(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛ И ДИСПЕРСНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД В ПЕЧИ СТУПЕНЧАТО-ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ Изобретение относитс к подготовке металлургического сырь в черной металлургии . Известен способ восстановлени полидисперсных железных руд в печи со взвешенным слоем, передвигаемым механическим воздействием р дов газо-воздушных струй, включающий в себ сушку, подогрев , восстановительную термообработку и охлаждение готовой продукции 1 . Недостатками известного способа &л ютс невозможность использовани твер дого топлива вследствие засорени продуктов сгорани его золой и забивани газораспределительной решетки в печи, невозможность даже частичной замены природного газа дешевЬтми видами тверндых топлив, наличие выносных камер дл сжигани топлива. Эти недостатки частич но устран ютс в печи ее ступенчатовзвешенным слоем, в которой осушест вл етс совместное сжигание газообразно го и твердого тоштав. Наиболее близким к предлагаемому по технической суисности и достигаемому результату вл етс способ восстановлени полидисперсных железных руд в печи со ступенчато-взвешенным слоем, передвигаемым механическим воздействием р дов газо-воздушных струй, включан щий в себ сушку, подогрев, восстановительную термообработку,, довосстановление и охлаждение готовой продукцщ 2 . Недостатками известного способа вл 1ртс совместное сжигание дефицитного газообразного и твердого топлив, orcyi ствие возможности замены газообразного топлива дешевыми видами твердого TOI лива при существующем газо-горелочном оборудовании, подача твердого топлива в начало печи, т. е. в низкотемператур-i ные зоны. В результате этого значительное количество твердого топлива тер етс с уход щим11 газами (в зоне сушки), т. е. возрастают расходы удельного топлива на процесс. 3901 Снижение количества твердого топлива в зоне восстановлени вследствие его выноса в зону сушки и частичного сгорани в зоне подогрева (целесообразнее твердое топлтюо зажигать в последующих зонах). В итоге снижаетс количество восстановительных компонентов и падает производительность агрегата. Цель изобретени - повышение степени восстановлени руды и использование дешевых видов твердого топлива. Поставленна иель достигаетс тем, что в способе восстановлени полидиоперс 1ых железных руд в печи ступенчатовзвешениого сло , включающем сушку, восстановительную термообработку, сжигание топлива в слое материала, довоостаиовление и охлаждение готовой продукции , в топливо-воздушные фурмы печи подают твердое топливо двух фракций 0.11 ,0 и 1,5-3,0 мм в соотношении 1:(1,41 ,7), причем мелкие фракции сжигают полностью, а крупные - на 10-20% (по весу) и гор щими направл ют в камеру довосстановлени . Загружаема в агрегат сыра руда сре ней крупностью 0,1-0,4 мм поступает в печь со ступенчато-взвешенным слоем, в которой ее восстанавливают до 20-30% Затем шихта (смесь руды и твердого тошшва) подаетс в камеру довосстановле ни . При этом шихта в печи передаетс со ступени на ступень во взвешенном со . сто нии по направленшо к камере довоостановлени под действием высокоскорос1 ных, подаваемых через фурмы воздушных ПОТОКОВ. Высокоскоростные потоки после затухани скорости перемещаютс под сводом печи в сторону камеры довосста- новлени , опускаютс вниз и двигаютс потоком высотой 1,5-2,0 м от уровн фурм в cTopoiiy отвод щего патрубка, В районе первого р да фурм воздушный поток поднимаетс вверх через псевдоожиженный слой шихты и отводитс из печи. За счет рециркул ционных материалов хфоизводитс удаление внешней влаги из сырой руды. Вследствие пересечени потока шихты потоком отход щих газов имеет место значительный унос мелких фракций руды и твердого топлива. В результате этого, происход т безвозвратные потери твердого топлива и увеличиваетс расход тепла на процесс. Кроме того, присутствие твердого то1тлива в зоне сушки (т. е. низкотет ператур кой зоне) вл етс бесполезным; Поэтоj y представл етс целесообразным пода34 ча твердого топлива через топливо-воз-, душные фурмы в печь уже в зоне высоких температур (подогрева и частичного восстановлени ). При этом твердое топливо подают непосредственно в TpaHcnoj тирующие воздушные фурмы. Подача твердого топлива через какие-либо другие дополнительные устройства нецелесообразна, так как не улучша процесса, усложн ет конструкцию установки. Подача твердого топлива через фурмьт непосредственно в скоростной воздушный поток обеспечивает, во-первых, подачу твердого топлива в заданных количествах , заданной крупности в заданные точки печи, во-вторых, существенное снижение уноса твердого тогошва с пылью отход щих газов, в-третьих., полную замену природного газа дешевыми неде- фицитным.и сортами твердого топлива (бые виды топлива, вплоть до торфа),- четвертых , повышение светимости факе ла, вследствие сж 1гани твердого тогьлква в состо нии газовзвеси. В топливо-воздушные фурмы печи подают твердое топливо двух фракций 0, 1,5-3,0 мм. Мелка фракци предназначена дл полного сгорани в объе „ и .