RU2026358C1 - Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя - Google Patents
Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2026358C1 RU2026358C1 SU5045796A RU2026358C1 RU 2026358 C1 RU2026358 C1 RU 2026358C1 SU 5045796 A SU5045796 A SU 5045796A RU 2026358 C1 RU2026358 C1 RU 2026358C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- bath
- ore
- vertical shaft
- volume
- Prior art date
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 5
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: относится к подготовке сырья в черной металлургии и направлено на интенсификацию процесса. Сущность: камера довосстановления содержит вертикальную шахту, разгрузочную решетку и ванну закалки руды с подом и боковыми стенками. Последние выполнены герметичными и соединены с разгрузочной решеткой, ванна оснащена трактом подачи воды с регулирующей задвижкой и наклонным патрубком отгрузки руды с водяным затвором, при этом объем ванны выполнен равным 0,1 - 0,4 объема вертикальной шахты. Например, исходную шихту, смесь руды и угля, загружают в камеру со ступенчатым подом, подвергают сушке и разогреву до 1020°С и загружают в вертикальную шахту. По ней шихта опускается сверху вниз, разгружается через щели разгрузочной решетки и попадает в ванну с водой. За счет физического тепла руды вода с поверхности частично испаряется, повышая давление пара над водой до величины 50 - 25 даПа. Под таким давлением пар проходит через разгрузочную решетку и поступает в поднимающийся по шахте поток углекислотного газа. Воду в ванну подают непрерывно. Закаленную руду отгружают герметичным транспортером. 1 ил.
Description
Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в металлургии, а именно к устройствам для восстановительного обжига железных руд.
Известны камеры довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя для восстановления железных руд, содержащие вертикальную шахту, разгрузочную решетку и ванну закалки восстановленной руды с подом и боковыми стенками.
Недостатками известных решений являются отсутствие систем для интенсификации процесса восстановления железной руды твердым углеродом, и отсутствие систем для подвода энергоносителя в нижнюю половину вертикальной шахты.
За прототип принимают камеру довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя, содержащую вертикальную шахту, разгрузочную решетку и ванну закалки восстановленной руды с подом и боковыми стенками. В этом устройстве колошник камеры довосстановления дополнительно оборудован радиационными нагревателями для подвода тепла к опускающемуся слою руды.
Недостатками известного решения являются отсутствие систем для интенсификации процесса восстановления равномерно по всей высоте слоя, что возможно только повышением активности газовой среды в межкусковых порах слоя, отсутствие систем для подвода энергоносителя в нижнюю половину вертикальной шахты и наличие систем для дополнительной подачи энергоносителя на верхнюю поверхность слоя, что усложняет конструкцию системы и понижает коэффициент использования ее оборудования.
Известна камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя, содержащая вертикальную шахту, разгрузочную решетку и ванну закалки восстановленной руды с подом и боковыми стенками. В этой системе под и боковые стенки ванны выполнены герметичными и соединены с разгрузочной решеткой, ванна оснащена трактом подачи воды с регулирующей задвижкой и наклонным патрубком с транспортером отгрузки руды и с водяным затвором, при этом объем ванны выполнен равным 0,1-0,4 объема вертикальной шахты.
Восстановление руды в камере довосстановления осуществляют за счет предварительного разогрева шихты и присутствия в ней твердого восстановителя - углерода. Подача в восстанавливаемый слой извне газового восстановителя и других газовых потоков не производится - опускающийся слой работает без его принудительной фильтрации. В этих условиях образующаяся при восстановлении руды углекислота (окисление углерода выделяющимся из руды кислородом) полностью заполняет межкусковые поры слоя и вытесняет оттуда любой другой газ (воздух, азот). Практически весь опускающийся слой, как показали опыты, заполнен углекислым газом, постепенно фильтрующимся под воздействием собственного парциального давления от центральных участков слоя к верхней и нижней плоскостям столба восстанавливаемого материала. Этот поток обеспечивает перенос как восстановителя (СО2+С=2СО), так и тепла между отдельными элементами слоя и дополняет процесс восстановления руды твердым углеродом. Интенсификация воздействия газовой среды на ускорение процесса восстановления руды возможна при наличии в ней водяного пара, обеспечивающего образование в межкусковых порах слоя водорода и оксида углерода и ускорение процесса переноса тепла за счет оптимизации теплопроводности газовой смеси. В то же время шихта, загружаемая в камеру довосстановления, предварительно прокалена (внешней и гидратной влаги в ней нет), а другие источники водяного пара в камере довосстановления отсутствуют. Приемы и устройства для искусственного обогащения углекислоты перегрева водяным паром в условиях естественного тока газовой смеси по слою также не известны. В предлагаемом изобретении разработана камера довосстановления с герметичной ванной закалки обожженной руды и системой формирования перегретого водяного пара с вводом его в поднимающийся к верху поток углекислоты. Данное устройство имеет следующие отличительные особенности.
