SU1801135A3

SU1801135A3 - Method for igniting sinter burden

Info

Publication number: SU1801135A3
Application number: SU904824087A
Authority: SU
Inventors: Vladlen V Kravtsov; Viktor I Alekseev; Sergej I Sazonov; Anatolij I Kapusta; Aleksandr V Brekhunov; Nikolaj M Skorokhod; Aleksej D Parkhomenko
Original assignee: Kommуhapckий Metaллуpгичeckий Komбиhat
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1993-03-07

Description

Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела, в частности к агломерации.The invention relates to the preparation of raw materials for metallurgical processing, in particular to agglomeration.

Цель изобретения - экономия топлива и улучшение качества агломерата путем интенсификации температурного воздействия на шихту.The purpose of the invention is to save fuel and improve the quality of the sinter by intensifying the temperature effect on the charge.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе зажигания осуществляется предварительный нагрев поверхностного слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0.The goal is achieved by the fact that in the proposed ignition method, the surface layer is preheated to a depth (0.1-0.2) of the layer height by burning gaseous fuel with an excess air coefficient a less than 1.0.

При таком безокисленном нагреве шихты, исключающем горение топлива и образование расплава, газодинамическое сопротивление слоя уменьшается примерно на 50-70%.With such non-oxidized heating of the charge, which excludes fuel combustion and the formation of a melt, the gas-dynamic resistance of the layer decreases by about 50-70%.

Следовательно, скорость движения теплоносителя через слой увеличивается по сравнению с обычным зажиганием также на 50-70%.Consequently, the speed of movement of the coolant through the bed also increases by 50-70% in comparison with conventional ignition.

При этом будут происходить последовательно процессы сушки, диссоциации флюса и нагрева шихты.In this case, the processes of drying, dissociation of the flux and heating of the charge will take place sequentially.

Таким образом,предлагаемый способ соответствует критерию новизны.Thus, the proposed method meets the criterion of novelty.

Глубокий прогрев слоя перед зажиганием за счет интенсификации температурного воздействия продуктов сгорания газовоздушной смеси приведет к возможности значительного снижения расхода твердого топлива в шихту и повышения качества агломерата.Deep heating of the layer before ignition due to the intensification of the temperature effect of the combustion products of the gas-air mixture will lead to the possibility of a significant reduction in the consumption of solid fuel in the charge and an increase in the quality of the sinter.

Пределы высоты прогреваемого слоя, определяющие создание высокотемпера оThe limits of the height of the heated layer, which determine the creation of a high temperature about

СО сл > СО турной зоны горения твердого топлива по всей высоте прогретого слоя.CO sl> CO of the solid fuel combustion zone along the entire height of the heated layer.

Сущность изобретения заключается в осуществлении предварительного нагрева слоя шихты продуктами горения газообраз- 5 ного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты. Интенсивное зажигание твердого топлива шихты осуществляют сжиганием газообразного топлива с а=1,2- 1 θThe essence of the invention lies in the implementation of preheating of the charge layer with the products of combustion of gaseous fuel with an excess air ratio a less than 1.0 to a depth (0.1-0.2) of the height of the charge layer. Intensive ignition of solid fuel mixture is carried out by burning gaseous fuel with a = 1.2-1 θ

1,6, эффективно используя глубину прогрева слоя для создания высокотемпературной зоны горения топлива.1.6, effectively using the depth of the layer heating to create a high-temperature fuel combustion zone.

Обычное зажигание сопровождается нагревом топлива шихты и его зажиганием 15 на глубине менее 0,1 высоты слоя, что приводит к уменьшению степени нагрева шихты за счет появления горящего топлива и расплава, создает основное газодинамическое сопротивление, уменьшает скорость 20 движения теплоносителя через слой.Conventional ignition is accompanied by heating of the charge fuel and its ignition 15 at a depth of less than 0.1 of the layer height, which leads to a decrease in the degree of heating of the charge due to the appearance of burning fuel and melt, creates the main gas-dynamic resistance, and reduces the speed 20 of the movement of the coolant through the layer.

Предлагаемый способ сжигания газообразного топлива с а меньше 1,0 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топли- 25 ва шихты с появлением зоны горения и расплава.The proposed method of combustion of gaseous fuel with a less than 1.0 allows for non-oxidative heating of the charge, which is not accompanied by ignition of the charge fuel with the appearance of a combustion zone and a melt.