создани в ней требуемых по - . технологии текшератур 950-1000 °С. , мелкой фракции следует поддер ть не ниже ОД мм, так как в проти&. учае существенно возрастают энергетические затраты на измельче гае топли а . С другой стороны, крупность мелкой фракции не должна быть выше 1,0 мм, ак как более крупш.1е фракции не успевают сгорать в объеме печи и количество тепла в печи оказываетс недостаточным . Крупна фракци топлива имеет минимальный размер 1,5 мм. В противном случае эти частицы сгорают в объеме печи более чем на 20 вес. % покрываютс оболочкой золы значительной толшины , и не реагируют в камере довосстановлени . Верхний предел крупной фракции составл ет 3,0 мм, так как иначе частицы не успевают полностью прореагировать в объеме печи и в камере довосстановлени и обусловливают потер топлива с готовой продукцией, Соотношение мелкой и крупной фракц составл ет 1:(1,4-1,7). При содержании в топливе меньшего количества крупной фракции (менее 1,4 от мелкой) в камеру довосстановлени поступает недостаточное количество твердого топли- ва, уменьшаетс конечна степень воостановлени и снижаетс качество готоI вой продукции. При содержании в топливе большого количества крупной фракции (более 1,7 от мелкой) в цечи сжигаетс недостаточное количество твердого топлива , понижаетс температура процесса н падает производительность,установки, В объеме печи мелкие фракции сжигают , а крупные зажигают с коэффициентом расхода воздуха 1,О5-1,5. При меньшем коэффициенте расхода воздуха (менее 1,О5) не удаетс обеспечить устойчивого горени топливо-воздушной газовз&си . При большем коэффициенте расхода воздуха (более 1,5) в зоне частичного восстановлени - невозможно создание воо становительной атмосферы, что снижает производительность установки. В объеме печи крупные фракшга тогош ва воспламен ют и сжигают с поверхност на 10-20 вес. %. Такое сжигание части частиц с поверхности обеспечивает их разогрев и высокую реакционную способ ность в камере довосстановлени . При сжигании поверхности частиц менее, чем на 10 вес. %, достаточного разогрева частиц не происходит, их реакционна сп собность падает и интенсивносЕ|э процеосов в камере допосстаковлени з медл - етс . При сжигании поверхности частиц более, чем на 2О%, в камеру довосстановлени не попадает требуемое количест во твердого топлива и снижаетс конечна степень восстановлени готовой продукции . Сущность изобретени заключаетс в использовании твердого топлива как дл отоплени печи, так и дл восстановительной обработки мatepиaлa, и подаче твердого топлива непосредственно в ростной воздушный поток в фурмах зон подогрева и частичного восстановлени в заданных количествах, заданной крупности в заданные точки печи. На фиг. 1 представлено принципиальное устройство и схема движени газовых и материальных потоков печи со взв шенным слоем; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1. Кусковой материал через загрузочное устройство 1 подают в печь 2. Под воздей ствием направленных воздушных потоков, подаваемых через фурмы 3, расположенных между соседними ступеньками и име щих скорость, превышающую скорость ви тани отдельно вз того куска, материал передают во взвешенном состо нии со ступеньки на ступень по напраЕьлению к 9 36 камере довосстановлени . Топливо-воздушную смесь формируют из твердо го топлива, подаваемого через патрубки 4, и воздуха горени , подаваемого через фурмы 3. При этом топливо изм€М1ьчают в размольных мельницах : на две фракции 0,1-1,0 и 1,5-3,О мм, перемешивают их в соотношении 1:1,5; подают в тошгаво-воздушные фурмы и вдувают в печь. Измельчение углд осуществл ют в размольных мельницах, регулируют изменением их работы и контролируют рассе&ками на стандартных ситах.Коэффициент расхода воздуха в печи устанавливают равным 1,1. upti этом мелкие фракции угл полностью сгорают, а крупные фракшги угл сжигают с поверхности на 15 вес.. %. Процент сзкигани крупных фракций в печи регулируют по их времени пребывани в зонах подогрева и частичного восстановлени (посредством изменени нагрузки питательных устройств) и контролируют по стационарным КИП. Топливо-воздушную смесь сжигают в рабочем пространстве печи 2. В первые по ходу материала три р да фурм (зону сушки) подают воздух. В следующий р д (первый по ходу материала в зоне подогрева) подают смесь твердого топлива и воздуха. Твердый восстановитель шихты обеопечивает создание в печи восстановительной атмосферы и, следовательно, частичное восстановление железной руды. Непрореагировавший уголь вместе с рудой попадает в камеру довосст&новлени и обеспечивает завершение в ней восстановительных процессов. Топливо-воздушный поток в печи со взвешенным слоем выполн ет, во-первых, транспортируюшйе функции, во-вторых, осуществл ет развитие тепло- и массоо&менных процессов. Восстановленна шихта из камеры довосстановлени разгружаетс и поступает на тракт готовой продукции. Применение изобретени обеспечивает увеличение производительности агрегата на 13-15% и увеличение конечной степени восстановлени готовой продукции на 17-20%. Степень извлечени железа при этом возрастает с 75-8О до 9О-92%. При таком улучшении параметров процеоса экономическа эффективность от внедрени составит 7О тыс. руб. на 1 млн.т готовой продукции.