SU885307A1 - Способ агломерации руд и концентратов под давлением и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУЛ И КОНЦЕНТРАТОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО Изобретение относитс  к получению метаплурги.ческого сырь  и может быть при менено дл  получени  агломератов в и цветной металлургии. Известен способ агломерации руд и . концентратов под давлением характеризующихс  тем, что дл  увеличени  скорости спекани  шихты, давление отход щих газов под колосниковой решеткой рюгулируют в пределах 0,75-5,0 ата 1. к недостаткам известного способа сле дует отнести то, что он не учитывает из менение газопроницаемости сло  шихты по длине агломашины по мере продвижени  фронта горени  топлива в слое. Известна камера дл  подачи воздуха в спекаемый слой шихты, характеризующа с , тем, что она снабжена шарнирно закрепленными одним концом с торцов жесткими уплотнени ми, вьшолненными в виде плоских листов, а к другому концу прикреплены эластичные уплотнени , расположенные в рабочем объеме камеры 2 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ К недостаткам известной конструкцией следует отнести то, что она не обеспечивает существенного повыщени  давлени  воздуха над спекаемым слоем по причине низкой эффективности уплотнений - уплотнени  практически не держат давлени . Кроме того, известна  конструкций подвержена повьпиенному износу на участках контакта уплотнений с поверхностью спекаемого сло . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ агломерации под давлением, включакжшй укладку, шиХ- ты на рещетку, зажигание, подачу газов в спекаемый слой под давлением сверху. Известный способ реализуетс  на ленточной агломащине, содержащей колосниковую рещетку,. загрузочные, разгрузочный и зажигательный узлы, вакуум-камеры и камеру повыщенного давлени , в которую подаетс  воздух с избыточным дав лением 120О-15ОО мм вод.ст. 38 При загрузке шихты и выгрузке агломерата используютс  бункера, перекры тые сверху и снизу клапанами. Предусмот рены также клапаны дл  выранивани  давлени  в. корпусе и бункерах Г2, Однако известное техническое решение характеризуетс  р дом недостатков, а именно: уменьшаетс  надежность зажигани  шихты и усложн етс  эвакуаци  избыточных прюдуктов горени , не прошедших через зажигаемый слой, что отрицательно вли от на производительность агломашины и ухудшает сантехнические услови  труда , увеличиваютс  потери давлени  из корпуса большого объема, шлюзовые уст ройства дл  загрузки шихты и выдачи агломерата требуют увеличени  установки по вы соте, увеличиваетс  загазованность хвостовой части агломаи1ины окислами угле рюда и серы за счет остаточного углерода в агломерате, что ухудшает сантехнические услови  труда и др. Цель изобретени  - повышение удельного объема и качества продукта за счет повьпиени  давлени  над спекаемым слоем. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, включак цем укладку шихты на подвижную решетку, ее зажигание, подачу газов в спекаемый слой под давлением , 12-50% газов подают под углом вдоль сло  со стороны его торцов по направлению к средней части сло . Причем давление газов, подаваемых с торцов, ступенчато увеличивают по направлению от средней части к торцам, а давление газов:, подаваемых между торцами сло , уменьшают по направлению к торцам. Вместе с тем, давление газов, подава емых между торцами сло , снижают на участке 0,65-0,85 длины сло  от разгру зочного конца агломашины пропорциональ но повьпиению газопроницаемости спекаемого сло . Кроме того т на участке 0,35 длины сло  после зажигани  осуществл ют локальное повьциение давлени  газов по сравнению со смежными участками с чередованием повышени  и понижени  дав лени  поперек сло  при соотношении низкого и высокого давлений в пределах 0,002-0,5. В устройстве -дл  осуществлени  спос ба, содержащем колосниковую решетку, загрузочные, разгрузочный и зажигатель ный узлы, вакуум-камеры и камеру повы шенного давлени , последн   снабжена п торцам окнами подачи газов, п ещенны 7 МИ по периметру поперечного сечени  рабочей ветви агломашины вьцце подошвы направл ющих балок и соединеннь1ми с дутьевыми средствами с помошью воздухопроводов с клапанами. Причем окна подачи газов снабжены направл ющими элементами, усть  которых ступенчато удалены от подвижных элементов агломашины с уменьшением зазора в направлении от середины машины к ее концам. Камера повышенного давлени  разделена поперечными стенками на  чейки, выполненные, преимущественно, с индивидуальным подводом газов. Кроме того,  чейки выполнены с уменьшением их длины по направлению от, середины камеры к ее концам. Камера повьпиенного давлени  со стороны горна снабжена  чейкой ускоренного спекани , оборудованной дополнительным подводом реагента с установленными на катках направл ющими элементами. В торцах камеры повышенного давлени  над колосниками спекательных тележек помещена защитна  рещетка. На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2-4 - камера повьпиенного давлени , продольный .разрез; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 6 - схема подачи и распределени  газов; на фиг. 7-10 - узлы уплотнений торцовых и продольных стенок камеры повышенного давлени ; на фиг. 11 - схема распределени  воздуха по ширине .