RU2489495C2 - Metal coating complex of iron-containing raw material in form of pellets or briquettes - Google Patents
Metal coating complex of iron-containing raw material in form of pellets or briquettes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489495C2 RU2489495C2 RU2011136657/02A RU2011136657A RU2489495C2 RU 2489495 C2 RU2489495 C2 RU 2489495C2 RU 2011136657/02 A RU2011136657/02 A RU 2011136657/02A RU 2011136657 A RU2011136657 A RU 2011136657A RU 2489495 C2 RU2489495 C2 RU 2489495C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- raw material
- raw materials
- chamber
- zone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела, а именно к металлизации железорудных сырьевых материалов в виде окатышей или брикетов.The invention relates to the preparation of raw materials for metallurgical processing, namely, the metallization of iron ore raw materials in the form of pellets or briquettes.
Известно устройство для производства металлизированных окатышей, которое состоит из печи шахтного типа или реторты. Основными элементами устройства является двухзонная шахтная печь и риформер для конверсии природного газа. В печь загружают предварительно обожженные окатыши. Изолирование печи от атмосферного воздуха осуществляется с помощью динамических газовых затворов. В печи окатыши опускаются сверху вниз навстречу газу - восстановителю. Общее время пребывания окатышей в печи для полного восстановления составляет 8-12 часов. Металлизированные окатыши поступают в зону охлаждения, из которой с помощью секторного затвора выдаются на ленточный конвеер [Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А., Лазуткин С.Э. Совершенствование технологии металлизации железорудного сырья в условиях ОЭМК // Сталь. - 1987. - №7. - С.5-11].A device for the production of metallized pellets is known, which consists of a shaft-type furnace or a retort. The main elements of the device are a dual-zone shaft furnace and a reformer for the conversion of natural gas. The pre-baked pellets are loaded into the oven. Isolation of the furnace from atmospheric air is carried out using dynamic gas valves. In the furnace, pellets are lowered downward towards the reducing gas. The total residence time of the pellets in the furnace for full recovery is 8-12 hours. Metallized pellets enter the cooling zone, from which they are delivered to the belt conveyor using a sector shutter [Kudryavtsev B.C., Pchelkin SA, Lazutkin S.E. Improving the metallization technology of iron ore in OEMK // Steel. - 1987. - No. 7. - S.5-11].
Недостатком устройства является использование окатышей, которые прошли высокотемпературный обжиг с затратой значительного количества тепловой энергии. Эксплуатация устройства характеризуется высокими удельними затратами природного газа, продолжительностью процесса металлизации, сложностью технологического процесса с привлечением вспомогательного оборудования.The disadvantage of this device is the use of pellets that have undergone high-temperature firing with the consumption of a significant amount of thermal energy. The operation of the device is characterized by high specific costs of natural gas, the duration of the metallization process, the complexity of the process involving auxiliary equipment.
Наиболее близким техническим решением, избранным в качестве прототипа, является комплекс для термической металлизации железосодержащего сырья в виде окатышей или брикетов, который содержит последовательно расположенные технологические агрегаты, выполненные с возможностью сушки, предварительного высокотемпературного нагрева исходного сырья, его обжиг и следующее охлаждение (патент Украины на полезную модель №32484, опубл. 12.05.2008 г. бюл. №9).The closest technical solution, selected as a prototype, is a complex for thermal metallization of iron-containing raw materials in the form of pellets or briquettes, which contains sequentially located technological units made with the possibility of drying, preliminary high-temperature heating of the feedstock, its firing and subsequent cooling (Ukrainian patent for Utility Model No. 32484, published May 12, 2008, Bulletin No. 9).
Комплекс включает загрузочное устройство, непрерывный транспортирующий орган, имеющий конвейерную ленту или обжиговые тележки, секции сушки, нагревания, обжига и охлаждения, а также переточные коллекторы, соединяющие секцию охлаждения с секциями сушки и подогрева. В секции обжига размещена камера, поверхность которой снабжена теплоизолированными и магнито-диэлектрическими экранами. Внутри камеры помещены волноводы с антеннами-излучателями, подключенными к источнику микроволнового излучения сверхвысокой частоты. Антенны-излучатели выполнены с возможностью взаимодействия микроволнового излучения сверхвысокой частоты с сырьем на конвейерной ленте или обжиговых тележках.The complex includes a loading device, a continuous conveying organ having a conveyor belt or kiln carts, drying, heating, calcining and cooling sections, as well as transfer collectors connecting the cooling section to the drying and heating sections. A chamber is located in the firing section, the surface of which is equipped with thermally insulated and magneto-dielectric screens. Inside the chamber there are placed waveguides with antennae-emitters connected to a microwave source of microwave radiation. Emitter antennas are made with the possibility of interaction of microwave radiation of superhigh frequency with raw materials on a conveyor belt or firing trolleys.