(54) METHOD OF RESTORING FLOOR AND DISPERSE IRON ORE IN A STEAM-SUSPENDED LAYER FURNACE The invention relates to the preparation of metallurgical raw materials in the steel industry. A known method for the reduction of polydisperse iron ores in a furnace with a suspended layer moved by a mechanical action of a series of gas-air jets, including drying, heating, reduction heat treatment and cooling of the finished product 1. The disadvantages of this method are the impossibility of using solid fuel due to clogging of the combustion products with its ash and clogging of the gas distribution grid in the furnace, the impossibility of even partial replacement of natural gas with cheap types of solid fuels, and the presence of remote combustion chambers. These drawbacks are partially eliminated in the furnace by a step-weighted layer, in which the drying is the co-combustion of gaseous and solid tobacco. The closest to the proposed technical supersity and the achieved result is a method of reducing polydisperse iron ores in a furnace with a staggered-weighted layer, moved by a mechanical action of a series of gas-air jets, including drying, heating, reducing heat treatment, reconstruction and cooling finished product 2. The disadvantages of the known method are the co-combustion of scarce gaseous and solid fuels, orcy of the possibility of replacing gaseous fuels with cheap types of solid TOI fuel with existing gas-burning equipment, supplying solid fuels to the furnace head, i.e., into low-temperature zones. As a result, a significant amount of solid fuel is lost with the outgoing 11 gases (in the drying zone), i.e., the specific fuel consumption per process increases. 3901 Reduction in the amount of solid fuel in the reduction zone due to its removal to the drying zone and partial combustion in the heating zone (it is more expedient to ignite solid fuel in the subsequent zones). As a result, the number of recovery components decreases and the unit performance drops. The purpose of the invention is to increase the degree of ore reduction and the use of cheap types of solid fuels. The delivered gel is achieved by the fact that in the method of reducing the polydioppers of the first iron ores in a step-weighted layer furnace, including drying, reductive heat treatment, fuel burning in the material layer, additional heating and cooling of the finished product, solid fuel of two fractions 0.11, 0 is fed into the fuel-air tuyeres of the furnace. and 1.5-3.0 mm in the ratio of 1: (1.41, 7), and the fines are completely burned, and the large fractions are 10-20% (by weight) and sent to the reflow chamber with burning ones. The ore with a particle size of 0.1-0.4 mm loaded into the cheese aggregate enters the kiln with a step-weighted layer in which it is reduced to 20-30%. Then the charge (a mixture of ore and solid nausea) is fed into the recovery chamber. In this case, the charge in the furnace is transferred from stage to stage in suspended co. stand towards the re-reduction chamber under the action of high-velocity airflows fed through tuyeres. After the damping, high-speed flows move under the furnace arch towards the removal chamber, descend and move 1.5-2.0 m in height from the level of tuyeres in the Topoiiy outlet nozzle. In the region of the first row of tuyeres the air flow rises up through the fluidized bed of the charge and is removed from the furnace. Due to recycled materials, external moisture is removed from the raw ore. Due to the intersection of the charge stream with the waste gas stream, there is a significant entrainment of small fractions of ore and solid fuel. As a result of this, irretrievable losses of solid fuel occur and the heat consumption of the process increases. In addition, the presence of a solid fuel in the drying zone (i.e., a low flow rate in the drying zone) is useless; Therefore, it seems appropriate to feed solid fuel through fuel-air tuyeres into the furnace already in the high-temperature zone (heating and partial reduction). In this case, solid fuel is supplied directly to TpaHcnoj tiuiruyu air tuyeres. Supply of solid fuel through any other additional devices is impractical because it does not improve the process and complicates the installation design. The supply of solid fuel through the tuyere directly into the high-speed air flow provides, firstly, the supply of solid fuel in predetermined quantities, predetermined size to the given points of the furnace, secondly, a significant reduction in solid ash removal with dust from exhaust gases, thirdly, full replacement of natural gas with cheap non-deficient and solid fuels (common types of fuel, up to peat), - fourth, an increase in the luminosity of the flame, due to the reduction of solid fuel in the state of a gas suspension. The fuel-air furnace tuyeres supply solid fuel of two fractions of 0, 1.5-3.0 mm. The small fraction is intended for complete combustion in the volume and the creation in it of the required by -. technology tekcheratur 950-1000 ° C. The fines fraction should be maintained no lower than OD mm, as in opposite. In this case, the energy costs for grinding fuel are significantly increased. On the other hand, the size of the fines fraction should not be