SU1673612A1

SU1673612A1 - Способ управлени термообработкой окатышей на конвейерных машинах

Info

Publication number: SU1673612A1
Application number: SU894696544A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Петрович Буткарев; Рудольф Федорович Кузнецов; Вячеслав Николаевич Семичев; Борис Иванович Фефелов; Владимир Александрович Тверитин; Алексей Владимирович Некрашевич
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники; Производственное объединение "Уралмаш"
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к области подготовки железорудного сырь в черной металлургии, а именно к производству окатышей. Целью изобретени вл етс снижение расхода топлива и улучшение качества готовой продукции. Управление термообработкой окатышей на конвейерных машинах с завершением процесса при сжигании газа в слое включает регулирование концентрации кислорода в направл емых в переточный коллектор отработанных газах в пределах 14 - 19% расходов сжигаемого в слое топлива и подаваемого в первую зону охлаждени воздуха, а также изменение температуры отход щих газов из последней вакуумной камеры в пределах 250 - 700°С, причем при понижении (повышении) этой температуры на каждые 25° от исходной увеличивают (уменьшают) расход сжигаемого газа в слое топлива на 0,01 - 0,03 м³/м³ воздуха горени , и на каждый процент понижени (повышени ) содержани кислорода в газе в переточном коллекторе увеличивают (уменьшают) расход поступающего в него отработанного воздуха охлаждени на 20 - 70 м³/т окатышей. Оптимизаци концентрации углерода в горючей смеси по величине температуры окатышей на подходе к фронту воспламенени топлива и величины подаваемого в коллектор отработанного воздуха охлаждени позвол ет повысить производительность процесса обжига и улучшить качество окатышей. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к подготовке железорудного сырь в черной металлургии, а именно к производству окатышей.

Цель изобретени - снижение расхода топлива и улучшение качества готовой продукции .

На чертеже представлена принципиальна схема обжиговой конвейерной машины - участок с зоной слоевого сжигани топлива.

Окислительный (восстановительный) обжиг железорудных окатышей с использованием метода сжигани топлива непосредственно в обрабатываемом слое вл етс самым действенным и экономичным способом применени тепла окислени углерода на заданных горизонтах сло окатышей (гаранти высокого качества продукции при минимальном расходе топлива) и формировани высокотемпературного переточного

ON

-g СО О

ГО

газа-рециркул та с пониженным содержанием кислорода. Однако организаци управл емого процесса сжигани топлива по сравнению с его традиционным сжиганием в свободном объеме требует дополнительного решени сложных задач. К ним относ тс : создание стабильного фронта и воспламенени горючей смеси на заданном горизонте сло , обычно на границе слой - постель, при минимально допустимом содержании в смеси топлива; поддержание в переточных газах на входе в коллектор концентрации кислорода на заданном и посто нном уровне. Решение данной задачи требует оптимизации соотношени температура окатышей на подходе к фронту воспламенени топлива - содержание углерода в горючей смеси - концентраци кислорода в коллекторном газе.

Предлагаемый способ управлени сжиганием топлива в слое окатышей и формированием состава коллекторного газа путем оптимизации концентрации углерода в горючей смеси по величине температуры окатышей на подходе к фронту воспламенени топлива и величины подаваемого в коллектор отработанного воздуха охлаждени имеет следующиеотличительные особенности .

Стабильное воспламенение горючей смеси происходит при температуре предварительного разогрева сло окатышей (на фронте вослламенени ) 650-850°С и концентрации кислорода в смеси 13,9-5,3%, причем минимально требуема температура разогрева сло (650°С) соответствует максимальной концентрации кислорода в смеси (13,9%), а максимальна температура (850°С) - минимальной концентрации кислорода (5,3%). Контроль температур окатышей на подходе к фронту воспламенени производитс косвенным путем -по температуре отход щих из последней вакуумной камеры зоны рекуперации i азов. Эту температуру , следует поддерживать в пределах 250-700°С. При меньшей температуре отход щих газов (менее 250°С) температура окатышей к фронту воспламенени опускаетс ниже 650°С, воспламенение сло становитс нестабильным и становитс возможным прекращение горени топлива в слое на его нижних горизонтах. При большей температуре отход щих га зов (более 700ПС) качество обожженных окатышей уже не повышаетс и расход топлива на дополнительный разогрев сло неоправданно возрастает .