агломашииы; на фиг. 12 - узел уплотнени  продольной стенки камеры повьпиенного давлени ; на фиг. 13 - схема охлаждени  уплотн ющих пластин. Шихту укладывают на спекательные тележки, под вакуумом зажигают и перемещают зажженный слой в зону повьщ1енного давлени , газов, например воздуха. Воздух подают в зону повьпиенного давлени  в средней части сло  в количестве S и со стороны торцов по направлению к средней части сло  Оj. Общее количество подаваемого на агломашину сжатого воздуха равно (1.0.,-1-0.ао,Дл  поддержани  заданного давлени  с каждого торца подают 6-25% воздуха. При давлении под слоем 1ОО-1500 мм вод. ст. количество подаваемого с торца воздуха выбирают в пределах 6-15%. При повышении давлени  над слоем до 15ОО-5ООО мм вод. ст. количество подаваемого воздуха увеличивают до 1525% . Количество подаваемого через торць1 воздуха увеличивают также при увеличении ширины решетки агломашины. Воздух на торцах подают по периметру сло  выше подошвы направл ющих балок спекательных тележек с увеличением давлени  в одну или 2W3 ступени по направлению от средней части к торцам. По вьшхение давлени  на каждой ступени по отношению к предыдущей производ т на 10-15%. Воздух на торцах подают к поверхности сло  под острым углом, преимущественно в пределах 6-12. При подаче на участках контакта с подвижными элементами агломашины угол подачи воздуха (газов) может быть увеличен до 25-30 и более. Спекаемый слой между горном и хвостовой частью дел т на зоны А и Б. ,3оиа А представл ет собой участок сло  после зажигани , составл ющий 0,150 ,35 длины сло , зона Б - участок сло  примыкающий к хвостовой части агломашины и составл ющий О,65-О,85 длины сло . Начало и конец зоны определ ютс  направлением движени  спекаемого сло  шихты, т.е. по ходу движени  спекательных тележек агломашины. Длина зоны А определ етс  с учетом обеспечени  снижени  давлени  над слоем (в начале зоны) эквивалентное снижению давлени  воздуха в IГoнцEf зоны Б. Длина зоны Б определитс , при этом, разностью между общей длиной сло  и длиной зоны А, т.е. будет составл ть 0,65-0,85 длины сло . На Границе зон А и Б над слоем создают заданное избыточное давление воздуха RJ с понижением давлени  в направлении к торцам сло  до Pf, Pj, Рл, ,.., Ру, при Р, 1 Р..., Pf,. При этом снижение давлени  в направлении к концу зоны Б производ т пропорционально увели чению газопроницаемости спекаемого сло  т.е. скорость фильтрации газов через спе каемый слой поддерживают практически оптимальной по длине сло , а понижение давлени  в направлении к началу зоны А производ т, преимущественно, с большей интенсивностью на более коротком участке до р|, pi,, Р Ра7 7 ..., Р.Снижение давлени  в зонах А и Б регулируют расходом воздуха, подаваемого в  чейки камеры повьпиенного давлени  с учетом фильтрации газов чере спекакхдий слой и потерь через бесконтактные межъ чейковые поперечные перегородки . В св зи с тем, что зона А значительно короче зоны Б и сопротивление спека емого сло  в зоне А растет по направлению к горну, давление в конце зоны А значительно превышает давление в конце зоны Б, т.е. С целью снижени  потерь дуть  одновременно с подачей воздуха в камеру с торцов сло  непрерывно осуществл ют выравнивание давлени  воздуха на торцах сло  с помощью уравнительных секций и обводного трубопровода. Кроме того, выравнивание давлени  воздуха на торцах сло  обеспечивает возможность осуществлени  пслачи дуть  в слой одной дутьевой машиной, что по уолови м эксплуатации  вл етс  более предпочтительным . Предлагаемым техническим решением предусматриваетс  повышение газопроницаемости спекаемого сло , например, в зоне А, которое может быть осуществлено за счет локального повьпиени  давлени  газов по сравнению со смежными участками с чередованием повышени  и понижени  давлени  поперек сло  при соотношении низкого и высокого давлений, напри- . мер, в пределах 0,ОО2-О,5. Локальное повышение давлени  реализуетс  подачей в спой воздуха, кислорода, пара и т.п. от отдельного источника питани . При общем давлении над спекаемым слоем 10О-50ООмм вод. ст. локальное давление может находитьс  в пределах 1-5 ага и более. Реализаци  способа осуществл етс  с помощью предлагаемой установки. Установка содержит устройства 1 и 2 дл  укладки постели и шихты, зажигательный горн 3, приводные спекательные тележки 4, перемещаемые над вакуум-камерами 5. На участке между горном и хвостовой частью рабоча  ветвь 6 помещена в камеру 7 повьпиенного давлени . Камера повышенного давлени  снабжена в торцах окнами 8 подачи газов, установленными по периметру поперечного сечени  рабочей ветви агломащины выше подошвы направл ющих балок 9. Прот женность окон по длине агломащины может составл ть О,3-О,8 ширины спекаемого сло . Окна соединены с дутьевыми средствами 10 и 11 при помощи трубопроводов 12 и 13 и регулирювочных клапанов 14. Окна подачи газов снабжена направл ющими элементами 15, установленными под острым углом к спекаемому слою 16, например, в пределах dL 6-12° и к элементам агломашины в пределах, например) cL г6-ЗО°, с образованием зазора 17, коорвый может быть ступенчатым. Между направл ющими элементами и спекаемым

