SU883182A1 - Способ отоплени печи со ступенчатовзвешенным слоем - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к подготовке металлургического сырь  в черной металлургии.

Известны способы отоплени  печи дл  восстановительного обжига полидисперсных железных руд,, включающие сжигание газообразного топлива в выносной камере и подачу продуктов сгбрани  в рабочее пространство печи Г1

Недостатками известных способов  вл ютс  наличие выносной камеры, усложн ющей конструкцию печи, невозможность совместного сжигани  газообразного и твердого теплив вследствие засорени  продуктов сгорани  его золой и забивани  газораспределительной решетки в печи, т.е. невозможностью даже частичной замены природного газа дешевыми видами твердых топлив.

Наиболее близким по технической сущности и дости1 аемому результату  в л етс  сдособ отоплени  печи со ступенчато-взвешенным слоем дл  восстановительного обжига полидисперсных железных руд, включающий совместное сжигание твердого и газообразного топлива в рабочем пространстве печи и подачу подогретых до ЭОО-ЮОО С частиц твердого топлива в камеру доносстановлени , По этому способу газообразное торливо подают через газовоздушные фурмы, а твердое топливо подмешивают к шихте 2.

Недостатками известного способа  вл ютс  значительный вынос твердого топлива из печи в зоне сушки, в результате чего возрастают расходы удельного топлива на процесс, снижение количества твердого топлива в зо10 не восстановлени  вследствие его выноса в зоне сушки и частичного сгорани  в зоне подогрева (поэтому в зоне частичного восстановлени  снижаетс  количество восстановительных ком15 понентов в газовой среде и падает производительность агрегата); низка  степень восстановлени  руды в печи СВС вследствие значительных количеств содержани  О 2. на большей поло20 вине длины установки.

Цель изобретени  - повышение степени восстановлени  руды и снижение удельного расхода топлива на процесс.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

25 что согласно способу, включающему совместное сжигание газообразного и твердого топлива в рабочем устройстве печи и подачу подогретых д9 900ЮОр С частиц твердого топлива в ка30 меру довосстановлени , твердое топливо измельчают до средней крупности в 1,4-1,6 раза большей крупностиобжигаемой руды и ввод т непосредственно в скоростной газовоздушный поток в зонах подогрева и частичного восстановлени  руды, причем в 1-м по ходу материала р ду форм зоны подогрева соотношение газообразного и твердого топлива по теплу устанавливают равным 1:(1,1-1,2), а в каждом последующем р ду фурм долю твердого топлива увеличивают на 8-20%. Загружаема  в агрегат,шихта средней крупностью 0,1-0,4 мм поступает в печь со ступенчато-взвешенным слоем , в которой из нее удал етс  влага, осуществл етс  разогрев до 900-lOOO и происходит ее частичное восстановление (до 20-30% оттуда шихта подаетс  в камеру довосстановлени . При этомш хта в печи передаетс  со ступен на ступень во взвешенном состо нии по направлению к камере довосстановлени  под воздействием высокоскоростных , подаваемых через фурмы газовоздушных потоков. Высокоскоростные потоки после затухани  скорости перемещаютс  под сводом печи в сторону камеры довосстановлени , опускаютс  вниз и двигаютс , как показали опыты потоком высотой 1,5-2,0 м от уровн  фурм в сторону газоотвод щего патруб ка. В районе 1-го р да фурм газовый поток поднимаетс  вверх через псевдоожиженный слой шихты и отводитс  из печи. В насто щее врем  шихта состоит из смеси железной руды и твердого то лива. Вследствие пересечени  потока шихты потоком отход щих газов имеет место значительный унос мелких фракций твердого топлива.. В результате происход т безвозвратные потери твер дого топлива и увеличиваетс  расход тепла на процесс. Кроме того, присутствие твердого топлива в шихте в зоне сушки (т.е. в низкотемпературной зоне  вл етс  бесполезным и тол ко ухудшает транспортировку шихты по длине печи. Поэтому представл етс  целесообразной подача твердого топли ва в печь уже в зоне высоких темпера тур (подогрева и частичного восстано лени ). При этом твердое топливо сле дует подавать непосредственно в тран спортирующие газовоздушные фурмы. По дача твердого топлива через какие-ли бо другие дополнительные устройства нецелесообразна,так как не улучша  процесса, усложн етс  конструкци  ус тановки. Подача твердого топлива через фурмы непЬсредственно в скоростн газовоздушный поток обеспечивает, во первых подачу твердого топлива в заданных количествах, заданной крупнос ти в заданные точки печи, во-вторых повышение светцмости факела, вследствие сжигани  части топлива в состо нии газовзвёси, т.е. интенсификацию процессов тепло-, и массопереноса, в-третьих существенное снижение уноса твердого топлива с пылью отход щих газов, т.е. уменьшение удельного расхода топлива на процесс, в-четвертых , снижение расхода природного газа и замена его дешевыми недефицитными сортами твердого топлива ( по существу могут быть использованы любые виды топлива). Крупность твердого топлива, подаваемого в газовоздушные формы,, должна быть в 1,4-1,6 раза больше средней крупности частиц обжигаемой руды.При меньшей крупности твердого топлива (менее 1,4 от средней крупности руды происходит сгорание большей части топлива уже в объеме печи ступенчатовзвешенного сло  и на завершение восстановительных реакций в камере довосстановлени  углерода не хватает что  вл етс  недопустимым. При боль-, шей крупности твердого топлива Гболее 1,6 от средней крупности кусков руды ) ухудшаетс  транспортировка по длине печи. Соотношение газообразного и твердого топлива в 1-ом по ходу материала р ду фурм зоны подогрева по теплу должно составл ть 1:(1,1-1,2. Подача твердого топлива в количестве меньшем 1,1 от газообразного усложн ет формирование слабовосстановительной газовой среды в печи ступенчато-взвешенного сло  и процессы восстановлени  в ней развиваютс  недостаточно интенсивно. При подаче твердого топлива в количестве большем 1,2 от газообразного повышаетс  вынос топлива с готовой продукцией, и, следовательно , увеличиваетс  расход тепла на процесс. В последующих р дах фурм дл  создани  устойчивой восстановительной газовой среды в.печи долю твердого топлива в общем балансе необходимо увеличивать от р да к р ду на 8-20%. При увеличении доли твердого топлива от р да к р ду менее, чем на 8% в печи возможно по вление кислорода, что  вл етс  нежелательным. При увеличении доли твердого топлива более, чем на 20% процессы восстановлени  в печи уже не интенсифицируютс , а потери топлива с готовой продукцией возрастают . Сущность изобретени  заключаетс  в подаче твердого топлива непосредственно в скоростной газовоздушный потоков фурмах зоны подогрева и частичного восстановлен руды в заданных количествах, заданной крупности и в заданные точки печи ступенчатовзвешенного сло . На фиг. 1 представлено принципиальное устройство и схема газовых и материальных потоков печи ступенчатовзвешенного СЛОЯ , на фиг. 2 - узел I На фиг. 1.

