ja) * 2017-08-09 2020-11-25 中外炉工業株式会社 回転炉床炉及びその改造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5776123A (en) * 1980-10-30 1982-05-13 Kawasaki Steel Corp Rotating hearth type continuous heat-treatment furnace
JP2001181721A (ja) * 1999-10-15 2001-07-03 Kobe Steel Ltd 還元鉄又は非鉄金属製造設備、及び還元鉄又は非鉄金属製造方法
JP2009256746A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Nippon Steel Engineering Co Ltd 回転炉床炉の加熱燃焼領域の炉温調整方法および回転炉床炉
RU2442826C2 (ru) * 2006-11-14 2012-02-20 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се Способ и устройство для получения гранулированного металлического железа

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3836320A (en) * 1972-03-17 1974-09-17 Midland Ross Corp Minimum scale reheating furnace and means relating thereto
US3819323A (en) * 1972-03-17 1974-06-25 Midland Ross Corp Minimum scale reheating furnace and means relating thereto
JPS5867813A (ja) 1981-10-17 1983-04-22 Kawasaki Steel Corp トンネル炉による海綿鉄製造方法
CN1258605C (zh) * 1999-10-15 2006-06-07 株式会社神户制钢所 还原金属制造设备以及还原金属的制造方法
JP2003119508A (ja) * 2001-10-10 2003-04-23 Nippon Steel Corp 製鉄廃棄物処理炉およびその制御方法
JP4167113B2 (ja) 2003-04-17 2008-10-15 株式会社神戸製鋼所 還元鉄の製造方法及び装置
CN1928478A (zh) 2006-09-21 2007-03-14 魏胜英 移动式隧道窑
CA2665562C (en) * 2006-10-04 2015-01-20 Nu-Iron Technology, Llc System and method of producing metallic iron
CN101476011B (zh) * 2009-02-17 2010-08-25 攀钢集团研究院有限公司 一种转底炉以及转底炉废气利用方法
CN101893387B (zh) * 2010-07-20 2012-07-04 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种烟气处理工艺
CN102304600B (zh) * 2011-09-14 2013-01-30 北京科技大学 用于直接还原生产方式的2~3段布料和出料的转底炉
CN103194559A (zh) * 2013-03-11 2013-07-10 王云龙 圆形隧道转底炉及炼铁方法
JP6185435B2 (ja) * 2014-07-16 2017-08-23 株式会社神戸製鋼所 回転炉床炉

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5776123A (en) * 1980-10-30 1982-05-13 Kawasaki Steel Corp Rotating hearth type continuous heat-treatment furnace
JP2001181721A (ja) * 1999-10-15 2001-07-03 Kobe Steel Ltd 還元鉄又は非鉄金属製造設備、及び還元鉄又は非鉄金属製造方法
RU2442826C2 (ru) * 2006-11-14 2012-02-20 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се Способ и устройство для получения гранулированного металлического железа
JP2009256746A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Nippon Steel Engineering Co Ltd 回転炉床炉の加熱燃焼領域の炉温調整方法および回転炉床炉

Also Published As

Publication number Publication date
EP3170909A4 (en) 2017-12-13
CA2953892A1 (en) 2016-01-21
US20170198365A1 (en) 2017-07-13
CA2953892C (en) 2019-02-19
EP3170909A1 (en) 2017-05-24
JP6185435B2 (ja) 2017-08-23
WO2016009797A1 (ja) 2016-01-21
CN106488989A (zh) 2017-03-08
UA116319C2 (uk) 2018-02-26
JP2016023319A (ja) 2016-02-08
US10294535B2 (en) 2019-05-21
CN106488989B (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1999016913A1 (fr) Four a sole mobile pour la reduction d'oxydes, et son procede de fonctionnement
JP2010111941A (ja) フェロバナジウムの製造方法
JP5194378B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
RU2655423C1 (ru) Печь с вращающимся подом
CZ200975A3 (cs) Technologie rafinace kovonosných odpadu s obsahem zinku v rotacní peci
CN101852542A (zh) 竖窑
RU2484145C2 (ru) Способ производства гранулированного железа
RU2669653C2 (ru) Способ производства гранулированного металлического железа
WO2009114155A2 (en) Feed material compostion and handling in a channel induction furnace
JP2010053016A (ja) 粉体状炭酸カルシウムの焼成方法
CN104232884A (zh) 铁矿粉造块的方法
JP2010090431A (ja) ニッケルおよびバナジウムを含む合金鉄の製造方法
WO2009114156A2 (en) Feed material compostion and handling in a channel induction furnace
WO2009114159A2 (en) Feed material compostion and handling in a channel induction furnace
CN110699542A (zh) 一种烧结表层矿提质改性的工艺方法及装置
CN102618684A (zh) 一种连续熔融还原炼铁的装置
WO2009114157A2 (en) Feed material compostion and handling in a channel induction furnace
JP5729256B2 (ja) 非焼成溶銑脱りん材および非焼成溶銑脱りん材を用いた溶銑の脱りん方法
CN104197701A (zh) 用于铁矿粉直接还原的隧道窑
Krogerus et al. The application of steel belt technology for sintering of manganese ore fines
CN201731752U (zh) 竖窑
CN108796217B (zh) 一种含锌含铁尘泥资源化利用的装置及方法
JP3451901B2 (ja) 移動型炉床炉の操業方法
JP2001271121A (ja) 高炉用焼結鉱の製造方法
JPH1161217A (ja) 還元鉄製造方法および装置