способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, включающий ее нагрев перед спеканием ионизированным в плазмотронах газом, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего используют нейтральный газ, а температуру газа, поступающего в нагреваемый слой аглошихты, регулируют, смешивая ионизированный газ с холодным нейтральным газом, причем соотношение расходов газа, подаваемого в плазмотроны и используемого для регулирования, поддерживают в пределах 0,5 6,7, а интенсивность нагрева аглошихты в пределах 0,8 2,5 МВт/м².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к агломерационному производству.

Известны способы подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающие нагрев аглошихты перед загрузкой ее на агломашину до 60-70^оС, с целью повышения производительности агломашины за счет устранения зоны переувлажнения [1]

Данные способы не решают проблемы повышения качества верхнего слоя пирога агломерата. Применение для зажигания аглошихты горновыми газами, образующимися при сжигании в зажигательных горнах, газообразного, жидкого или пылеугольного топлива приводит к образованию при сгорании этих топлив оксидов серы и азота, которые выбрасываются в атмосферу и наносят ущерб окружающей среде.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки аглошихты к спеканию, в котором перед спеканием аглошихту предварительно прогревают и частично восстанавливают ионизированным в плазмотронах восстановительным газом. Такой способ позволяет получать частично металлизованный агломерат с повышенной прочностью и повышает производительность агломашины [2]

Недостатком данного способа является увеличение расхода первичного топлива на производства агломерата и загрязнения окружающей среды вредными оксидами серы и азота, образующимися при сжигании топлива в зажигательном горне.

Целью изобретения является сокращение расхода топлива на производство агломерата, повышение качества агломерата и сокращение вредных выбросов в атмосферу с аглогазами.

Цель достигается тем, что подготовку аглошихты к спеканию, включающую ее нагрев перед спеканием ионизированным в плазмотронах газом, осуществляют, используя для получения ионизированного газа нейтральный газ и регулируя температуру газа, поступающего в нагреваемый слой аглошихты путем смешивания ионизированного газа с холодным нейтральным газом. При этом соотношение расходов нейтрального газа, подаваемого в плазмотроны и для регулирования, поддерживают в пределах 0,5-6,7, а интенсивность нагрева аглошихты в пределах 1,0-2,5 МВт/м².

Использование для нагрева аглошихты ионизированного нейтрального газа, например аргона, полностью ликвидирует образование вредных оксидов в зажигательном горне. Кроме того при нагреве аглошихты твердое топливо, находящееся в верхнем слое шихты, не горит. Горение топлива начинается только после выхода слоя из зоны нагрева, когда через нагретый до 900-1000^оС слой аглошихты начинает просасываться воздух. При этом горение происходит равномерно по всему сечению слоя, что повышает выход годного и качество верхнего слоя пирога агломерата.

На выходе из плазмотрона факел ионизированного газа имеет температуру 1500-3000^оС. Смешивание такого газа с холодным в соотношении 0,5-6,7 позволяет поддерживать температуру газа, поступающего в слой аглошихты, в пределах 1000-1300^оС и регулировать температуру и количество теплоносителя по длине зоны нагрева аглошихты, не допуская ее оплавления.

Количество и мощность плазмотронов, используемых для нагрева аглошихты, подбирают таким образом, чтобы поддерживать интенсивность подачи тепла в слой в пределах 0,8-2,5 МВт/м². При меньшей интенсивности возможен неравномерный нагрев слоя, требуется увеличение площади зоны нагрева. Превышение интенсивности подачи тепла в слой выше 2,5 МВт/м² вызывает перерасход электроэнергии, перегрев верхнего слоя шихты и ее оплавление.

Анализ известных технических решений показал, что среди них отсутствуют способы подготовки аглошихты, в которых для нагрева ее используют нейтральный ионизированный газ в смеси с холодным. Выбор режимных параметров нагрева аглошихты подтвержден экспериментально.

П р и м е р. На лабораторной агломерационной чаше осуществлена серия спеканий агломерационной шихты, состоящей из 75% оленегорского концентрата, 20% аглоруды и 5% коксика. Высота слоя во всех опытах составляла 250 мм. При окомковании шихты сначала окомковывали концентрат с добавкой 1% извести, а затем добавляли остальные компоненты шихты и смешивали их. Смешивание и окомкование аглошихты производили в тарельчатом грануляторе.

После загрузки окомкованной аглошихты в аглочашу производили ее нагрев с помощью струйного плазмотрона. В качестве плазмообразующего газа использовали азот. Азот подавали также через 3 трубки в факел плазмотрона. Измеряли расход азота, подаваемого в плазмотрон и в факел. Температуру смеси газа, поступающего в слой аглошихты, определяли расчетом. Нагрев аглошихты осуществляли при работающем эксгаустере. После нагрева верхнего слоя аглошихты до 1000^оС (контролировали с помощью термопары) плазмотрон отключали и подачу азота прекращали. В базовом опыте производили обычное зажигание аглошихты с помощью газовой горелки. Результаты опытов приведены в таблице. Прочность аглоспека определяли методом сбрасывания.