Спосіб окислювально-відновної термообробки залізовмісної сировини

1. Спосіб окислювально-відновної термообробки залізовмісної сировини, що включає одержання залізовмісної шихти, наприклад із залізорудного концентрату, флюсу, твердого палива, зв'зуючого і звороту, огрудкування шихти і одержання сирих окатишів, формування на транспортуючій поверхні шару із сирих окатишів, їх послідовну зональну термообробку теплоносієм-повітрям у випалювальному агрегаті, що включає сушіння з наступним нагріванням і випалюванням за рахунок спалювання в надшаровому просторі окатишів природного газу, охолодження окатишів продувкою повіт U 1 3 16230 4 при охолодженні окатишів теплоносія в зону їхньоду якої, наприклад, входить залізорудний концентго нагрівання і випалювання. При цьому у теплорат, флюс із суміші вапняку і доломитизованого носій у їх надшаровому простірі окатишів уводять вапняку, тверде паливо із суміші коксового дріб'язфракціоноване тверде паливо. Тверде паливо ку і антрацитового штабу, бентонітової глини, а спалюють у атмосфері теплоносія в міру його петакож обпалений зворот - відсів, отриманий при реміщення від зони охолодження окатишів до зон класифікації раніше отриманих опалених залізоїхнього випалювання і нагрівання. рудних окатишів. Реалізація корисної моделі дозволяє знизити Як правило, усі вихідні компоненти шихти подвитрати на одержання окатишів за рахунок викорібнюються до кондиційного стану, наприклад, до ристання в технологічному процесі додаткового вмісту фракцій 0-0,05мм більш 90-95%. Кожен піденергоносія - твердого палива з вугілля, торфу і готовлений компонент складують в бункері, дозуінших займистих матеріалів. ють і змішують при складанні шихти відповідно до Поставлена задача вирішується за рахунок топрийнятих співвідношень 1. го, що спосіб окислювально-відновної термооброСкладена шихта направляється в барабанні бки залізовмісної сировини включає одержання чи чашеві огрудкувателі для одержання сирих оказалізовмісної шихти, наприклад, із залізорудного тишів 2. концентрату, флюсу, твердого палива, зв'язуючого Після просівання з загального потоку виділяі звороту, огрудкування шихти і одержання сирих ються кондиційні по гранулометричному складу окатишів, формування на транспортуючій поверхні сирі окатиші, що направляють на термозміцнення, шару із сирих окатишів, їхню послідовну зональну наприклад, у шахтних печах, конвеєрних випалютермообробку теплоносієм-повітрям у випалювавальних машинах чи комбінованих установках льному агрегаті, що містить у собі сушіння з насту"решітка - трубчаста піч - охолоджувач". При необпним нагріванням і випалюванням за рахунок спахідності може бути виконана додаткова класифікалювання у надшаровому просторі окатишів ція сирих окатишів з метою відділення некондиційприродного газу, охолодження окатишів продувних чи зруйнованих при транспортуванні в процесі кою повітрям, відвід з надшарового простору вихівиконуваного технологічного циклу. дного потоку утвореного теплоносія, нагрітого при Кондиційні окатиші надходять на термозміцпродувці окатишів, класифікацію і відділення готонення у вигляді шару, ширина і висота якого вивого продукту з наступним його складуванням для значається конструктивними параметрами застовідвантаження споживачу. совуваного устаткування і ефективністю Відповідно до корисної моделі, охолодження протікання процесу термообробки. окатишів здійснюють послідовно у високотемпераВесь процес термообробки здійснюється у витурній і низькотемпературній зонах, при цьому палювальному агрегаті і містить у собі чотири освихідний потік теплоносія з надшарового простору новні технологічні зони: зону сушіння 3, зону нагрівисокотемпературної зони охолодження направвання 4, зону випалювання 5 і зони ляють у зону випалювання окатишів, а вихідний низькотемпературного і високотемпературного потік теплоносія з надшарового простору низькоохолодження 6, 7. температурної зони охолодження направляють у У залежності від застосовуваного устаткуванзону нагрівання окатишів, причому у вихідний потік ня в зазначених зонах можуть бути прийняті різні теплоносія в надшаровому просторі високотемпеспособи подачі високотемпературного теплоносіяратурної і низькотемпературної зон охолодження повітря для проникнення крізь шар окатишів з науводять фракціоноване тверде паливо, спалюють ступним видаленням. його, і підвищують температуру вихідних потоків Як правило, у зоні сушіння застосовується теплоносія. спосіб подачі теплоносія продувом і прососом. Для підвищення ефективності керування техПри продуві гарячий теплоносій подається нологічними параметрами процесу термообробки знизу нагору через шар окатишів, при прососі залізорудних окатишів, вихідний потік теплоносія з зверху вниз. Для сушіння 3 теплоносій одержують надшарового простору низькотемпературної зони у результаті утилізації тепла при випалюванні і охолодження направляють у зону нагрівання і виохолодженні окатишів. Після проходження шару, палювання окатишів. теплоносій, який містить мікрочастинки окатишів, Заявлений спосіб ілюструється схемами де на очищується і викидається в атмосферу. Сушіння 3 Фіг.1 представлена структурна схема технологічокатишів здійснюється при температурі 250-350°С. ного процесу окислювально-відновної