Недостатком комплекса является то, что транспортирующий тракт технологических агрегатов, которые предусматривают сушку, подогрев, а также высокотемпературный обжиг исходного сырья с получением железосодержащего продукта для металлургической промышленности, выполненный в виде конвейера, перемещает продукт от одного технологического процесса к другому. Использование подобного способа транспортирования не позволяет обеспечить минимизацию энергетических потерь и, соответственно, оптимальные технико-экономические показатели, а по своим конструктивным особенностям известное устройство не может обеспечить процесс металлизации. Кроме того, принятый способ транспортирования увеличивает длину технологической цепочки, которая приводит к необходимости строительства большой длины технологических коммуникаций, значительным материальным и трудовым затратам, связанным с необходимостью обслуживания агрегатов.The disadvantage of the complex is that the conveying tract of technological units, which include drying, heating, as well as high-temperature firing of the feedstock to produce an iron-containing product for the metallurgical industry, made in the form of a conveyor, transfers the product from one technological process to another. Using this method of transportation does not allow minimizing energy losses and, accordingly, optimal technical and economic indicators, and according to its design features, the known device cannot provide a metallization process. In addition, the adopted method of transportation increases the length of the technological chain, which leads to the need to build a large length of technological communications, significant material and labor costs associated with the need to service the units.
Комплекс не может быть смонтирован на ограниченной площади или выполнен как модульный комплекс, который может быть при необходимости перемещенный к месту переработки исходного сырья.The complex cannot be mounted on a limited area or executed as a modular complex, which can be moved to the place of processing of raw materials if necessary.
Задачей изобретения является усовершенствование конструкции комплекса для металлизации железосодержащих материалов за счет применения карусельных технологических агрегатов на всех циклах переработки исходного сырья: от его сушки до металлизации. Технологические агрегаты располагаются по вертикали один над другим. При этом предполагается верхнее расположение агрегата, предназначенного для сушки и предварительного подогрева исходного сырья. Ниже располагается высокотемпературный агрегат, который обеспечивает регламентное поэтапное нагревание исходного сырья до окончания восстановительных процессов и металлизации окатышей или брикетов. Ниже высокотемпературного агрегата располагают охлаждающий агрегат, который обеспечивает снижение температуры металлизированного сырья до регламентного значения.The objective of the invention is to improve the design of the complex for metallization of iron-containing materials through the use of rotary technological units in all cycles of processing of raw materials: from drying to metallization. Technological units are located vertically one above the other. In this case, the upper location of the unit intended for drying and preheating of the feedstock is assumed. Below is a high-temperature unit, which provides for the scheduled gradual heating of the feedstock until the end of the recovery processes and metallization of pellets or briquettes. Below the high-temperature unit, a cooling unit is located, which ensures a decrease in the temperature of metallized raw materials to the regulated value.
В заявленном комплексе предполагается поэтапное воздействие на сырье на всех стадиях технологического процесса:The claimed complex is expected to have a phased effect on raw materials at all stages of the technological process:
- при сушке сырья предполагаются этапы предварительной и окончательной сушки, а также предварительного нагревания, которое обеспечивает полное обезвоживание сырья и подготовку его для металлизации с использованием микроволновой энергии СВЧ;- when drying the raw materials, the stages of preliminary and final drying, as well as pre-heating, which ensure complete dehydration of the raw material and its preparation for metallization using microwave microwave energy, are assumed;
- при металлизации осуществляется стадийное воздействие на сырье волнами излучения сверхвысокой частоты различной интенсивности, которая обеспечивает возрастающее нагревание и планомерный процесс восстановления железа;- during metallization, a stage-by-stage impact on raw materials with waves of ultrahigh-frequency radiation of various intensities is carried out, which provides increasing heating and a systematic process of iron reduction;
- при охлаждении металлизированных окатышей или брикетов предполагается утилизация горячих газов, которые имеют различную температуру для предварительного нагрева исходного сырья и его окончательной сушки.- when cooling metallized pellets or briquettes, it is supposed to utilize hot gases that have different temperatures for preheating the feedstock and its final drying.
Комплекс предусматривает эффективную утилизацию образованного тепла и использование его для активизации процессов сушки и предварительного нагрева окатышей или брикетов. Кроме того, снижение вредных выбросов в атмосферу достигается применением устройства для дожигания газов, образованное тепло которых также используется для сушки и предварительного нагрева исходного сырья.The complex provides for the efficient utilization of the generated heat and its use for activating the drying and preheating of pellets or briquettes. In addition, the reduction of harmful emissions into the atmosphere is achieved by the use of a device for afterburning gases, the generated heat of which is also used for drying and preheating the feedstock.