споем может быть установлена решетка 18, предохран юща  спекаемьгй спой от деформации при бопьших скорост х газов над споем. Решетка может быть также размещена на участке спекаемого сло  со стороны горна дл  предохранени  тонкой непрочной корки агломерата.

Защитна  решетка может быть выпопйена как контактирующей со спекаемым слоем, так и неконтактирующей. Контактирующа  защитна  решетка может быть выполнена, например, в виде катков, цепей и т.п. Не контактирующа  решетка может быть выполнена из различного рода профилей, например уголков, швеллеров и т.п.

Камера повышенного давлени  разделена поперечными перегородками 19 с образованием  чеек 20. Фасонный вырез в поперечных перегородках по вЯешнему периметру поперечного сечени  рабочей ветви агломашлны производ т на монтаже с установкой минимально возможного зазора между перегородкой и подвижными элементами машины,- включа  поверхность спекаемого сло ; на участке, помещенном над колосниковым полем, 21 вырез делают с учетом высоты спекаемого сло  или снабжают перегородку шарнирным фартуком . Фасонный участок поперечной пере- городки в месте прохода роликов спекатепьнь1Х тележек (окно дл  прохода роликов ) снабжен шарнирным фартуком, откры вакниимс  по ходу движени  спекательных тепежек. После прохода ролика в зоне А окно закрываетс  под действием собственного веса фартука и давлени  воздуха. Поперечные перегородки устанавливают с учетом шага роликов спекательных тележек .

Длина  чеек Ч, может быть выполнена переменной с уменьшением длины по направлению от средней части камеры к торцам, что снижает потери давлени  в  чейках.

Ячейки снабжены подвод щими патрубками 22с регулировочными клапанами 23

Камера повышенного давлени  может быть снабжена уравнительными секци ми 24 и 25, соединенными обводным трубопроводом 2в с клапаном 27,  чейкой ускоренного спекани  28, оборудованной подвод щим трубопроводом 29 с клапаном ЗО, направл ющими элементами 31, усть  которых закреплены на заданной высоте от поверхности спекаемого сло  на опорной раме 32 с катками 33, контактирующими с поверхностью спекаемого сло . Направл ющие элементы сочленены

с подвод щим трубопроводом посредством гибкого соединени  34. Реагент (сжатый воздух, кислород, пар и т.п.) подают в  чейку ускоренного спекани  от источника 35 питани . Опорную гелвжку с направл ющими элементами закрепл ют с помощью , например, крюка и серьги к поперечной перегородке  чейки с возможное тью перемещени  в вертикальной плоское ти за счет неровностей поверхности спекаемого сло , что обеспечивает посто нство зазора между устьем направл ющего элемента и поверхностью спекаемого сло . Торцовые стенки 36 могут быть снаб5 жены уплотнени ми 37, состо щими из

сегмента 38, ролика 39 и фасонного листа 4О с эластичной вставкой 41.

Камера повышенного давлени  может быть снабжена по торцам уплотнением 42 Q с использованием сыпучего материала 43, например постели, шихты и т.п., помещенного между стенками 44.

Сыпучий материал загружают реверсивным конвейером 45, на который сыпучий U материал подают вибротрубой 46.

