SU1700069A1

SU1700069A1 - Способ обжига окатышей из ванадиевых шлаков и шахтна печь дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1700069A1
Application number: SU874391020A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Васильевич Червоткин; Михаил Эммануилович Бланк; Борис Александрович Боковиков; Надежда Георгиевна Чиркова; Николай Петрович Слотвинский-Сидак; Валентина Владимировна Юренко; Сергей Борисович Новицкий
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники; Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.Н.П.Бардина
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использовано при обжиге конвертерных ванадиевых шлаков в шахтных печах. Целью изобретени вл етс повышение степени извлечени ванади и уменьшение расхода топлива. Регулирование температурного режима при обжиге окатышей в шахтной печи производитс путем дискретной подачи окислител по высоте , зоны обжига, Нагрев окатышей до 500-600&deg;С осуществл ют в слабоокислительной атмосфере продуктов сгорани природного газа с содержанием кислорода 0,5-2,0%. В зону обжига подвод т продукты сгорани природного газа с содержанием кислорода 0,5-3,0% и дискретно окислитель , причем содержание кислорода в газе после смешени поддерживают 4,0-8,0% на горизонтах ввода окислител . В качестве окислител используют смесь воздуха и очищенного колошникового газа в объемном отношении (1-3) ,:1 соответственно. Шахтна печь дл осуществлени этого способа обжига оборудована коробами дл подачи окислител , расположенными выше арок дл подачи продуктов сгорани природного газа в слой. Р ды коробов подачи окислител расположены с последовательно уменьшающимс в 1,5-2,5 раза шагом, начина с нижн его р да по высоте печи. Изобретение позвол ет существенно повысить качество обжига и степень вскрыти шлака на 5%, снизить расход природного газа на 25-30%. 2 С. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С vi о о о о ю

Description

Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использова но при обжиге конвертерных ванадиевых шлаков в шахтных печах.

Целью изобретени вл етс повышение степени извлечени ванади и снижение расхода топлива на процесс.

Регулирование температурного режима зоны обжига производитс путем дискретной (рассредоточенной) подачи окислител и изменени содержани кислорода в газовой фазе, что обеспечивает рациональный режим процесса окислени и позволит провести обжиг достаточно интенсивно с минимальным расходом природного газа и получением качественного продукта.

Дл окислительного обжига используют ванадийсодержащие окатыши из конвертерных шлаков i различными добавками. При высокотемпературной обработке вана- дийсодержащих окатышей происходит окисление металлического железа, низших оксидов железа, марганца и ванади , разложение карбонатов, вход щих в состав исходной шихты, а также образование раство- римыхсоединений ванади с натрием и кальцием (ванадатов натри и кальци ), В результате окислени окатышей содержание кислорода в газовой фазе быстро снижаетс до 0,5- 2,0% на выходе из зоны обжига, поэтому и скорость окислени окатышей падает и не происходит чрезмерного разогрева сло . Кроме того, температура материала в верхней части зоны обжига существенно ниже, чем в нижней. Дл того, чтобы не допускать резкого повышени температуры сло в зоне обжига и выдержать заданный температурный режим, ввод окислител в печь производитс рассредоточенно (дискретно) по высоте зоны обжига. Так как поглощение кислорода из газовой фазы в верхней части идет более интенсивно, то в соответствии с кинетикой окислени окатышей дл компенсации снижени содержани кислорода в газовой фазе в эту часть зоны обжига окислитель подаетс более часто. Содержание кислорода в окислителе и окислительный потенциал атмосферы определ ютс химсоставом окатышей из ванадиевого шлака и видом реакционных добавок. Содержание кислорода в газовой фазе

на горизонтах ввода окислител после его смешени с продуктами сгорани (поддерживают на уровне 4,0-8,0%, так как при более высоком содержании кислорода существенно возрастает скорость окислени оксидов железа, марганца и ванади , что приведет к недопустимому повышению температуры в зоне протекани реакций окислени , спекообразованию и нарушению технологического режима. При содержении кислорода в газовой фазе менее 4,0% значительно уменьшаетс скорость реакций окислени и увеличиваетс врем пребывани материала в зоне обжига, что ведет к чрезмерному росту высоты зоны обжига и вл етс экономически нецелесообразным.