Техническая и социальная эффективность от реализации заявленного изобретения позволяет снизить энергетические затраты на металлизацию окатышей или брикетов, а также повысить технико-экономические показатели получения металлургического сырья, полученного при отработке техногенных месторождений.Technical and social efficiency from the implementation of the claimed invention allows to reduce energy costs for the metallization of pellets or briquettes, as well as to increase the technical and economic indicators for the production of metallurgical raw materials obtained from the development of man-made deposits.
Комплекс может быть выполнен в виде компактной модульной установки, которая может быть смонтирована в непосредственной близости от места добычи сырья. При этом обеспечивается снижение затрат на транспортирование исходного сырья и перемещение комплекса на новое место проведение работ.The complex can be made in the form of a compact modular installation, which can be mounted in close proximity to the place of extraction of raw materials. This ensures a reduction in the cost of transporting the feedstock and moving the complex to a new location.
Поставленная задача решается за счет того, что комплекс для термической металлизации железосодержащего сырья в виде окатышей или брикетов содержит последовательно расположенные технологические агрегаты, которые выполнены с возможностью сушки, предварительного высокотемпературного нагрева исходного сырья, его металлизацию и последующее охлаждение.The problem is solved due to the fact that the complex for the thermal metallization of iron-containing raw materials in the form of pellets or briquettes contains successive process units that are capable of drying, preliminary high-temperature heating of the feedstock, its metallization and subsequent cooling.
Согласно изобретению комплекс содержит последовательно расположенные по вертикали технологические агрегаты: печь для сушки и предварительного нагрева сырья, печь для высокотемпературного нагрева и металлизации сырья, охладитель металлизированного сырья. Все три технологических агрегата карусельного типа и снабжены круговыми подами для поэтапного воздействия на перерабатываемое сырье, причем печь для сушки и предварительного нагрева имеет три температурные зоны: предварительной и окончательной сушки, а также предварительного нагрева окатышей, где зона предварительной сушки сырья имеет в верхней части вакуум-камеру, а нижней части - дутьевую камеру. Зона окончательной сушки имеет в верхней части вакуум-камеру, а в нижней части - дутьевую камеру. Зона предварительного нагрева имеет в верхней части дутьевую камеру, а в нижней части - вакуум-камеру. Зона предварительного нагрева печи имеет транспортирующий тракт связанный с нижерасположенной печью для высокотемпературного нагрева и металлизации сырья - реакционной камерой. Рабочее пространство реакционной камеры разделено футерованными перегородками не менее чем на две температурно-технологических зоны. Каждая из температурно-технологических зон реакционной камеры имеет волноводы источников энергии сверхвысокой частоты (ВНЧ), причем реакционная камера связана газоотводом с рабочим пространством дутьевой камеры температурной зоны предварительного подогрева сырья и имеет транспортирующий тракт с нижерасположенным охладителем, который имеет теплоизолированное укрытие с двумя зонами охлаждения металлизированного сырья, выполненными в виде высокотемпературной и низкотемпературной вакуум-камер, причем под вакуум-камерами расположен вращающийся под охладителя выполненный в виде решетки, к нижней части которой примыкают дутьевые камеры с регулированной принудительной подачей атмосферного воздуха. Высокотемпературная камера охладителя соединена прямоточным теплоизолированным коллектором с дутьевой камерой над зоной предварительного нагрева сырья, а низкотемпературная камера охладителя соединена переточным коллектором с зоной окончательной сушки сырья.According to the invention, the complex contains technological units successively arranged vertically: a furnace for drying and preheating raw materials, a furnace for high-temperature heating and metallization of raw materials, a cooler for metallized raw materials. All three technological units are of a carousel type and are equipped with circular hearths for a phased effect on the processed raw materials, and the furnace for drying and preheating has three temperature zones: preliminary and final drying, as well as preheating of pellets, where the zone of preliminary drying of raw materials has a vacuum in the upper part -camera, and the bottom of the blast chamber. The final drying zone has a vacuum chamber in the upper part and a blow chamber in the lower part. The preheating zone has a blast chamber in the upper part and a vacuum chamber in the lower part. The preheating zone of the furnace has a conveying tract connected to the downstream furnace for high-temperature heating and metallization of raw materials — a reaction chamber. The working space of the reaction chamber is divided by lined partitions into at least two temperature-technological zones. Each of the temperature-technological zones of the reaction chamber has waveguides of microwave energy sources, and the reaction chamber is connected by a gas outlet to the working space of the blast chamber of the temperature zone of the preheating of raw materials and has a conveying tract with a downstream cooler, which has a heat-insulated shelter with two metallized cooling zones raw materials made in the form of high-temperature and low-temperature vacuum chambers, and under the vacuum chambers is located rotating under the cooler is made in the form of a grill, to the lower part of which are adjacent blast chambers with controlled forced supply of atmospheric air. The high-temperature cooler chamber is connected by a direct-flow heat-insulated collector to the blast chamber above the preheating zone of the raw material, and the low-temperature cooler chamber is connected by the transfer manifold to the zone of final drying of the raw material.
