Спосіб виробництва металургійного вапна

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно, к способам производства металлургической извести. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства извести для мартеновского производства в двух шахтных печах, включающий сортировку известняка на вращающемся грохоте с выделением фракций 40-150 мм и менее 40 мм. Обжиг известняка фракций 40-150 мм осуществляется продуктами сгорания природного газа [1]. Преимуществами указанного технического решения по сравнению с аналогом [1] являются использование для обжига более крупных фракций известняка, что позволяет улучшить газодинамику обжигаемого слоя, значительно снизить спекание мелких кусков извести. Недостатками указанного технического решения являются высокий расход природного газа на процесс, из-за использования известняка различных фракций в одном обжиговом агрегате, низкое качество извести и образование большого количества отсева известняка фракции менее 40 мм, не используемого при производстве извести. В основу изобретения поставлена задача создание способа производства металлургической извести, в котором путем выделения фракций по крупности и определенного их расположения при обжиге, возможно достичь повышения газопроницаемости обжигаемого слоя, что обеспечивает увеличение производительности процесса, а также снижение расхода природного газа на обжиг. Поставленная задача решается тем, что в способе производства металлургической извести, включающий грохочение известняка с выделением фракций по крупности, загрузку в шахтную печь, обжиг известняка продуктами сгорания углеводородного газа и выгрузку металлургической извести, согласно изобретению выделяют фракции 20-40 мм, 40-80 мм, которые загружают в печь послойно в соотношении 1,0:(0,25-0,66) соответственно и обжигают их совместно, а также выделяют фракцию 80-150 мм, которую обжигают отдельно от других фракций. Предлагаемая совокупность признаков стала возможной благодаря обнаруженной авторами зависимости расхода углеводородного газа и качества извести от гранулометрического состава обжигаемого известняка, соотношения фракций и порядка их загрузки в шахтные печи. Большое значение для эффективного хода процесса диссоциации известняка в агрегатах шахтного типа имеют показатели движения газового потока сквозь слой шихтовых материалов, так как техникоэкономические характеристики и качество продукта во многом зависят от скорости и полноты протекания химических реакций и теплообмена. При загрузке в шахтную печь известняка фракций 40-150 мм в обжиговом агрегате образуется многокомпонентный слой, в котором промежутки между крупными кусками заполняются более мелкими. В этом случае порозность слоя снижается, наблюдается 3-5 кратное увеличение напора при одном и том же количестве газа. Мелкие фракции распределяются неравномерно; они скапливаются в определенных местах и снижают газопроницаемость в десятки раз. Другие участки более менее свободные от мелочи, имеют высокую газопроницаемость. Это вызывает большую неравномерность распределения газа, что приводит к перерасходу газа и ухудшению качества продукта. При обжиге известняка в двух шахтных печах по предлагаемому изобретению, в одной из них обжигается известняк фракции более 80 мм, а в другой - фракции 20-40 мм и 40-80 мм; загруженные послойно в соотношении 1,0:(0,25-0,66) соответственно. Обжиг известняка фракции более 80 мм обеспечивается высокой газопроницаемостью слоя из-за ровного гранулометрического состава материала. При этом обеспечивается получение извести высокого качества за счет равномерного распределения газа по сечению печи. Во второй печи наблюдается также высокая газопроницаемость слоя несмотря на уменьшение размеров кусков известняка, за счет обеспечения оптимального соотношения доли мелкой и крупной фракции и порядка загрузки фракций. При этом часть объема, занимаемого ранее сплошным материалом, замещается материалом более мелким, но имеющим промежутки между кусками. Поэтому порозность слоя опять увеличивается. Регламентирование размеров фракций известняка, используемых при обжиге известь определяется тем, что использование известняка фракции менее 20 мм в шахтных печах приводит к увеличению пылевыноса, снижению газопроницаемости и препятствует нормальному сгоранию газа в печи. Использование известняка фракций 20-40 мм и 40-80 мм в одной из печей позволяет при определенном их соотношении повысить качество получаемой извести, при снижении расхода газа на процесс. Использование фракции более 80 мм (80-150) самостоятельно во второй печи позволяет за счет обеспечения получения однокомпонентного слоя достичь высокую производительность, качество извести и снизить расход газа на процесс. Регламентирование соотношения фракции 20-40 мм и 40-80 мм, загружаемых в первую печь послойно, в пределах 1,0:(0,25-0,66) соответственно, определяется тем, что при соотношении менее 1,0:0,25 фракция 2040 мм заполняет промежутки между кусками 40-80 мм, при этом резко уменьшается порозность слоя, значение которой ниже значения для самой плотной укладки в условиях однокомпонентной фракции, что сильно снижает газопроницаемость слоя. При увеличении соотношения выше 1,0-0,66 также происходит снижение газопроницаемости слоя, из-за перекрывания каналов образующихся между кусками известняка фракции 20-40 мм известняком фракции 40-80 мм. В идентичных условиях Нижнеднепровского трубопрокатного завода им. К.Либкнехта был проведен сопоставительный анализ технико-экономических показателей процесса обжига известняка в двух шахтных печах и качества извести по предлагаемому изобретению и прототипу. По прототипу известняк фракции 40-150 мм загружался в две шахтных печи одновременно. По предлагаемому изобретению фракция 80-150 мм загружалась в одну из печей, а фракции 20-40 мм и 40-80 мм во вторую, в заданных соотношениях поочередно. Способ осуществляют следующим образом. Для обжига используют известняк Комсомольского рудоуправления. Перед подачей известняка для обжига производят его грохочение на вращающемся грохоте и выделяют фракции менее 20 мм, 20-40 мм; 4080 мм и 80-150 мм. Фракцию менее 20 мм отправляют в отход производства. Фракция 20-40 мм и фракцию 40 80 мм поочередно, послойно загружают в печь с помощью скипового подъемника строго определенного количества скипов каждой из выше названной фракции. Фракцию 80-150 мм загружают отдельно во вторую шахтную печь и обжигают по действующему тепловому режиму. Обжиг известняка в каждой шахтной печи осуществляют в идентичных условиях. Режим обжига, а также технико-экономические показатели процесса обжига приведены в таблице. Обжиг известняка осуществлялся продуктами сгорания природного газа. Исследование влияния изменения заявляемых параметров на технико-экономические показатели процесса обжига известняка в шахтных печах проводилась в один этап. Результаты исследования на данном этапе приведены в таблице. Проведенные исследования показали, что отклонение от заявляемых параметров как в сторону снижения, так и в сторону увеличения приводит к ухудшению технико-экономических показателей процесса обжига и качества извести.