SU896075A1 - Способ охлаждени насыпного сло агломерата - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ НАСЫПНОГО СЛОЯ АГЛОМЕРАТА

1

Изобретение относитс  к черной металлургии и предназначено дл  использовани  при охлаждении агломерата.

Известны способы охлаждени  насыпного сло  агломерата с прососом воздуха сквозь слой агломерата (I).

Недостаток их состоит в высоких термических напр жени х, возникающих в материале в процессе его охлаждени , и в неравномерном «охлакдекии материала . Интенсивному охлаждению подвержены куски агломерата, наход 1диес  в местах входа воздушного потока в слой. По мере передвижени  воздуха в слое температура его повышаетс , в результате чего теплообмен ухудаиаетс . Это приводит к тому, что куски агломерата, наход щиес  в местах выхода воздуха из сло , сохран ют высокую температуру (до ) вплоть до разгрузки : материала с охладител .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ охлаждени  кусковых материалов (окатышей) в жалюзийном кольцевом охладителе, преследующий цель создани  м гкого охлаждени  материгша, по которому в вэрхней части агломерата в направлении от внутренних к наружным

жалюзи просасывают охлаждающий агент ,с температурой 40-400с, а в нижней части (в противоположном направлении) просасывают охлаждающий агент продолжительностью 25-50 мин. При этом отход щие из нижней части охладител  газы подаютс  в его верхнюю часть. В средней части охладител  окатыши не охлаждают, а подвергают томлению

в течение 3-10 мин. 2.

Недостаток способа состоит в низкой скорости охлаждени  за счет подачи в верхнюю часть охладител  подогретого воздуха. Наличие зоны томлени  значительно уменьшает полезную площадь охладител  и технологически неоправданно,поскольку в нее поступают окатыши с температурой 300-400°С, т.е. после завершени  процессов формировани  их структуры.

Способ недостаточно эффективен в промышленных услови х при охлаждении алгомерата, имеющего .крупность кусков 5-200 мм и содержащего углерод

25 до 0,3-0,4%, Длительна  односторонн   подача воздуха приводит к догоранию углерода в слое агломерата (особенно при подаче подогретого воздуха). Поэтому слой агломерата

30 вначале разогреваетс  до температуры , превышающей температуру посту пившего в охладитель агломерата, а затем резко охлаждаетс , что приводит к температурньдм напр жени м и образованию стекловидных фаз, обладающих повышенной хрупкостью. Развитию температурных напр жений способ-ствует и то обсто тельство, что отвод тепла от центра куска к периферии значительно отстает от теплообмена между периферийной частью куска и воздухом. В результате также происходит интенсивное разрушение кусков агломерата с образованием большого количества некондиционного продукта класса 0-5 мм.

Цель изобретени  - угучшение качества агломерата и повьпиение производительности охладителей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу охлгикдёни  насыпного сло  агломерата производ т 3-11 изменений направлени  подачи воздуха в слой, осуществл емых через 3-20 мин.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем.

Охлаждение поверхности куска агломерата происходит значительно интенсивнее , чем перенос тепла внутри куска, в результате че1Х в нем возникают термические напр жени , что приводит к разрушению с.гломерата. Причем повьвиение скорости фильтрации воздуха сквозь слой агломерата приводит к росту перепада температур внутри куска и, как следствие, к повьвиению степени разрушени  агломерата. Дл  устранени  этого  влени  необходимо изменить охлаждение агломерата в сторону увеличени  переноса тепла внутри куска и уменьшение отвода тепла с его поверхности. С другой стороны, замедление отвода тепла, например за счет сиижени  скорости фильтрации воздуха сквозь слой, приводит к росту зерен ортосиликата кальци , дл  которого при малых скорост х охлаждени  создаютс  благопри тные услови  к, полиморфным превращени м , сопровождающимис  изменешем удельного объема, что приводит к образованию внутренних иапр жешй и трении и, в конечном счете, к разрушению агломерата.

Следовательно, режим охлаждени  должен быть ие посто нным иа прот жении всего процесса охлаждени , а измен тьс  по ходу процесса в соответствин с закономерност ми переноса и отвода тепла в даниом материале и структурного образовани  агломерата.

Осуществление предлагаемого способа возможно в устройствах, предназначенных дл  охлаждени  агломерата, например в линейном охладителе при вы соте сло  400-брО 1««, у которого вдувание атмосферного воздуха в слой ocyщecтвл etc  попеременно сверху и

снизу. Дл  повышени  стойкости жалюзийных решеток целесообразно начало процесса осуществл ть посредством продува воздуха снизу. При зтом воздушный пот.ок отбирает тепло у кусков иаход щихс  в нижних горизонтах сло  агломерата. По мере передвижени  воздуха по слою температура его повышаетс , в результате чего теплообмен ухудшаетс  и практнчески прекращаетс  на выходе воздуха из сло . При . этом температура кусков, наход щихс  в верхней части сло , вначале повышаетс  за счет догорани  остаточного углерода в агломерате. После смены направленн  подачи атмосферного воздуха в СЛОЙ интенсивному охлажденню подвергаютс  куски агломерата, наход щиес  в верхней части сло , пр этом сокращаетс  врем  догорани  в них остаточного углерода, в то же врем  в агломерате, наход щемс  в нижней части сло , происходит перено тепла от центральных участков к периферии кусков. При зтом скорость переноса тепла внутри кусков значительно вьвие, чем скорость отвода тепла от перифии, ог«:1ваемой потоком гор чего воздуха, в результате чего среди   температура агломерата практически не измен етс ,а -теплоотдача после очередной-смены напоавленн  подачи атмосферного воздуха в слой улучшаетс . Выравнивание температуры по сечению куска преп тствует возникновению внутри его термических напр жений. С увеличением числа реверсов уменьшаетс  разность температур между центральной частью и периферией кусков агломерата, а высокий темп охлаждени  способствует образованию мелкозернистой структуры двухксшьцневого силиката.