Для повышения температуры отходящих газов и снижения уровня токсичных выбросов реакционная камера может быть связана газоотводом с устройством для дожигания горючих газов, которое выполнено с возможностью подачи высокотемпературных газов в рабочее пространство зоны предварительного нагрева сырья.To increase the temperature of the exhaust gases and reduce the level of toxic emissions, the reaction chamber can be connected by a gas outlet to a device for burning off combustible gases, which is configured to supply high-temperature gases to the working space of the feed preheating zone.
Для повышения эффективности металлизации железосодержащего сырья пространство реакционной камеры может быть разделено футерованными перегородками на секторы, угол раскрытия которых составляет: в 1-м секторе 70-95°; в 2-м секторе - 80-100°; в 3-м секторе - 95-110°, а 4-м секторе составляет 50-70°.To increase the metallization efficiency of iron-containing raw materials, the space of the reaction chamber can be divided by lined partitions into sectors, the opening angle of which is: in the 1st sector, 70-95 °; in the 2nd sector - 80-100 °; in the 3rd sector - 95-110 °, and the 4th sector is 50-70 °.
Заявленное изобретение иллюстрируется схемами, где на фиг.1 изображена схема комплекса для термической металлизации железосодержащих материалов; на фиг.2 изображена схема комплекса для термической металлизации железосодержащих материалов с устройством для дожигания горючих газов.The claimed invention is illustrated by diagrams, where figure 1 shows a diagram of a complex for thermal metallization of iron-containing materials; figure 2 shows a diagram of a complex for thermal metallization of iron-containing materials with a device for afterburning combustible gases.
Конструкция комплекса и его работа рассматриваются на примере металлизации железорудных окатышей.The construction of the complex and its operation are considered on the example of metallization of iron ore pellets.
Комплекс содержит последовательно расположенные по вертикали сверху вниз технологические агрегаты: печь для сушки и предварительного нагрева 1, печь для высокотемпературного нагрева и металлизации 2, а также охладитель металлизированного сырья 3. Все три технологических агрегата карусельного типа и имеют круговые поды 4, 5, 6 для поэтапного воздействия на перерабатываемое железорудное сырье.The complex contains technological units successively arranged vertically from top to bottom: a drying and preheating furnace 1, a furnace for high-temperature heating and metallization 2, and a metallized raw material cooler 3. All three technological units are carousel-type and have
Печь для сушки и предварительного нагрева 1 имеет три температурные зоны: предварительной 7 и окончательной 8 сушки, а также предварительного нагрева 9.The oven for drying and preheating 1 has three temperature zones: pre-7 and final 8 drying, as well as pre-heating 9.
Зона предварительной сушки 7 окатышей имеет в верхней части вакуум-камеру 10, а в нижней части - дутьевую камеру 11.The pre-drying zone of 7 pellets has a
Зона окончательной сушки 8 имеет в верхней части вакуум-камеру 12, а в нижней части - дутьевую камеру 13.The final drying zone 8 has a
Зона предварительного нагрева 9 имеет в верхней части дутьевую камеру 14, а в нижней части - вакуум-камеру 15. Печь для сушки и предварительного нагрева 1 соединена транспортным трактом 16 с нижерасположенной печью для высокотемпературного нагрева и металлизации сырья 2. Верхняя часть печи 2 имеет реакционную камеру 17, рабочее пространство которой разделено футерованными перегородками (на схеме не показано) не менее чем на две температурно-технологических зоны 18, 19.The pre-heating zone 9 has a
Реакционная камера 17 связана газоотводом 20 с рабочим пространством дутьевой камеры 14 температурной зоны предварительного подогрева 9 сырья.The reaction chamber 17 is connected by a
Каждая из температурно-технологических зон 18, 19 печи 2 для высокотемпературного нагрева и металлизации окатышей имеет волноводы источников энергии сверхвысокой частоты (СВЧ) 21, 22, которые связаны с генератором 23.Each of the temperature-
Печь 2 для высокотемпературного нагрева и металлизации окатышей связана транспортным трактом 24 с кольцевым охладителем 3 со вращающимся подом 6. Кольцевой охладитель 3 выполнен в виде теплоизолированного укрытия, разделенного на две зоны охлаждения окатышей, выполненных в виде высокотемпературной 25 и низкотемпературной 26 вакуум-камер. Высокотемпературная вакуум-камера 25 предназначена для охлаждения горячих металлизированных окатышей, а низкотемпературная вакуум-камера 26 - для охлаждения остывающих металлизированных окатышей. Под 6 вакуум-камер выполнен в виде вращающейся решетки, к нижней части которой примыкают дутьевые камеры 27, 28 с регулированной принудительной подачей атмосферного воздуха с помощью компрессора 29.The furnace 2 for high-temperature heating and metallization of pellets is connected by a
Высокотемпературная камера 25 охладителя 3 соединена прямоточным теплоизолированным коллектором 30 с дутьевой камерой 14 над зоной предварительного нагрева сырья, а низкотемпературная камера охладителя 26 соединена переточным коллектором 31 с зоной окончательно сушки сырья 8.The high-
Полученное кондиционное сырье располагается на складе 32.The resulting conditioned raw materials are located in
Для повышения температуры отходящих газов и эффективности их утилизации, а также снижения уровня токсичных выбросов в атмосферу реакционная камера связана газоотводом с устройством для дожигания горючих газов 33, которое выполнено с возможностью подачи высокотемпературных газов в рабочее пространство зоны предварительного нагрева сырья 9.To increase the temperature of the exhaust gases and the efficiency of their utilization, as well as to reduce the level of toxic emissions into the atmosphere, the reaction chamber is connected by a gas outlet to a device for burning combustible gases 33, which is configured to supply high-temperature gases to the working space of the pre-heating zone of raw materials 9.