Состав горючей смеси следует формировать в зависимости от температуры отход щих газов (величина которых пр мо

пропорциональна температуре окатышей на подходе к фронту воспламенени ). Изменение температуры отход щих газов на каж- дые 25°С от исходной (заданной дл

данного процесса) следует сопровождать увеличением (уменьшением) расхода сжига емого в слое топлива на 0,01-0,03 м3/м3 воздуха горени , т.е. воздуха, подаваемого в первую дутьевую камеру зоны слоевого

0 сжигани топлива. При изменении расхода топлива в горючую смесь на каждый 25°С изменени температуры отход щих газов на величину, меньшую 0,01 м /м воздуха горени , воспламенение топлива в слое ста5 новитс нестабильным, происходит разладка процесса и ухудшаетс качество продукции (в случае понижени температуры отход щих газов) либо без улучшени условий зажигани топлива неоправданно

0 возрастает его расход на передел. При изменении расхода топлива в гор чую смесь на каждые 25°С изменени температуры отход щих газов на величину, большую 0.03 м /м воздуха горени , неоправданно

5 возрастает расход топлива на передел (в случае понижени температуры отход щих газов) либо вследствие нарушени стабильности воспламенени топлива ухудшаетс качество обожженных окатышей.

0Стабильна работа надслоевых гопливосжигающих устройств при использовании в качестве воздуха горени высокотемпературных коллекторных газов обеспечиваетс при концентрации в них кислорода в преде5 лах 14-19%. При концентрации кислорода в коллекторном газе менее 14% при его использовании дл сжигани топлива в продуктах горени содержитс метан, водород, оксид углерода. Эти газы проход т через

0 слой и требуют по технике безопасности дожигани , что приводит к увеличению расхода топлива на передел. При концентрации кислорода а коллекторном газе более 19% становитс невозможным получение обсж5 женных окатышей улучшенного качества (вюститных, восстановленных и др.). Концентрацию кислорода в коллекторном газе следует поддерживать посто нной. В то же врем , как показано выше, при изменении

0 температуры отход щих в зоне рекуперации газов измен ют расход топлива в горючую смесь, т.е. коэффициент расхода воздуха горени сло . Это обсто тельство, в свою очередь, приводит к изменению кон5 центрации кислорода в отработанных газах. Дл поддержани посто нного содержани кислорода в газах и качества обожженных окатышей необходимо прибегать к дополнительным приемам регулировки процесса. Дл этого на каждый процент изменени

содержани кислорода расход включаемого в коллекторный газ отработанного воздуха охлаждени следует увеличивать (уменьшать ) на 20-70 м /т окатышей. При изменении расхода воздуха охлаждени на каждый процент изменени содержани кислорода в коллекторном газе на величину, меньшую 20 м /т окатышей, содержание кислорода в коллекторном газе не достигает величины 14% и возрастают потери топлива на процесс вследствие химического недожога (в случае понижени содержани кислорода на входе в коллектор) либо вследствие образовани свободного кислорода в обжигаемом слое ухудшаетс качество готовой продукции (в случае повышени содержани кислорода на входе в коллектор) При изменении расхода воздуха охлаждени на каждый процент изменени содержани кислорода в коллекторном газе на величину, большую 70 м /т окатышей, в обжигаемом слое по вл етс свободный кислород и качество продукции ухудшаетс (в случае понижени содержани кислорода на входе в коллектор) либо ввиду недожога топлива возрастаютего затраты мэ передел (в случае повышени содержани кислорода на входе в коллектор)

Обжигова машина содержит зону 1 рекуперации вакуум-камеры 2 зону 3 слоевого сжигани , дутьевые камеры 4, коллекторы 5 подачи топливе-, переточиый коллектор 6 дутьевые камеры 7

