Спосіб зволоження агломераційної шихти у змішувальних барабанах

Корисна модель відноситься до підготовки сировини до металургійного переділу і може бути використана при огрудкуванні руд і концентратів на основі заліза і кольорових металів. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним, як прототип, є спосіб зволоження агломераційної шихти в змішувальних барабанах, що включає змішування шихти з гарячим вороттям, огрудкування зі зволоженням водою в обертових барабанах [АС СРСР №767226, 1978]. Недоліком відомого способу є незадовільні умови протікання процесу масообміну в шарі шихти, що спікається і негативно позначається на якісних показниках товарного продукту. Завданням корисної моделі є вдосконалення способу зволоження агломераційної шихти в змішувальних барабанах за рахунок зниження масової частки дріб'язку фракцією 0-5мм в агломераті, що дозволяє поліпшити умови протікання процесу тепло- і масообміну в шарі шихти, що спікається, і підвищити продуктивність технологічного устаткування. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в способі зволоження агломераційної шихти у змішувальних барабанах, що включає змішування шихти з гарячим вороттям, огрудкування зі зволоженням в обертових барабанах. Воду, відповідно до корисної моделі, подають рівномірно по довжині зони зволоження на верхову частину шару, що зсипається, яка складає 0,15-0,2 площі його поверхні. Необхідність подачі води в змішувальний барабан рівномірно по довжині зони зволоження на верхову частину шару, що зсипається, на ширину 15-0,2 площі його поверхні, обумовлена збереженням підвищеної температури великих часток шихти в порівнянні із дрібними. Відповідно до законів сегрегації, розмір часток сформованого шару зменшується від колосникового поля до поверхні, що дозволяє створити умови, коли температура в нижній частині сформованого шару вище, а вологість нижче, чим на поверхні. Спікання такої шихти, що має температуру вище точки роси і знижену вологість нижнього горизонту шихти (постелі), протікає в умовах тепло- і масообміну, коли волога фільтрівного повітря не конденсується в нижніх горизонтах шихти, а постійно перебуває в газовій фазі. Процес агломерації характеризується оптимальним газодинамічним опором шару шихти і завершеністю режиму мінералоутворення при високій вертикальній швидкості спікання. У результаті досягається підвищення продуктивності при зниженні масової частки дріб'язку 05мм в агломераті. Крім того, завдяки підвищенню повноти згоряння твердого палива, зменшуються викиди шкідливих речовин в атмосферу окислів вуглецю, сірки і азоту. На Фіг. показана схема здійснення способу. Для здійснення способу використовують обертовий барабан-змішувач 1, у якому шихта при обертанні барабана безупинно переміщається з опаданням великих часток 2 до підошви, зосередженням дрібних часток 3 у верховій частиш шару і проміжних часток 4 у його середині. Обробка верхової частини шару водою здійснюється за допомогою зволожуючих апаратів 5, що представляють собою труби з отворами, осі яких зорієнтовані на верхову частину шару. Випробування технології було здійснено по двохстадійній схемі змішування на шихті, складеної із залізорудного концентрату 57,8%, аглоруди 16,6%, вапняку 19,9% і твердого палива 5,7% з витратою по вологій масі 1318,9кг/т і по сухий 1222,6кг/т агломерату. При продуктивності по агломерату близько 100т/год вихід вороття зі спеку становить 40-45%. Об'єднана суміш складових шихти (20°С) і гарячого вороття (600°С), маса якого в ній становить 25-30%, завантажується в перший обертовий барабан і має температуру 200-250°С. У першому обертовому барабані суміш проходить водно-теплову обробку з таким розрахунком, щоб температура її і вологість на вході в другий обертовий барабан становила в середньому відповідно 70-75°С и 6-6,5%. Керування зазначеними параметрами здійснюється автоматично за допомогою зміни витрати води, що подається в перший обертовий барабан. Обробка такої шихти водою в другому обертовому барабані виконується шляхом подачі її рівномірно по довжині зони зволоження рівної 40-60% довжини обертового барабана, на верхову частину шару, що зсипається, що складає 0,15-0,2 площі його поверхні. Після цього шихту укладають на палету. Параметри шихти після об'єднання з гарячим вороттям і водно-тепловою обробкою в першому обертовому барабані показані в табл. 1 Таблиця 1 Витрата кг/т Найменування Шихта суха Вороття Шихта після об'єднання Шихта після водно-теплової обробки в першому обертовому барабані Середня вологість, % Середня температура, °С 1222,6 725 1947.6 20 620 243,3 2078,5 6,3 73* Гранулометричний склад, мм 0-3% 0-10% +10% 87,2 12,1 0,7 28,7 38,8 32,5 65,5 22 12,5 65,5 22 12,5 Характерні показники зазначеної шихти після підготовки у другому обертовому барабані по відомому і пропонованому способах наведені в табл. 2. Таблиця 2 Спосіб Відомий Пропонований Середня вологість, % Середня температура, °С 9 8.2 48,2 53.3 Гранулометричний склад, мм 0-1% 1-3% 3-10% +10% 12.3 2,2 71,3 14,2 12 5,2 70,1 12,7 Характеристика параметрів шару шихти, покладеного на палету агломашини, при середньому розмірі часток шихти по верхньому, середньому і нижньому горизонтах, відповідно рівному 2,7; 6,4 і 12,3мм наведена в табл. 3, де показана температура і вологість шихти по горизонтах у прототипі і даній корисній моделі. Таблиця 3 Горизонт Верхній Середній Нижній Абс. неоднородність параметрів великих і дрібних часток (різниця між параметрами верхнього і нижнього горизонту) Висота шару, мм 300 300 300 Порівн. Пропонований спосіб Відомий спосіб розмір Температура, Вологість Температура, Вологість часток °С шару, % °С шару, % шихти, мм 2.7 50 9,3 48 9,1 6,4 53,3 8.2 48,3 8,9 12.3 56.6 7,1 48,6 8,9 6,6 2,2 0.6 0,2 У ході промислових випробувань виявлений оптимальний інтервал ширини зони зволоження в частках одиниці площі поверхні шару, що зсипається, шихти при змішуванні її в другому обертовому барабані для корисної моделі і у порівнянні із прототипом (табл. 4). Таблиця 4 Ширина Абс. неоднорідність Масова Питома зони великих і дрібних частка витрата зволоження, часток Швидкість Питома частки од. дріб'язку твердого Спосіб агломашини, продуктивність, (0-5) у палива, площі м / хв т/м год температура, вологість, поверхні агломераті, кг/т °С % % агломерату шару, що зсипається 0,14 Немає стабільності показників Позамежний 0,15 6,7 2,1 2,4-2,6 16,6 1,38 76,2 Пропонований 0 18 6,6 2,2 2,4-2,6 16,8 1,37 76,2 0 20 6,5 2,0 2,4-2,6 16,7 1,37 76,3 0.22 2.5 0,7 2,0-2,2 19,2 1,32 79,0 Позамежний 0,25-0,67 0,6 0,2 2,0-2,2 19,6 1,31 79,0 Прототип Переваги пропонованого способу у порівнянні з відомим способом: підвищується питома продуктивність агломашини в 1,04-1,06 рази; знижується масова частка дріб'язку 0-5мм в агломераті в 1,05-1,045 рази і зменшується питома витрата твердого палива в 1,035-1,045 рази. Крім того, за рахунок поліпшення повноти згоряння твердого палива у шарі (знижено відношення СО/СО2 у газах, що відходять), зменшені шкідливі викиди в атмосферу в 1,04-1,06 рази.