Для повышения качества металлизации железорудного сырья пространство реакционной камеры 17 разделено футерованными перегородками на секторы, угол раскрытия которых представляет: в 1-м секторе 70-95°; в 2-м секторе - 80-100°; в 3-м секторе - 95-110° градусов, а 4-м секторе составляет 50-70°.To improve the metallization quality of iron ore raw materials, the space of the reaction chamber 17 is divided by lined partitions into sectors, the opening angle of which is: in the 1st sector, 70-95 °; in the 2nd sector - 80-100 °; in the 3rd sector - 95-110 ° degrees, and the 4th sector is 50-70 °.
Для снижения потерь энергии сверхвысокой частоты при металлизации сырья реакционная камера 17 может быть снабжена колпаком, внутренняя поверхность которого футерована магнито-диэлектрическим материалом, который защищает от излучения и отражает энергию СВЧ, при этом колпак ограничен с обеих сторон воздушной прослойкой.To reduce microwave energy losses during metallization of raw materials, the reaction chamber 17 can be equipped with a cap, the inner surface of which is lined with magneto-dielectric material, which protects against radiation and reflects microwave energy, while the cap is bounded on both sides by an air gap.
Комплекс термической металлизации железорудного сырья реализуется следующим образом.Complex thermal metallization of iron ore is implemented as follows.
Сырьем для термической металлизации железосодержащего сырья служат окатыши или брикеты, изготовленные из шихты, которая содержит железорудную составляющую. Изготовление исходного сырья, подлежащего металлизации, осуществляется на соответствующих агрегатах, которые обеспечивают дозированное соотношение компонентов шихты и формирование из нее брикетов или окатышей, которые имеют достаточную механическую прочностью, которая предупреждала бы их разрушение при транспортировании и в процессе технологического цикла дальнейшей переработки.The raw materials for the thermal metallization of iron-containing raw materials are pellets or briquettes made of a mixture that contains an iron ore component. The production of raw materials to be metallized is carried out on the appropriate units, which provide a metered ratio of the components of the mixture and the formation of briquettes or pellets from it, which have sufficient mechanical strength, which would prevent their destruction during transportation and during the technological cycle of further processing.
В соответствии с изобретением заявленный комплекс выполнен из взаимозависимых технологических агрегатов, которые обеспечивают преобразование сырья до получения конечного продукта - металлизированных окатышей или брикетов, предназначенных для металлургической промышленности.In accordance with the invention, the claimed complex is made of interdependent technological units that provide the conversion of raw materials to produce the final product - metallized pellets or briquettes intended for the metallurgical industry.
Воздействие на сырье происходит поэтапно по вертикали сверху вниз в каждом технологическом агрегате. Перемещение сырья с одного агрегата к другому происходит по помощи разгрузочных устройств по перегрузочным желобам под действием сил гравитации.The impact on raw materials occurs in stages vertically from top to bottom in each technological unit. The movement of raw materials from one unit to another takes place with the help of unloading devices along reloading chutes under the influence of gravitational forces.
В целом, комплекс предусматривает размещение сверху вниз печь для сушки и предварительного нагрева сырья 1, печь для высокотемпературного нагрева и металлизации сырья 2, а также охладителя металлизированного сырья 3.In general, the complex provides for the placement of a top-down furnace for drying and preheating of raw materials 1, a furnace for high-temperature heating and metallization of raw materials 2, as well as a cooler for metallized raw materials 3.