Пример Железорудные ОКРТЫШИ подвергают упрочн ющему обжигу на конвейерных машинах Суг ку подогрев и предварительный обжиг (верхних и средних горизоншв сло ) окатыщри производ т традиционными способами Не, завершающей стадии пр - чр 1тельного обжига окатышей , (в зоне рекуперации 1)термообработку ведут при прососе теплоносител сверху вниз. Измен величину топлива расходуемого на предварительны обжиг окатышей, температуру отход щих газов в последней по ходу движени машины вакуумной камере 2 зоны рекулераи и устанавливают равной 570°С. Пси этом к концу зоны рекуперации 1 температура скатышей на границе слой - посте/tu т.е. перед фронтом воспламенени , устанавливаетс равной 780°С. После зоны рекуперации окатыши попадают в зону 3 слоевого сжигани газа В дутьевые камеры А этой зоны, оборудованные коллекторами 5 подачи топлива (природного газа), подают атмосферный воздух, перемешивают его с топливом и полученную гор чую смесь через колосни- копую решетку вдувают в с/юй окатышей. На границе слой - постэль под воздействием температур 780°С происходит воспламенение горючей смеси, и нижние горизонты сло окатышей подвергают обжигу при температуре , заданной по технологии (12201280°С ) Отработанные газы с пониженным содержанием кислорода (12%) выход т из сло под вход переточного коллектора 6. Такие газы ввиду низкого содержани в них кислорода непригодны дл сжигани топлива и поэтому разбавл ютс воздухом. Воздух разбавлени поступает через дутьевые камеры 7, проходит через слой окатышей, охлажда его, нагреваетс до 900- 1000°С и на выходе из сло также поступает под вход

переточного коллектора 6. После смешени обоих газопотоков формируетс коллекторный газ с содержанием кислорода 17% и подаетс на сжигание топлива в предыдущие технологические зоны.

Управление отдельными технологическими параметрами процесса сводитс к следующему

По величине температуры отход щих по вакуумной камере 2 газов регулируют содержание топлива в горючей смеси. При температуре отход щих газов 570°С содержание топлива в горючей смеси в камере 4 устанавливают равным 2,4 м /м воздуха горени

Понижение температуры отход щих гаЗОЕ в последней камере зоны рекуперации с 570 до 530°С сопровождают повышением расход т топлива в горючую смесь на величину

570 -530 ч.„„ .,з,з

002 (

-У- - ) 0.032 MJ/MJ

/ j

где О С2 м /м воздуха горени - изменение количества топлива в горючей смеси нз каждые 2-У С отклонени температуры отход щих газои от исходной.

По величине концентрации кисторода в кол-зкторном газе (17%) регулируют расход охлаждени через камеры 7. Повышение концентрации кислорода в коллекторном газе с 17 до 20% сопровождают понижением расхода воздуха охлаждени на величину

30 ( -fg ) 0 м3/т окатышей,

где 30 MJ/T окатышей - изменение расхода воздуха горени на каждый процент отклонени концентрации кислорода в коллекторном газе.

Описанные приемы управлени могут быть осуществлены в автоматическом режиме . Дл этого на машине устанавливают датчики температуры отход щих из зоны рекуперации газов и концентрации кислорода в коллекторном газе, регул торы и исполнительные механизмы задвижек расхода топлива в горючую смесь и воздуха охлаждени . Сигнал измер емого контролируемого параметра (температура, концентраци кислорода) поступает на регул тор, сравниваетс с заданием и в случае рассогласовани от него управл ющее воздействие передаетс на исполнительный механизм задвижек топлива либо воздуха охлаждени . Происходит восстановление требуемых параметров процесса. Дл повышени качества регулировани концентрации кислорода в горне в соответствующий регул тор вводитс коррекци по расходу топлива.

После обжига и охлаждени окатыши отправл ют на склад готовой продукции.

Применение предлагаемого способа обеспечивает понижение удельного расхода топлива на процесс на 3-9%, увеличение производительности на 2-7% и возможность регулировани содержани FeO в готовом продукте в пределах 3,0-7,5%,

Claims

Формула изобретени

Способ управлени термообработкой окатышей на конвейерных машинах с завершением процесса при сжигании газа в слое, включающий изменение температуры отход щих из последней вакуумной камеры зоны рекуперации газов, регулирование концентрации кислорода в направл емых в переточный коллектор отработанных газах в пределах 14-19%, расходов сжигаемого в слое топлива и подаваемого в первую зону охлаждени воздуха, отличающийс тем, что, с целью снижени расхода топлива и улучшени качества продукции, при понижении (повышении) температуры отход щих газов в пределах 250-700°С на каждые 25°С от исходной, расход сжигаемого в слое топлива увеличивают (уменьшают) на 0,01- 0,03 м3/м3 воздуха горени , а на каждый процент понижени (повышени ) содержани кислорода в газе в переточном коллекторе расход поступающего в него отработанного воздуха охлаждени увели- 5 чивают (уменьшают) на 20-70 м3/т окатышей .

0

5

0

б i