Способ осуществл ют следующим образом .

Кусковой материал через загрузочное устройство 1 подают в печь 2. Под воздействием направленных газовоздушных потоков, подаваемых через фурмы 3, расположенные ме оду соседними ступеньками , и имеющие скорость, превышающую скорость витани  отдельно вз того куска, материал передают во взвешенном состо нии со ступени на ступень по направлению к камере довосстаровлени . Топливовоздушную смесь формируют из смеси газообразного топлива через,патрубки 4 и топлива, подаваемого через патрубки 5 и воздуха горени , подаваемого через патрубки 6. При этом Топливовоздушную смесь сжигают в рабочем объеме печи 2. В лервые по ходу материала, например, три р да фурм (зону сушки) подают нагретый до 15О-4 00°С возду-х. В следукхдий р д по ходу материала в зоне подогрева) подают смесь природного газа , твердого угл  и воздуха. При уделном расходе топлива, например, 400 ккал/кг и производительности установки 100 т/ч природного газа в l-ii

р д фурм подают 5TT + l7i)3500 °

450 , где 8500 ккал/м - теплотворна  способность природного газа 5 - число отопливаемых р дов фурм.

Твердое топливо в 1-й р д фурм при теплотворной способности 5000 ккал/мг

400000 . . ,,

подают 5:ri;i:ir5000- - °° 840 кг/ч, где 5000 ккал/кг - теплотворна  способность угл .

Количество воздуха определ ют с учетом коэффициента расхода воздуха и температуры в печи по стандартной методике.

Расходы газа, угл  и воздуха регулируют регулировочными вентил ми и шиберами и контролируют по стандартным диафрагмам и весоизмерительным устройствам.

В следующий по ходу матерйгша р д фурм количество угл  и природного газа устанавливают соответственно

840 + О, If 840 924 кг/ч 450 - §Л1§12.5000 400 MV

8500

Расходы газа и угл  в последующих р дах фурмы определ ютс  аналогичным образом.

Подаваемый в фурмы уголь должен быть в 1,5 раза крупнее среднего куска обрабатываемой руды. Наприл ер при средней крупности руды 0,35 вш (характерной дл  Лисаковских солитовых рудЗ крупность среднего куска угл 

составит 0,35il,5 0,53 мм. Измельчение угл  осуществл ют в размольных мельницах, регулируют изменением режима из работы и контролируют рассевами на стандартных ситах.

Твердый восстановитель шихты обеспечивает создание в печи восстановительной атмосферы и, следовательно, частичное восстановление железйой руды . Непрореагировавший уголь вместе с рудой попадает в камеру довосстановлени  и обеспечивает завершение в ней восстановительных процессов.

Газовый поток в печи со ступенчато-взвешенным слоем выполн ет транспортирующие функции и осуществл ет развитие тепло-, и массообменных процессов .

Восстановленна  шихта из камеры довосстановлени  разгружаетс  и посту пает на тракт готовой продукции.

Применение предлагаемого изобретени  обеспечивает увеличение производительности агрегата на 13-15% и увеличение конечной степени восстановлени  готовой продукции на 17-20%. Степень извлечени  железа при этом врзрастает с 75-80% до 90-92%.

Claims (2)

1.Забродский С.С.- Гидродинамика и теплообмен в псевдосжиженном ( кип щем ) слое. М., Госэнергоиздат, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР № 559957, кл. С 21 В 13/10, 1975.

/-

( W

ч

б-. .j- Y ST

фиг.1