В качестве окислител используют смесь воздуха и холодного очищенного колошникового газа. Разбавление воздуха колошниковым газом позволит поддерживать заданный температурный режим в зоне обжига и избежать локального повышени температуры в иже ввода окислител Обьемное соотношение воздуха и очищенного колошникового газа в смеси (1-3): 1 обусловлено необходимостью поддержани содержани кислорода в газовой фазе на

горизонтах подвода оксилител в диапазоне 4,0-8,0% и определ етс химическим составом исходных окатышей.

На фиг. 1 изображена печь, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный раз0 рез.

Шахтна печь состоит из шахт 1, образованных вертикальными стенками арок 2 дл подачи продуктов сгорани природного газа в слой. Продукты сгорани природного

5 газа поступают в печь из выносной топки 3. В верхней части печи имеютс короба дл отвода 4 и 5 колошникового газа. Загрузка сырых окатышей в печь производитс с помощью конвейеров 6, Шахтна печь имеет

0 четыре зоны: подогреоа, обжига, вэнадации и охлаждени . В зоне обжига шахтной печи в шахтном пор дке установлены три р да коробов 10 дл подвода окислител . Р ды коробов расположены с последовательно

5 уменьшающимс шагом по высоте зоны обжига . В нижней части печи расположены разгрузочные бункера 7, оборудованные шлюзовыми затворами, обеспечивающими герметизацию механизма выгрузки, а также

0 короба 8 и 9 д. подвода и отвода охлаждающего воздуха.

Р ды коробов дл подачи окислител ,

-начина с нижнего, установлены по высоте

печи с последовательно уменьшающимс в

5 1,5-2,5 раза шагом. Неравномерное расположение коробов 10 по высоте печи сделано с учетом кинетических закономерностей процесса окислени ванадийсодержащих окатышей и позволит получить рациональ0 ный температурный режим в зоне обжига при наличии экзотермических реакций. При относительном изменении шага установки коробов 10 по высоте печи менее чем 1,5 времени дл срабатывани окислительного

5 потенциала в каждой подзоне зоны обжига будет недостаточно, а это приведет к повышению содержани кислорода в газовой фазе , скорости реакций окислени , разогреву сло и нарушению технологического режи0 ма. Относительное изменение шага расположени коробов более чем в 2,5 раза приведет к по влению буферного объема зоны обжига, где процессы окислени уже практически не идут, что экономически не5 целесообразно из-за нерационального увеличени габаритов агрегата.

Использование способа обжига окатышей и конструкции шахтной печи позволит предотвратить возможность аварийной ситуации св занной с неконтролируемым повышением температур в зоне обжига, и таким образом повысит надежность работы печи. Расположение коробов в зоне обжига по изобретению и создание в печи атмосферы с заданным окислительным потенциалом позволит существенно повысить качество обжига и степень извлечени ванади (степень вскрыти шлака увеличиваетс на 5%), снизить расход природного газа на 25-30% и повысить производительность агрегата .

Claims

Формула изобретени 1. Способ обжига окатышей из ванадиевых шлаков в шахтной печи, включающий их нагрев до 500-600°С, окислительный обжиг при температурах 500-900°С, выдержку и охлаждение, отличающийс тем, что, с целью повышени степени извлечени ванади и уменьшени расхода топлива, нагрев-окатышей ведут в слабоокислительной атмосфере продуктов сгорани природного газа с содержанием кислорода 0,5-2,0%, а окислительный обжиг осуществл ют с подводом продуктов сгорани природного газа с содержанием кислорода 0,5-3,0% и окислител , причем осуществл ют дискретную подачу окислител по высоте зоны обжига, поддержива содержание кислорода в газе после смешени окислител с продуктами сгорани на горизонтах ввода окислител на уровне 4,0-8,0%.
2.Способ по п. 1.отличающийс тем, что в качестве окислител используют

смесь воздуха и очищенного колошникового газа в объемном соотношении (1-3): 1 соответственно .
3.Шахтна печь дл обжига окатышей из ванадиевых шлаков, содержаща выносную топку, арки дл подачи продуктов сгорани в слой, короба дл подвода и отвода охлаждающего воздуха, отличающа с тем, что шахтна печь снабжена расположенными выше арок коробами дл подачи окислител , установленными по высоте печи р дами с последовательным уменьшением в 1,5-2.5 раза шагов между р дами.

Сбросной „ . колошникорыи газ

Peut/pxtw- РУемьи) ка- лошникоацц

Фиг

f .

Циркули- руемый мщник

№3 ю

Воздух

Сбросной колошниковый

Окислитель