Это позволяет за малый промежуток времени (сокращенный на 50-70%) осуществить нагрев поверхностного слоя на глу- 30 бину (0,1-0,2) высоты слоя.This allows for a short period of time (reduced by 50-70%) to heat the surface layer to a depth of 30 (0.1-0.2) of the layer height.

Глубина прогрева обусловлена тем, что при нагреве шихты менее 0,1 Н слоя не получается достаточного количества тепла для нормального протекания процесса спе- 35 кания с Минимальной затратой твердого топлива и постоянством температурно-теплового уровня процесса, что приводит к сни- жению прочностных характеристик агломерата (см. табл. 2). 40The depth of heating is due to the fact that when the charge is heated to less than 0.1 N layer, sufficient heat is not obtained for the normal course of the sintering process with the minimum consumption of solid fuel and the constancy of the temperature and thermal level of the process, which leads to a decrease in the strength characteristics of the sinter (see Table 2). 40

Ограничение глубины прогрева 0,2 Н слоя вызвано снижением эффективности ведения процесса, обусловленного уменьшением вертикальной скорости спекания, так как эффект снижения транспортировки 45 кислорода воздуха к топливу окажется превалирующим по сравнению с выигрышем в механической прочности, т.е. упадет производительность агломашин.The limitation of the heating depth of 0.2 N layer is caused by a decrease in the efficiency of the process, due to a decrease in the vertical sintering rate, since the effect of reducing the transport of air oxygen 45 to the fuel will prevail in comparison with the gain in mechanical strength, i.e. the productivity of sintering machines will drop.

Избыток тепла за счет подготовки шихты (сушки, диссоциации флюсов, нагрева шихты) составит 40-45%. Тогда тепло за счет горения топлива вызовет появление жидкого расплава, что приведет к падению 55 скорости фильтрации воздуха, к синхронизации перемещения тепловой волны и зоны горения, а что в свою очередь приведет к экономии твердого топлива, кроме того, уве личит механическую прочность и восстановимость агломерата.Excess heat due to the preparation of the charge (drying, dissociation of fluxes, heating the charge) will be 40-45%. Then the heat due to the combustion of the fuel will cause the appearance of a liquid melt, which will lead to a drop in the 55 air filtration rate, to synchronize the movement of the heat wave and the combustion zone, and which, in turn, will lead to the saving of solid fuel, in addition, will increase the mechanical strength and reducibility of the agglomerate. ...

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Агломерационная шихта, загруженная на пакеты агломерационной машины, подвергается нагреву поверхностного слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0, что позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с появлением зоны горения и расплава. Безокислительный нагрев шихты позволяет повысить скорость фильтрации теплоносителя на 70%. Если исходная скорость фильтрации равна 0,4 м/с, то при применении предлагаемого способа скорость фильтрации W=0,68 м/с. Для теплоносителя с температурой 1100°С прогрев слоя на глубину (0,1-0,2) высоты слоя занимает время 80 с. при этом зона подогрева составляет около 3 м.The agglomeration charge loaded on the packs of the sintering machine is heated to the surface layer to a depth (0.1-0.2) of the charge layer height by burning gaseous fuel with an excess air ratio a less than 1.0, which allows for non-oxidative heating of the charge, not accompanied by ignition fuel with the appearance of a combustion zone and a melt. Non-oxidizing heating of the charge allows to increase the rate of filtration of the heat carrier by 70%. If the initial filtration speed is 0.4 m / s, then when using the proposed method, the filtration speed is W = 0.68 m / s. For a coolant with a temperature of 1100 ° C, heating the layer to a depth (0.1-0.2) of the layer height takes 80 s. the heating zone is about 3 m.

Непосредственное зажигание топлива шихты осуществлялось сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха «=1,2-1,6 и подачей отходящих газов в слой шихты на всю глубину прогрева, что и привело к увеличению высокотемпературной зоны горения твердого топлива. Процесс агломерации стал более экономичным, так как произошла синхронизация перемещения тепловой волны и зоны горения.Direct ignition of the charge fuel was carried out by burning gaseous fuel with an excess air ratio of = 1.2-1.6 and supplying waste gases to the charge layer to the entire heating depth, which led to an increase in the high-temperature zone of solid fuel combustion. The agglomeration process has become more economical, since the movement of the heat wave and the combustion zone has been synchronized.