Под и боковые стенки водяной ванны должны быть выполнены герметичными и также герметично соединены с разгрузочной решеткой. Тем самым обеспечивается ввод через решетку в воду горячей обожженной руды, испарение части воды с зеркала за счет физического тепла разгружаемой руды, создание над поверхностью избыточного парциального давления пара на уровне 50-250 дПа и подача пара через щели разгрузочной решетки в поднимающийся кверху поток углекислого газа.
Объем водяной ванны должен составлять 0,1-0,4 объема вертикальной шахты. В этой ванне объем воды должен быть не менее 80% от всей ванны. При меньшем объеме ванны (менее 0,1 объема вертикальной шахты) не обеспечивается надежная и равномерная закалка обожженной руды, снижается выход годного и, следовательно, удельная производительноть агрегата. При большем объеме ванны (более 0,4 объема вертикальной шахты) понижается интенсивность испарения воды с ее зеркала вследствие существенного удаления участка охлаждения горячих разгружаемых струй материала от поверхностных слоев воды, и как следствие, понижение интенсивности процесса восстановления.
Водяная ванна должна быть оснащена трактом подачи воды с регулирующей задвижкой. Тем самым обеспечивается подача воды в ванну, ее регулирование и контроль уровня воды в ванне. Ванна должны быть также оснащена наклонным патрубком с транспортером отгрузки обожженной руды и водяным затвором, обеспечивающим герметичность данного узла системы.
Сущность изобретения заключается в оборудовании камеры довосстановления герметичной ванной закалки обожженной руды и системой формирования водяного пара с вводом его в поднимающийся к верху вертикальной шахты поток углекислоты.
На чертеже показана принципиальная схема печи ступенчато-взвешенного слоя с камерой довосстановления.
Камера 1 довосстановления расположена за камерой 2 со ступенчатым подом и состоит из вертикальной шахты 3, разгрузочной решетки 4 и ванны 5 с подом 6, боковыми стенками 7, трактом 8 подачи воды и наклонным патрубком 9. Тракт 8 оснащен регулирующей задвижкой 10, а патрубок 9 - транспортером 11 и водяным затвором 12.
Предлагаемая камера работает следующим образом.
Исходную шахту, смесь железной руды и угля, загружают в камеру 2 со ступенчатым подом, подвергают последовательно сушке и разогреву до 1020оС и загружают в вертикальную шахту 3. По ней шихта опускается сверху вниз, восстанавливается, разгружается через щели разгрузочной решетки 4 и попадает в ванну 5 с водой. За счет физического тепла обожженной руды вода с поверхности частично испаряется, повышая давление пара под водой до величины 50-250 дПа. Под таким давлением пар проходит через разгрузочную решетку 4 и поступает в поднимающийся к верху вертикальной шахты 3 поток углекислоты. Воду в ванну 5 подают по тракту 8 и регулируют задвижкой 10. Закаленную руду транспортером 11 отгружают на последующее обогащение.
Во всех примерах приемы работы камеры идентичны описанным. Изменению подлежат только конструктивные параметры водяной ванны.
П р и м е р 1. На средние конструктивные параметры. Объем водяной ванны выполнен равным 0,25 объема вертикальной шахты, т.е. 0,25 ˙ 70=17,5 м3 (здесь 70 м3 - объем вертикальной шахты). При указанных конструктивных соотношениях удельная производительность камеры довосстановления составила 6,4 т/м3 ˙ ч. Печь типа СВС-1,0 Лисаковского ГОКа оборудована камерой довосстановления с традиционным исполнением и имеет удельную производительность 4,9 т/м3 ˙ ч. Таким образом, по данному параметру предложенное решение превосходит прототип.
П р и м е р 2. На минимальные значения конструктивных параметров и на отклонения от них. Объем водяной ванны выполнен равным 0,1 объема вертикальной шахты, т. е. 0,1 ˙ 70=7,0 м3. При таких конструктивных соотношениях удельная производительность камеры довосстановления составила 6,2 т/м3 ˙ ч.