термооброПісля закінчення сушіння 3 окатиші надходять бки залізовмісної сировини; на Фіг.2 представлена у зону нагрівання 4. У цій зоні теплоносій подаєтьструктурна схема технологічного процесу окислюся в шар прососом. При прососі в зоні нагрівання 4 вально-відновної термообробки залізовмісної ситеплоносій утвориться за рахунок згоряння прироровини з направленням вихідного потоку теплонодного газу у над шаровому просторі в сполученні з сія з надшарового простору низькотемпературної утилізуємим теплоносієм, отриманим при низькозони охолодження у зону нагрівання і випалювантемпературній зоні охолодження окатишів. За раня окатишів. хунок створюваного технологічним устаткуванням Заявлений спосіб реалізується в такий спосіб. розрядження, теплоносій проникає через шар окаДля металургійного процесу вихідною залізотишів і здійснює їхній нагрів до температури 800вмісною сировиною є залізорудні окатиші (далі по 1100°С. тексту окатиші), що одержують з концентрату з Після досягнення заданої температури, аналозаданим змістом корисного компонента. гічно нагріванню 4, здійснюється випалювання 5 і Окатиші одержують на основі шихти, до склатермозміцнення окатишів при температурі 1250 5 16230 6 1300° шляхом прососу теплоносія. При нагріванні зуємого в результаті охолодження окатишів. Для 4 використовується теплоносій, отриманий у рецього повітря-теплоносій після проходження шару зультаті утилізації тепла у високотемпературній 6 окатишів у високотемпературній 6 і низькотемпезоні охолодження окатишів. Збільшення темпераратурній 7 зонах охолодження насичується фрактури теплоносія в зоні випалювання 5 здійснюють ціонованим паливом 11 безпосередньо в надшаза рахунок спалювання природного газу в надшаровому просторі. Як паливо, може ровому просторі окатишів. використовуватися вугілля, торф, а також будьПісля випалювання 5 окатишів теплоносій який інший дроблений чи гранульований пальний очищається і утилізується для сушіння 3 вихідної матеріал, придатний для реалізації технологічного сировини чи для нестатків допоміжних процесів. процесу. Після завершення процесу термозміцнення Температура теплоносія високотемпературної окатиші надходять на охолодження, що здійсню6 і низькотемпературної 7 зон охолодження достається послідовно у високотемпературній 6 і низьтня для загоряння твердого палива 12, 13 в його котемпературній 7 зонах. атмосфері. Частки твердого палива, переміщуюОкатиші прохолоджуються продувом повітря чись по переточних колекторах, згоряють, підви8, що при проходженні шару має температуру в щують температуру теплоносія, що надходить у надшаровому просторі у високотемпературній 6 надшаровий простір зони нагрівання 4 і випалюзоні охолодження 1000-1100°С, а в низькотемпевання 5. ратурній 7 зоні охолодження 800-900°С. За допомогою засобів телемеханіки визначаОтриманий у результаті охолодження окатиється температура підігрітого за допомогою твершів теплоносій 9, 10 у високотемпературній 6 зоні дого палива теплоносія. Виходячи з заданої темвикористовують при випалюванні 5 окатишів, а ператури, необхідної для нагрівання і випалювантеплоносій, отриманий у низькотемпературній 7 ня окатишів, підвищують температуру теплоносія зоні охолодження, використовують у зоні нагріванна задану величину за рахунок спалювання приня 4 окатишів . родного газу в надшаровому просторі окатишів. Для підвищення ефективності керування технологічними параметрами процесу термообробки Використання індивідуальних переточних козалізорудних окатишів вихідний потік теплоносія з лекторів між зонами охолодження 6, 7 і зонами надшарового простору низькотемпературної 7 нагрівання 4 і випалювання 5 окатишів дозволяє зони охолодження можуть направляти як у зону диференціювати обсяг теплоносія, подаваного в нагрівання 4 так і в зону випалювання 5 окатишів. зону високих температур для завершення процесу Для цього теплоносій високотемпературної 6 і термообробки. низькотемпературної 7 зон охолодження по переПідвищення температури теплоносія починаточних колекторах надходить у відповідні зони ється з моменту введення 11 в надшаровий просвипалювального агрегату, де надходить у надшатір зон охолодження 6, 7 твердого палива. Ефекровий простір, у якому спалюють природний газ, тивність згоряння твердого палива в атмосфері що підвищує температуру теплоносія до необхідтеплоносія залежить від його початкової темпераного рівня. Витрата природного газу для підвитури, відстані транспортування між зонами охолощення температури теплоносія визначається різдження 6, 7 і зонами термічної обробки 4, 5 окатиницею температури теплоносія при вході у шів, виду палива, його енергетичних показників і випалювальний агрегат і температур, необхідних гранулометричного складу. для здійснення процесу нагрівання і випалювання Техніко-економічний аналіз технічного рішенокатишів. ня, що заявляється, показує, що додаткове тепло, Зниження витрати газу при нагріванні 4 і випаотримане теплоносієм при згорянні твердого палюванні 5 окатишів досягають за рахунок поперелива, дозволяє знизити витрати природного газу днього підвищення температури теплоносія, утиліпри підігріві і випалюванні окатишів. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 16230 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601