Спосіб запалювання агломераційної шихти

Изобретение относится к агломерационному производству металлургической промышленности. Известен способ зажигания агломерационной шихты, включающий подачу топливовоздушной смеси в рабочее пространство горна равномерным по ширине слоя плоским потоком под углом к поверхности шихты в направлении движения конвейера агломерационной машины и сжигание топлива над поверхностью и на поверхности, шихты. Для реализации этого способа служат горелки с плоским (щелевым) выходным сечением, а топливо и воздух подаются в плоские каналы либо через щелевые сопла, либо через большое количество небольших горелок [2]. Недостатком этого способа является то, что им не определяются параметры подачи топливовоздушной смеси, которые обеспечивают максимально возможную температуру и не вызывают выноса мелких частиц из поверхностного слоя шихты, что приводит к неравномерности спекания верхнего слоя агломерата и, соответственно, к снижению качества готовой продукции и производительности агломашины. В основу изобретения поставлена задача разработать способ зажигания агломерационной шихты путем подачи топлива и воздуха с таким импульсом (количеством движения), при котором обеспечивается максимально возможная теплоотдача от факелов и отсутствует вынос мелких частиц из поверхностного слоя агломерационной шихты, что позволяет интенсифицировать зажигание, снизить расход топлива на зажигание шихты по ширине слоя, увеличить производительность агломашины и повысить стойкость футеровки горна и бортов спекательных тележек. Поставленная задача достигается тем, что в способе зажигания агломерационной шихты, включающем подачу топливовоздушной смеси в.рабочее пространство горна под углом к поверхности шихты в направлении движения конвейера агломерационной машины и сжигание топлива над поверхностью и на поверхности шихты, со-/ гласно изобретению импульс (количество движения) топливовоздушной смеси поддерживают равным 14 - 30 кгм/с на 1 м ширины слоя. Сущность изобретения заключается в том, что топливовоздушный поток подают либо при помощи ряда осесимметричных струй, либо одной плоскопараллельной струей под углом к поверхности шихты в направлении движения конвейера агломашины с таким импульсом (количеством движения), которым обеспечивается интенсивный нагрев поверхности шихты без выноса мелких частиц из поверхностного слоя. Для зажигания аглошихты в промышленности используются все три вида топлива. Смешение газа с воздухом осуществляется достаточно качественно при сравнительно низких скоростях компонентов. Смешание жидкого и твердого пылевидного топлива с воздухом требует высоких скоростей одного из компонентов, либо использования дополнительного компонента с высокими начальными параметрами, например сжатого воздуха или пара с давлением в несколько атмосфер для распыления топлива, например, мазута, что резко увеличивает кинетическую энергию факелов и приводит к выносу мелких частиц, преимущественно твердого топлива, из поверхностного слоя шихты. В соответствии с предложенным изобретением продольная составляющая скорости топливовоздушного потока при использовании любого топлива находится в пределах, при которых достигается достаточно интенсивный нагрев и зажигание шихты и отсутствует вынос мелких частиц из ее поверхностного слоя. Подача топливовоздушного потока с импульсом, равным 14-30 кгм/с на 1 м ширины слоя, обеспечивает высокие коэффициенты теплоотдачи конвекцией, что в совокупности со смещением горения на поверхность шихты увеличивает теплоотдачу от факелов, вследствие чего существенно повышается равномерность спекания слоя аглошихты по ширине, уменьшается расход топлива на зажигание. При натекании на поверхность шихты обладающие соответствующим импульсом факелы растекаются интенсивно в продольном и поперечном направлениях. Факелы при этом сливаются в один общий плоский поток, обеспечивая равномерное по ширине слоя зажигание аглошихты. Смещение горения на поверхность шихты и подача факелов в направлении движения конвейера агломашины устраняет перегрев поверхности футеровки стен горна и бортов спекательных тележек, вследствие чего увеличивается их стойкость. При работе топливовоздушную смесь подают под углом 15-20° к поверхности шихты в направлении движения конвейера агломашины. Топливо и воздух подают с такими скоростями, что в результате их взаимодействия импульс топливовоздушного потока составляет 14-30 кгм/с на 1 м ширины слоя. Необходимые скорости компонентов создаются в зависимости от потребности в теплоте для зажигания шихты путем изменения площадей поперечных сечений отверстий для истечения топлива и воздуха. При использовании жидкого и. твердого топлива сжатый воздух или пар подают с необходимыми для распыления скоростями, однако продольные составляющие скоростей этих компонентов уменьшают путем увеличения поперечных составляющих скоростей, например тангенциальной подачей струй распылителя к потоку топлива и т.п. Импульсом (количеством движения) топливовоздушного потока определяется характер взаимодействия факелов с шихтой - теплоотдача и наличие или отсутствие выноса мелких частиц из поверхностного слоя. Оптимальная величина импульса составляет 14-30 кгм/с на 1 м ширины слоя. При значении импульса меньшем 14 кгм/с снижается интенсивность нагрева поверхности шихты, что требует для обеспечения нормального нагрева и зажигания увеличенного расхода топлива. При значении импульса большем 30 кгм/с на 1 м ширины слоя увеличивается вынос мелких частиц из поверхностного слоя шихты. Выносится преимущественно топливо, имеющее меньшую плотность по сравнению с железосодержащей фракцией. В результате ухудшается качество агломерата верхнего слоя, возрастает отсев, уменьшается производительность агломашины, увеличивается расход топлива на зажигание. В таблице приведены данные, характеризующие величину импульсов по граничным, средним значениям, выше верхнего и ниже нижнего пределов и по прототипу. Пример. Осуществление предложенного способа приводится на примере зажигательного горла аглофабрики Алчевского металлургического комбината. Ширина спекательных тележек 2,8 м, высота слоя 300 мм, топливо-смесь доменного и коксового газов с теплотой сгорания 2500 ккал/м3 , горелки располагаются на передней торцевой горна, угол наклона осей горелок к поверхности шихты составляет 18°, количество горелок - четыре. Расходы газа и воздуха на одну горелку составляют соответственно 300 и 800 м3/ч. Скорость истечения газовоздушного потока равна 30 м/с. При этом импульс газовоэдушной смеси одной горелки 11,2 кгм/с. горна в целом 44,8 кгм/с, а удельный - на 1 м ширины слоя - 16 кгм/с. При этом обеспечивается интенсивный нагрев и качественное зажигание твердого топлива в поверхностном слое шихты. Вынос мелких частиц из зоны контакта факелов с поверхностью шихты отсутствует. Расход газа на горн, горелки которого установлены' на передней торцевой стенке и работают в режиме согласно разработанному изобретению, составляет 1200 м3/ч, на горн с боковыми горелками 1600 м3/ч, т.е. расход газа уменьшился на 25%.