Первоначальное сырье поступает в печь для сушки и предварительного нагрева окатышей 1. Обработка сырья в этой печи обеспечивает удаление остаточной влаги и нагревание для последующего начала металлизации.The initial raw material enters the furnace for drying and preheating the pellets 1. Processing the raw materials in this furnace removes residual moisture and heats up for subsequent metallization.
Сушка и нагрев сырья являются предварительной операцией и реализуются за счет утилизации тепла, образованного при выполнении последующих технологических операций. Сырье подвергается воздействию в трех температурных зонах. В первой температурной зоне 7 происходит предварительная сушка исходного сырья за счет того, что горячий газообразный агент поступает через слой сырья, расположенный на вращающемся поде 4 печи с дутьевой камеры 11 в вакуум-камеру 10 и дальше выбрасывается в атмосферу после предварительной очистки от пылевой фракции. Время пребывания в первой зоне 7 зависит от температуры в ее атмосфере и степени влажности исходного сырья.Drying and heating of the raw materials are a preliminary operation and are realized due to the utilization of the heat generated during subsequent technological operations. Raw materials are exposed in three temperature zones. In the first temperature zone 7, pre-drying of the feedstock occurs due to the fact that the hot gaseous agent enters through the feed bed located on the
По мере перемещения пода 4 печи 1 сырье поступает в зону окончательной сушки 8. В этой зоне 8 окончательная сушка и, соответственно, полное обезвоживание сырья происходит аналогично прососом горячих газов, которые отходят, через слой окатышей или брикетов с дутьвой камеры 13 в вакуум-камеру 12. Окончательная подготовка сырья заканчивается в зоне предварительного нагрева сырья 9, где она полностью в обезвоженном состоянии подвергается нагреванию горячими газами к температуре 600-800°С. Предварительный нагрев сырья 9 за счет подачи прососом горячего воздуха с дутьевой камеры 14 в вакуум камеру 15 позволяет в значительной мере снизить энергетические затраты при получении металлизированного сырья на последующем технологическом цикле.As the
Перемещаясь вместе со вращающимся подом 4, предварительно нагретое сырье поступает в разгрузочное устройство и дальше по транспортирующему тракту 16 в виде желоба или короба на под 5 нижерасположенной печи 2 для высокотемпературного нагрева и металлизации сырья 7 - реакционную камеру 17.Moving together with the
Особенностью реакционной камеры 17 является то, что рабочий нагрев сырья осуществляется с помощью воздействия волнами сверхвысокой частоты (СВЧ). В реакционной камере 17, благодаря футерованным перегородкам, достигается поэтапное повышение температуры сырья. Разная температура достигается за счет того, что внутри каждой температурной зоны, образованной перегородками, располагают волноводы энергии СВЧ 21, 22, которые связаны с генератором 23. Минимальное количество образованных футерованными перегородками температурных зон 18, 19 не менее двух. Этим обеспечивается этапность процесса и плавность нагрева.The peculiarity of the reaction chamber 17 is that the working heating of the raw material is carried out by means of exposure to ultra-high frequency (microwave) waves. In the reaction chamber 17, due to the lined partitions, a gradual increase in the temperature of the raw material is achieved. A different temperature is achieved due to the fact that within each temperature zone formed by the partitions,
Проведенные исследования показали, что высокое качество металлизируемого сырья может быть достигнуто, если пространство реакционной камеры разделено футерованными перегородками на четыре сектора, угол раскрытия которых представляет: в 1-м секторе 70-95°; в 2-м секторе - 80-100°; в 3-м секторе - 95-110°, а 4-м секторе составляет 50-70°.Studies have shown that the high quality of metallized raw materials can be achieved if the space of the reaction chamber is divided by lined partitions into four sectors, the opening angle of which is: in the 1st sector, 70-95 °; in the 2nd sector - 80-100 °; in the 3rd sector - 95-110 °, and the 4th sector is 50-70 °.
При меньшем значении угла раскрытия в каждом секторе недостаточно температурное влияние на обрабатываемое сырье, а при большем - наблюдается необоснованная затрата энергии на реализацию процесса металлизации. Кроме того, поднимается этапность термического воздействия на металлизируемое сырье и поднимаются качественные показатели процесса.With a smaller value of the opening angle in each sector, the temperature effect on the processed raw materials is not enough, and with a larger one, an unreasonable expenditure of energy on the implementation of the metallization process is observed. In addition, the stagedness of thermal effects on metallized raw materials rises and the quality indicators of the process rise.
Высокотемпературное влияние на сырье обеспечивает восстановление металла - металлизация до кондиционных показателей. Металлизация сопровождается образованием значительного количества тепла в отходящих газах, которые из-за значительной скорости протекания технологического процесса являются частично горючими.The high-temperature effect on the raw materials provides metal recovery - metallization to condition indicators. Metallization is accompanied by the formation of a significant amount of heat in the exhaust gases, which, due to the significant speed of the process, are partially combustible.