Понижение объема водяной ванны возможно только до величины 0,10 объема вертикальной шахты. Так, при объеме водяной ванны, равной 0,08 объема вертикальной шахты, из-за ухудшения процесса закалки руды производительность камеры довосстановления понижается с 6,2 до 5,5 т/м3 ˙ ч.
П р и м е р 3. На максимальные значения конструктивных параметров и на отклонения от них. Объем водяной ванны выполнен равным 0,40 объема вертикальной шахты, т. е. 0,4 ˙ 70=28 м3. При таких конструктивных соотношениях удельная производительность камеры довосстановления составила 6,3 т/м3 ˙ ч.
Повышение объема водяной ванны возможно только до величины 0,40 объема вертикальной шахты. Например, при объеме водяной ванны, равном 0,45 объема вертикальный шахты, из-за понижения интенсивности испарения воды производительность камеры довосстановления уменьшается на 0,6 т/м3 ˙ ч. Промышленная печь СВС-1,0 Лисаковского ГОКа с камерой довосстановления в традиционном исполнении имеет производительность 100 т/ч. Применение изобретения обеспечивает увеличение производительности печи на 10-14% и улучшение качества готовой продукции.
Claims (1)
- КАМЕРА ДОВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЕЧИ СТУПЕНЧАТО-ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ, содержащая вертикальную шахту, разгрузочную решетку и ванну закалки восстановленной руды с подом и боковыми стенками, отличающаяся тем, что под и боковые стенки ванны выполнены герметичными и соединены с разгрузочной решеткой и ванна снабжена трактом подачи воды с регулирующей задвижкой и наклонным патрубком с транспортером отгрузки руды и водяным затвором, при этом объем ванны выполнен равным 0,1 - 0,4 объема вертикальной шахты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045796 RU2026358C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045796 RU2026358C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2026358C1 true RU2026358C1 (ru) | 1995-01-09 |
Family
ID=21606024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5045796 RU2026358C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2026358C1 (ru) |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5045796 patent/RU2026358C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1127904, кл. C 21B 13/00, 1984. * |
| Авторское свидетельство СССР N 1540275, кл. C 21B 13/10, 1987. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3800427A (en) | Method for drying coal | |
| US4246024A (en) | Method for the gaseous reduction of metal ores using reducing gas produced by gasification of solid or liquid fossil fuels | |
| SU1109041A3 (ru) | Способ осуществлени эндотермических процессов | |
| JP2964444B2 (ja) | 粉鉱又は精鉱を直接還元するための方法及び装置 | |
| US4224056A (en) | Direct reduction process for iron ores with fluidized bed system | |
| US3700563A (en) | Method of reactivating spent activated coal | |
| SU1001863A3 (ru) | Способ восстановлени металлической руды | |
| US3779741A (en) | Method for reducing particulate metal ores to sponge iron with recycled reducing gas | |
| SU1082328A3 (ru) | Способ пр мого получени губчатого железа и устройство дл его осуществлени | |
| US1148331A (en) | Furnace for heating gases or the like. | |
| US4224057A (en) | Method for carburizing sponge iron | |
| SU938747A3 (ru) | Способ восстановлени дисперсной окиси железа и получени расплавленного чугуна и устройство дл его осуществлени | |
| US3032398A (en) | Process and furnace for the continuous production of aluminum nitride | |
| SU1128842A3 (ru) | Способ восстановлени измельченной железной руды до губчатого железа | |
| UA128943C2 (uk) | Спосіб і пристрій для отримання прямовідновленого металу | |
| CA1088730A (en) | Method for carrying out endothermic reduction processes in a circulating fluid bed and an apparatus therefor | |
| RU2026358C1 (ru) | Камера довосстановления печи ступенчато-взвешенного слоя | |
| US3189437A (en) | Process for roasting by fluidization, more particularly for magnetizing roasting | |
| UA44878C2 (uk) | Спосіб стабілізації термічно збагачуваного вуглецевого матеріалу | |
| US4242125A (en) | Carbothermic process for producing sponge iron and the improved vertical retort system used in said process | |
| US5230880A (en) | Process and device for forming calcium oxide | |
| RU2003130757A (ru) | Способ отверждения самовосстанавливающих агломератов | |
| SU972205A1 (ru) | Многокамерна печь кип щего сло | |
| US2536105A (en) | Two-stage continuous carbonization-activation process | |
| US3743697A (en) | Process of calcination |