Дл  снижени  потерь сыпучего материала уплотнение снабжено шарнирными скребками 47, контргрузом 48, отклон ющим листом 49, приемным окном 50. Кроме того, уплотнение на торцах может быть также осуществлено за счет выполнени  торцовой стенки в виде секционной обоймы 51 из поперечных перегородок (фиг. 6), т.е. бесконтактным, с организацией , при необходимости, отсоса запыленных газов.

Бесконтактные уплотнени  по услови- STM эксплуатации предпочтительнее, так как отсутствует износ уплотнений, а потери дуть  через торцы камеры повьпиенного давлени  можно свести к минимуму за счет оптимального распределени  давлени  по  чейкам, камеры.

Продольные уплотнени  могут быть выполненными в виде продольных стенок 52, установленных с расширением в сторону спекаемого сло  и снабженных отклон ющими листами 53.

Дополнительно может устанавливатьс  уплотн ющий элемент 54, контактирующий М со спекаемым споем и замен емый по мере износа, например, через окно 55, перекрываемое крьпикой 56 с прокладкой 57, крьпику закрепл ют с помощью клиньев 58. При необходимости органи ет SJ . с  отсос запыленных газов (фиг. 10)..

Claims (2)

1. Отклон ющими листами 53 могут быть также оборудованы поперечные перегородки 19, которые могут устанавливатьс  также наклонно. Дл  оптимального распределени  воэ духа по ширине спекаемого сло  отклон  ющие листы могут быть снабжены поворотными козырьками 59. Дл  повьпиени  герметичности установ ка может быть оборудована продольным уплотнением, состо щим из опорных элементов 60и 61, уплотн ющих пластин 62-64, амортизатора 65. Амортизатор может быть заменен рычажной системой с контрггузами {не показано). Тепловое воздействие процесса на узел уплотнени  снижают установкой теп лоизол ционной прокладки 66 и охлаждением на участке зажигани  воздухом, подаваемым с помощью трубопровода 67 через сопла 68, Установку монтируют, например, в объеме, показанном на фиг. 4. На привод ные спекательные тележки 4 устройствами 1 и 2 укладывают постель и шихту. Горном 3 зажигают шихту и подают ее в камеру 7 повьпиенного давлени  газов, где с помощью дутьевого средства 10, трубопровода 12, патрубка 22 и клапанов 23 создают и поддерживают избыточное давление воздуха (до 1300-15ОО мм вод. ст.). Причем 6-25% дуть  подают с торцов, а 50-88% - между торцами спекаемого сло . Одновременно в вакуум камерах 5 другой дутьевой машины (не показана) создают вакуум пор дка 80О-. 90О мм вод. ст. Благодар  увеличению перепада давлений в спекаемом слое 16 до 21ОО-2400 мм вод. ст., повьпиаетс  вертикальна  скорость спекани . Давление в камере 7 повышенного давлени  поддерживают следующим обра-, зом. В одной из  чеек 2О,установленной на границе зон А и Б, создают максимальное давление Р, которое способно обеспечитьдутьевое средство 10. В р де  чеек 20, установленных между  чейкой с максимальным давлением и хвостовой частью агломашины, давление сни жают до Рп, PJ Р, ..., Р и пропорционально газопроницаемости спекаемого сло . Снижение давлени  производ т с По мощью клапанов 23 с учетом фильтрации газов через спекаемый слой и потерь дав лени  через поперечные перегородки 19. При максимальном давлении (например 130О мм вод. ст.) в уравнительной сек ции 25 снижают давление до 4ОО 6ОО мм вод. ст. В р де  чеек- 20,установлерных между  чейко1а с максимальны . давлением и горном, давление снижают 7 до 10 . PI. РИ , ..., FJ. Снижение давлени  производ т с помощью клапанов 23 с учетом фильтрации газов через спекаемый слой и потерь давлени  через поперечные перегородки 19. В уравнительной секции 24 снижают давление до 900-1ООО мм вод. ст. Уравнение давлени  на торцах ме сду уравнительными секци м 24 и 25 производ т с помощью обводного трубопровода 26 с клапаном 27. Одинаковое и более низкое давление по торцам камеры 7 повышенного давлени  позвол ет подавать воздух к агломашине одной дутьевой машиной и с меньшими потер ми дуть . Дросселирование перепада давлений может быть также осуществлено под спекаемым слоем. Скорость спекани  увеличивают локальным повышением давлени  в  чейке 28 дополнительно подаваемым в спекаемый слой реагентом, например воздухом, кислородом , паром и т.