Созданный в реакционной камере высокотемпературный газ используется для предварительного нагрева сырья в соответствующей зоне 9. Высокотемпературный газ подают по газоотводу 20 непосредственно в дутьевую камеру 14.The high-temperature gas created in the reaction chamber is used to preheat the feedstock in the corresponding zone 9. High-temperature gas is supplied through the
После окончания процесса металлизации металлосодержащее сырье поступает в разгрузочное устройство реакционной камеры 17 и по транспортирующему тракту 24 под действием сил гравитации поступает в охладитель для снижения температуры до уровня температуры окружающей среды.After the metallization process is completed, the metal-containing raw material enters the unloading device of the reaction chamber 17 and enters the cooler under the action of
Охладитель 3 снабжен теплоизолированным укрытием с двумя зонами 25, 26 охлаждения металлизированного сырья. Сначала металлизированное сырье поступает в высокотемпературную вакуум-камеру 25. В высокотемпературной камере 25 с помощью дутьевой камеры 27, из которой принудительно с помощью нагнетающих устройств 29 подается воздух, происходит предварительное охлаждение металлизированных окатышей или брикетов.The cooler 3 is equipped with a thermally insulated shelter with two cooling
В процессе снижения температуры сырье поступает в низкотемпературную вакуум-камеру 26 для окончательного охлаждения. В этой камере 26, аналогично как и в высокотемпературной 25, с помощью дутьевой камеры через решетчатый под 6 принудительно компрессором 29 подается атмосферный воздух, который окончательно охлаждает металлизированное сырье.In the process of lowering the temperature, the feed enters the low-
Конструкция заявленного комплекса предусматривает возможность снижения до 25% энергетических затрат за счет предварительной подготовки исходного сырья с использованием утилизируемого тепла. Это обеспечивается за счет того, что по газоотводу 20 реакционной камеры 17 направляют образованные раскаленные газы в печь 1 для предварительного нагрева исходного сырья с помощью дутьевой камеры 14, расположенной над подом 4. Обеспечив предварительный нагрев 9 исходного сырья, горячие газы из вакуум-камеры 15 зоны предварительного нагрева направляют в дутьевую камеру 11 предварительной сушки окатышей или брикетов. Из этой камеры охлажденные газы после предварительной очистки удаляются в атмосферу.The design of the claimed complex provides for the possibility of reducing up to 25% of energy costs due to preliminary preparation of the feedstock using utilized heat. This is due to the fact that the generated hot gases are directed through the
Как было установлено, горячие газы, выходящие из реакционной камеры 17, имеют определенную степень горючести. Использование этого качества позволяет снизить токсичность газов при их выбросе в атмосферу и дополнительно получить до 15% тепла, которые используется при работе комплекса. Для этого сжигаемые газы по газоотводу направляют в устройство 35, где их дожигают, откуда дальше они поступают в печь 1 для сушки и предварительного подогрева исходного сырья и, в частности, в дутьевую камеру 14 зоны предварительного нагрева исходного сырья 9.It has been found that hot gases leaving the reaction chamber 17 have a certain degree of combustibility. Using this quality allows you to reduce the toxicity of gases when they are released into the atmosphere and additionally receive up to 15% of the heat that is used during the operation of the complex. To do this, the combusted gases are sent through a gas outlet to a device 35, where they are burned, from where they then enter the furnace 1 for drying and preheating the feedstock and, in particular, to the
Кроме того, полная утилизация горячих газов осуществляется при работе охладителя 3. В работе охладителя 3 предусмотрено двухэтапное охлаждение исходного сырья, поэтому, соответственно, температура утилизируемых газов разная. Газы из высокотемпературной камеры 25 охладителя по прямоточному теплоизолированному коллектору 30 подают в дутьевую камеру 14 зоны предварительного нагрева сырья 9 в печи 1, а газы из низкотемпературной камеры 26 охладителя 3 направляют с помощью переточного коллектора 31 в дутьевую камеру 13 зоны окончательного сушки 8 сырья в сушильной печи 1.In addition, the full utilization of hot gases is carried out during operation of the cooler 3. In the operation of the cooler 3, two-stage cooling of the feedstock is provided, therefore, accordingly, the temperature of the utilized gases is different. Gases from the high-
Полученное кондиционное сырье располагается на складе 32.The resulting conditioned raw materials are located in
Выполненные исследования и опытно-промышленные испытания показали, что заявленный комплекс представляет собой компактную высокопроизводительную конструкцию, которая обеспечивает реализацию технологии металлизации железосодержащего сырья для металлургической промышленности. Устройство позволяет минимизировать энергетические и материальные затраты на получение готового продукта. Последовательное по вертикали расположение технологических агрегатов позволяет упростить конструкцию за счет перемещения перерабатываемого сырья от одного технологического этапа к другому за счет использования сил гравитации.The studies and pilot tests showed that the claimed complex is a compact high-performance design that provides the implementation of metallization technology for iron-containing raw materials for the metallurgical industry. The device allows to minimize energy and material costs for obtaining the finished product. The vertical arrangement of technological units allows you to simplify the design by moving the processed raw materials from one process stage to another through the use of gravity.