С учетом геометрических размеров горелок, обеспечивающих равномерный, од нородный прогрев и зажигание шихты, длина всего горна станет равной 4-6 м.Taking into account the geometric dimensions of the burners, which ensure uniform, uniform heating and ignition of the charge, the length of the entire hearth will be 4-6 m.

Общий расход газа, обеспечивающий расход тепла в среднем 80 мДж/м² на глубину (0,1-0,2) высоты слоя шихты с Qh^P=8,89.2 мДж/м³ составит 2800-2900 м³/ч.The total gas consumption, providing an average heat consumption of 80 mJ / m ² per depth (0.1-0.2) of the charge layer height with Qh ^P = 8.89.2 mJ / m ^3, will be 2800-2900 m ³ / h.

Химический состав продуктов сгорания коксодоменной смеси (Q_H ^P=8,79 мДж/м³) при разных коэффициентах избытка воздуха приведен в табл. 1.The chemical composition of the combustion products of the coke-blast furnace mixture (Q _H ^P = 8.79 mJ / m ³ ) at different air excess ratios is given in table. 1.

Как видно из табл. 1, сжигание газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха а меньше 1,0 позволяет осуществить безокислительный нагрев шихты, не сопровождаемый зажиганием топлива с появлением зоны горения и расплава. Прове дение интенсивного зажигания топлива шихты сжиганием газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха «=1,2-1,6 приведет к увеличению зоны горения топлива, вызовет появление жидкого расплава.As you can see from the table. 1, combustion of gaseous fuel with an excess air ratio a less than 1.0 allows for non-oxidative heating of the charge, which is not accompanied by ignition of the fuel with the appearance of a combustion zone and a melt. Carrying out intensive ignition of the charge fuel by burning gaseous fuel with an excess air ratio «= 1.2-1.6 will lead to an increase in the fuel combustion zone, will cause the appearance of a liquid melt.

Появление расплава приведет к падению скорости фильтрации воздуха, а это приведет к экономии твердого топлива, а также увеличит механическую прочность и восстановимость агломерата.The appearance of a melt will lead to a drop in the air filtration rate, and this will lead to savings in solid fuel, and will also increase the mechanical strength and reducibility of the sinter.

Claims

Claim

A method of ignition of an agglomeration charge, including preheating the charge layer with combustion products of gaseous fuel with an excess air coefficient a less than 1.0, the heat is due to the fact that, in order to reduce the consumption of solid fuel into the charge and increase quality 5 agglomerate, the preheating of the layer is carried out to a depth of 0.1-0.2 layer height.

Table 1

Excess air ratio Combustion products,% Combustion products temperature, ° C Note

CO ₂ H ₂ O o ₂ N ₂ n ₂ co

0.85 11.9 15.76 0 69.6 2.2 0.5 960-1000 Low coolant temperature

0.9 11.5 15.9 0 70.5 1.6 0.5 1000-1100

0.95 11.2 16.1 0 70.9 1.5 0.3 1100-1150

1.0 11.4 16.5 1.0 70.4 0.6 0.1 1150-1200 Occurrence of О ₂ in furnace gases

1.1 11.59 16.95 1.32 70.14 0 0 1150-1200

8.36 12.86 6.67 71.1 0 0 980-1000 Low coolant temperature

Table 2 of the layer ry of the sintering process 0.1 0.1 0.15 0.20 0.25 0.3

Output 69.2 72.4 76.8 78.0 78.8 80.1 Temperature of warm, carrier 1100-% 1150 ° C

Soder- 3.9 3.74 3.60 3.7 3.86 4.2 Heating time 80 s Sintered fuel height, th layer - 300 mm *

I% * With an increase in the height of the sintered layer, the effect of the proposed heating of the charge on the mechanical strength of the sinter will become more noticeable. In this case, the lower limit of the heating depth will correspond to the sintering of the charge in the high layer, and the upper limit - in the low layer. This is due to the need to create a high-temperature zone, commensurate with the total layer height and equal to 10-20%.