п. Реагент подают в слой 16 с помощью источника 35 питани , поддержива  давление на выходе из усть  направл ющих элементов 31 в пределах , например, 1,0-5,0 ати и более. Внутренний диаметр усть  направл ющих элементов 31 может измен тьс , например , в пределах 10-25 мм. Удаление нижнего торца усть  от поверхности спекаемого сло  16 может составл ть, например 30-1ОО мм при шаге элементов поперек сло  25О-ЗОЭ мм. Установка направл ющих элементов 31 на катках 33 обеспечивает заданное удаление нижнего торца от поверхности спекаемого сло  16 автоматически. Предлагаемое техническое решение улучшает технико-экономические показа - тели процесса спекани  руд черных металлов на действующих агломашинах и при новом строительстве, а именно: повышаетс  удельный съем за счет увеличени  перепада давлений в спекаемом слое,сни жаетс  расход топлива на спекание за счет повьпиени  высоты спекаемого; сло , содержание мелочи фр. О-5 мм в годном агломерате за счет повышени  высоты спекаемого сло , узел укладки шихты и зажигани  находитс  под атмосферным давлением , не требуетс  сооружени  шлюзовой загрузки шихты ивьщачи агломерата, повышаютс  сантехнические услови  труда , так как обслуживающий персонал работает в услови х атмосферного давлени  и отсутствует возможность прорыва газов, повышение удельного съема до 1,8 2 ,0 час в действующих аглоцехах. работающих на шихте с высоким содержанием концентрата, не требует увеличени  чиспенности рабочих. Предлагаемое техническое решение мо жет быть примененодл  термической обработки как спекающихс , так и неспекающихс  лолидисперсиых материалов. Формула изобретени  1.Способ агломерации руд и концент ратов под давлением, включающий укладку шихты на подвижную решетку, ее зажигание , подачу газов в спекаемый слой под давлением сверху, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  удельного съема и качества продукта за счет повышени  давлени  над спекаемым слоем, 12-60% газов подают под углом вдоль сло  со стороны его торцов по направлению к средней части сло . 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что давление газов, под ваемых с торцов, ступенчато увеличивают по направлению от средней части к торцам, а давление газов, подаваемых между ториами сло , уменьшают по направлению к торцам. 3.Способ по пп. 1и2,отличающийс  тем, что давление газов , подаваемых между торцами сло , снижают на участке 0,65-0,85 длины сло  от разгрузочного конца агломашины пропорционально повышению газопроницаемости спекаемого сло . 4.Способ по пп. 1-3, отличающийс  тем, что на участке 0,35 длины сло  после зажигани  осушествл - ют локальное повышение давлени  газов по сравнению со смежными участками с чередованием повьшени  и понижени  давлени  поперек сло  при соотношении низкого и высокого давлений в пределах 0,ОО2-0,5. 5.Устройство дл  осуществлени  ага мераций руд и концентратов под давлени м по пп. 1-4, содержащее колосниковую ешетку, загрузочные, разгрузочный и ажигательный узлы, вакуум-камеры и ка еру повышенного давлени , о т л и ч a. щ е е с   тем, что камера повьпиенноо давлени  выполнена по торцам с окнаи подачи газов, размещенными по периетру поперечного сечени  рабочей ветви агломашины вьпле подошвы направл ющих балок и соединенными с дутьевыми средствами с помощью воздухопроводов с клапанами . 6.Устройство поп. 5,отличаю щ е е с   тем, что окиа подачи газов снабжены направл ющими элементами , усть  которых ступенчато удалены от подвижных элементов агломашины с уменьшением зазора в направлении от середины агломашины к ее концам. 7.Устройство по пп. 5и6, отличающеес  тем, что камера повышенного давлени  разделена поперечными стенками на  чейки, выполненные преимущественно с индивидуальным подводом газа. 8.Устройство по пп. 5-7, отличающеес  тем, что  чейки выполнены с уменьшением их длины по направлению к концам камеры, 9.Устройство по п. 5, о т л и ч а ю ш е е с   тем, что камера повышенного давлени  со стороны горна снабжена  чейкой ускоренного спекани  с дополнительным подводом реагента и с установленными на катках направл ющими элементами. 10.Устройство по п. 5, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что камера повьпиен- ного давлени  снабжена защитной рещеткой , помещенной в ее торцах над колоониками . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №190381, кл. С 22 В 1/16, 1962.
2. 2.Бюллетень ЦНИИЧМ, 1973, N9 11, с. 62-64.

   (PuiJ

   (риг.З

   , 5 17 17 33 28

   5 (Pu.s ,1 ( риг. 7

   (риг,8 Ощсрс