Применение дифференцированного теплового воздействия на перерабатываемый продукт в сушильной печи и в реакционной камере позволяет получить планомерное протекание процесса металлизации.The use of differentiated thermal effects on the processed product in the drying oven and in the reaction chamber allows to obtain a systematic course of the metallization process.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201103469 | 2011-03-23 | ||
UA201103469 | 2011-03-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011136657A RU2011136657A (en) | 2013-03-10 |
RU2489495C2 true RU2489495C2 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49123186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011136657/02A RU2489495C2 (en) | 2011-03-23 | 2011-09-02 | Metal coating complex of iron-containing raw material in form of pellets or briquettes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489495C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688765C1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of metallized pellets production |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2167943C2 (en) * | 1995-08-07 | 2001-05-27 | Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лтд. | Method of partial reduction of iron oxides and method of producing metallic iron |
RU2293121C2 (en) * | 2002-01-24 | 2007-02-10 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Melt iron producing method |
UA32484U (en) * | 2008-03-17 | 2008-05-12 | Олександр Васильович Рева | Method for heat treatment of pelletized raw materials |
RU87166U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-09-27 | Владимир Евгеньевич Черных | TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCTION OF METALLIZED PRODUCT |
RU93802U1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибинженерпроект" (ООО "СибИП") | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF METALLIZED PRODUCT |
-
2011
- 2011-09-02 RU RU2011136657/02A patent/RU2489495C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2167943C2 (en) * | 1995-08-07 | 2001-05-27 | Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лтд. | Method of partial reduction of iron oxides and method of producing metallic iron |
RU2293121C2 (en) * | 2002-01-24 | 2007-02-10 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Melt iron producing method |
UA32484U (en) * | 2008-03-17 | 2008-05-12 | Олександр Васильович Рева | Method for heat treatment of pelletized raw materials |
RU87166U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-09-27 | Владимир Евгеньевич Черных | TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCTION OF METALLIZED PRODUCT |
RU93802U1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибинженерпроект" (ООО "СибИП") | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF METALLIZED PRODUCT |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688765C1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of metallized pellets production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011136657A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101624647B (en) | Pellet roasting production technology recycling residual heat and system thereof | |
CN106017073B (en) | A kind of Industrial Stoves | |
CN113604662B (en) | Pellet roasting system and method based on sintering machine | |
CN102649550A (en) | Carbonization-activation integrated activated carbon production apparatus | |
CN203595390U (en) | SCR denitration catalyst roasting furnace conducting heating through electricity and natural gas | |
RU2489495C2 (en) | Metal coating complex of iron-containing raw material in form of pellets or briquettes | |
CN101481752B (en) | Self-sealing nitrogen circulating cooling method and apparatus | |
CN102829614B (en) | Welding rod drying equipment used for manufacturing electrode rods | |
CN201508114U (en) | Comprehensive residual heat-recycling hot air flow system for pellet production facilities | |
CN212274604U (en) | Chain row type vanadium ore roasting tunnel kiln | |
CN106115752B (en) | A kind of activated alumina process units and technique | |
CN204063909U (en) | Heating blast type tunnel cave | |
CN207749155U (en) | The system for preparing mineral pelletizing | |
CN202347064U (en) | Shaft furnace type oxidization and sodium treatment roasting device | |
CN201355185Y (en) | Energy-saving kiln | |
CN206858445U (en) | A kind of vertical limestone calcination kiln of environment-friendly type | |
CN2828694Y (en) | Energy-saving avid oxide pelletizing roasting shaft furnace | |
CN216668313U (en) | Pellet roasting system based on sintering machine | |
CN204185393U (en) | Sandwich structure lime calcining equipment | |
JP3439059B2 (en) | Reduced iron production equipment | |
CN220450262U (en) | Sintering machine-shaft furnace pellet roasting system | |
CN216738423U (en) | Low-temperature rapid reduction drying system for rotary kiln | |
CN203385287U (en) | Dual-door charging system for tunnel kiln | |
CN216745384U (en) | Quick drying system for waste heat of rotary kiln | |
RU94680U1 (en) | FURNACE FOR RECOVERY METAL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140903 |