higher than 1.0 mm, since the larger fractions do not have time to burn in the furnace volume and the amount of heat in the furnace turns out to be insufficient. The coarse fraction of the fuel has a minimum size of 1.5 mm. Otherwise, these particles are burned in the furnace volume by more than 20 wt. % are covered with a shell of ash of considerable thickness, and do not react in the re-recovery chamber. The upper limit of the coarse fraction is 3.0 mm, since otherwise the particles do not have time to completely react in the furnace volume and in the reclamation chamber and cause loss of fuel with the finished product. The ratio of the small and large fractions is 1: (1.4-1, 7). When a smaller fraction of the coarse fraction (less than 1.4 from the fine) is contained in the fuel, an insufficient amount of solid fuel enters the replenishment chamber, the final degree of regeneration decreases, and the quality of finished products decreases. When a large amount of coarse fraction (more than 1.7 from small) is contained in the fuel, insufficient amount of solid fuel is burned, the process temperature decreases and the installation decreases, in the furnace volume the small fractions are burned and the large ones are ignited with an air flow factor 1, О5 -1.5. With a lower air flow rate (less than 1, O5), it is not possible to ensure stable combustion of the fuel-air gas & With a higher air flow rate (more than 1.5) in the partial recovery zone, it is impossible to create a refreshing atmosphere, which reduces the plant capacity. In the volume of the furnace, the large fractions of the tank are ignited and burned from the surface by 10–20 wt. % Such burning of a part of the particles from the surface ensures their heating and high reactivity in the redevelopment chamber. When burning the surface of the particles is less than 10 weight. %, a sufficient heating of the particles does not occur, their reactivity decreases and the intensity of the process in the repackaging chamber slows down. When the surface of the particles is burned by more than 2%, the required amount of solid fuel does not get into the re-reduction chamber and the final recovery of the finished product is reduced. The invention consists in the use of solid fuel for heating the furnace and for the recovery treatment of the material, and supplying solid fuel directly to the growing air flow in the tuyeres of the heating zones and partial recovery in predetermined quantities, given size in the given points of the furnace. FIG. Figure 1 shows a basic arrangement and a scheme for the movement of gas and material flows of a furnace with a weighed layer; in fig. 2 — node 1 in FIG. 1. The lump material through the charging device 1 is fed to the furnace 2. Under the influence of the directed air streams supplied through the tuyeres 3 located between adjacent steps and having a speed exceeding the speed of the turn of the separate piece, the material is transferred in a suspended state with steps per step along the direction to 9 36 re-recovery chamber. The fuel-air mixture is formed from solid fuel supplied through pipes 4 and combustion air supplied through tuyeres 3. At the same time, the fuel is measured in grinding mills: into two fractions of 0.1-1.0 and 1.5-3 , About mm, mix them in a ratio of 1: 1.5; served in toshgavo-air tuyeres and blown into the oven. The grinding of coal is carried out in grinding mills, regulated by changing their work and controlled by scattering on standard screens. The coefficient of air flow in the furnace is set equal to 1.1. upti this fine fraction of coal is completely burned, and large frakshgi coal burned from the surface by 15 weight ..%. The percentage of coarse fractions in the furnace is controlled by their residence time in the zones of heating and partial recovery (by changing the load on the feeding devices) and monitored by stationary instrumentation. The fuel-air mixture is burned in the working space of the furnace 2. In the first along the material, three rows of tuyeres (drying zone) supply air. The next row (the first in the course of the material in the preheating zone) serves a mixture of solid fuel and air. The solid reducing charge of the furnace provides for the creation of a reducing atmosphere in the furnace and, therefore, partial reduction of iron ore. Unreacted coal, along with the ore, enters the chamber before it is complete & ensures completion of the reduction processes in it. The fuel-air flow in the suspension layer furnace performs, firstly, the conveying function, and secondly, it develops heat and mass flow processes. The recovered charge from the after-treatment chamber is discharged and fed to the finished product path. The application of the invention provides an increase in the productivity of the unit by 13-15% and an increase in the final recovery degree of the finished product by 17-20%. The degree of iron extraction increases from 75-8 O to 9 O-92%. With such an improvement in the process parameters, the economic efficiency from implementation will be 7,000 rubles. on 1 million tons of finished products.