Выбор количества циклов смены направлени  подачи в слой атмосферного воздуха зависит от кусков и дл  условий работы проиллаленных предпри тий обусловлен следующими экспериментальными данными: при количестве реверсов атмосферного воздуха , подаваемого в слой агломерата, меньше 3- вного уменьшени  содержани  мелочи в охлаждаемом агломерате не наблюдаетс ; при количестве реверсов больше 11 дальнейшее снижение содержани  мелочи измен етс  незначительно .

Реверсы подаваемого атмосферного воздуха необходимо производить через 3-20 мин.

На фиг.1 представлена установка дл  охлаждени  сло  .агломерата; на фиг.2 - зависимость содержани  мелочи в агломерате после охлаждени  от числа реверсов.

Способ осуществл етс  следующим образом. Опытно-промышленные исследовани  провод т на установке, оборудованной вентил тором ВВД-9, показанной на фиг.1, включающей систему трубопроводов 1, задвижки 2, дутьевые камеры 3, камеру 4 с агломерате, патрубки 5 дп  выхода гор чего воздуха. Воздух по системе трубопроводов 1 оборудованных задвижками 2, подаетс  в дутьевые камеры 3, и лосле прохождени  сквозь слой агломерата, наход щегос  в камере 4, выбрасываетс  в атмосферу через патрубки 5. Количество загружаемого в установку агломерата составл ет 100-130 кг, расход воздуха - 400-5000 м т агломерата , что соответствует услови м работы промышленных охладителей ОПЗ-125. Давление в камерах 3 поддерживают на уровне 200-300 мм.рт.ст. В установку загружают кусковой агломерат размером 5-200 мм, имеющий температуру 700-900®С текущего производства аглофабрнки НКГОКа, высотой сло  - 550 мм. В первой серии опытов определ ют температуру агломерата и содержание в нем мелочи (класса 0-5 мм) при односторонней подаче в слой воздуха (продув снизу). Опыты провод т с прерыванием процесса охлаждени  через paBi&ie промежутки времени с интервалом 5 мин. В трех горизонтах сло , расположенных на уровне 100-150 (1-й 250-550 (2-й) и 450-550 (3-й), отбирают пробы агломерата дл  определени температуры его ка ориглетрическим ме тодом. Суммарное врем  охлаждени  аг ломерата в установке равно фактическому в промьшшенных агрегатах, в частности в линейном охладителе. Пос ле завершени  процесса охлаждени  производ т рассев агломерата. Выход мелочи в нем составл ет 29,3%. Во второй серии опытов определ ют содержание мелочи в агломерате при его охлаждений от 900 - до в зависимости от числа реверсов подачи воздуха в слой, производиошх через равные промежутки времени в интервале 3-20 мин. (см. фиг.2), В третьей серии опытов определ ют температуру агломерата и содержание в нем мелочи при осциллирующем режиме охлаждени  (число реверсов равно 11, врем  подачи воздуха в одном направлении - 5. мин.). Изменени  производ т аналогично опытом первой серии . Выход мелочи агломерата после охлаждени  составл ет 11,2%. Из приведенных: данных следует, что дл  улучшени  качества агломерата и повыиени  производительности охладителей в процессе охлаждени  насыпного сло  .агломерата необходимо производить 3-il измеие1О1й направлени  подачи атмосферного воздуха в слой, осуществл емых через 3-20 мин. Предлагаемый способ охлаждени  насыпного Сло  агломерата обеспечивает увеличение выхода годного агломерата после его охлаждени  за счет снижени  содержани  мелочн на 6,313 ,1%, равномерное .охлаждение агломерата по высоте сло  и сокращает врем  охлаждени  всего объема агломерата на 5-10 мин. Результаты проведени  опытно-промышленных испытаний по охлаждению агломерата НКГОКа, имеющего основ. ность 1,55 представлены в таблице.

Односторонний продув воздуха внизу Двусторонний Продув воздуха (число реверсов - 11, врем  по дачк воздуха в одном напргш Ленин 5 мин)

25 29,3

60

215

11,2

30

25 75

Как видно из данных таблицы при обычном способе охлаждени  куски агломерата/ наход щиес  в верхнем слое, имеют темпера;гуру . При одинаковом времени охлаждени  подача воздуха в слой в осциллирующем режиме обеспечивает равномерное охлаждение насыпного сло  агломерата, а температура его кусков не превышает 75°С. При этом содержание мелочи в агломерате , охлажденном по предлагаемому способу, на 18,1% ниже, чем при обычном способе охлаждени .

Claims (2)

1.Базилевич С.В., Вегман Б.Ф., Агломераци . М., Металлурги  , 1967, с. 335.

2.Авторское свидетельство СССР 5 м 483437, кл. С 22 В 1/14, 1974.

Кёентил /пору

25

20

I

I

v

0

ta

i

810iZ

n

Число peSepceS

Фиг. 2.