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'язуючого і звороту, огрудкування шихти і одержання сирих окатишів, формування на транспортуючій поверхні шару із сирих окатишів, їхню послідовну зональну термообробку теплоносієм-повітрям у випалювальному агрегаті, що включає сушіння з наступним нагріванням і випалюванням за рахунок спалювання у надшаровому просторі окатишів природного газу, охолодження окатишів продувкою повіт U 1 3 16231 4 вання зони горіння усередині шару окатишів, який Для металургійного процесу вихідною залізонасищається подрібненим твердим паливом завмісною сировиною є залізорудні окатиші (далі по здалегідь запаленим в надшаровому просторі в тексту окатиші), що одержують з концентрату з зонах нагріву і випалювання або запалюється у заданим змістом корисного компонента. шарі нагрітих окатишів, що дозволяє підвищити Окатиші одержують на основі шихти, до склатехніко-економічні показники металургійної сироду якої, наприклад, входить залізорудний концентвини. рат, флюс із суміші вапняку і доломитизованого Реалізація корисної моделі дозволяє знизити вапняку, тверде паливо із суміші коксового дріб'язвитрати на одержання окатишів за рахунок викоку і антрацитового штабу, бентонітової глини, а ристання в технологічному процесі додаткового також випалений зворот - відсів, отриманий при енергоносія - твердого палива з вугілля, торфу і класифікації раніше отриманих опалених залізоінших займистих матеріалів. рудних окатишів. Крім того, заявлене технічне рішення дозволяє Як правило, усі вихідні компоненти шихти подпонизити витрату газоподібного і твердого палива, рібнюються до кондиційного стану, наприклад, до поліпшити якісні і фізико-механічні параметри говмісту фракцій 0-0,05мм більш 90-95%. Кожен підтового продукту за рахунок перенесення процесу готовлений компонент складують в бункері, дозугоріння палива і збільшення температури теплоють і змішують при складанні шихти відповідно до носія у шарі випалюваних окатишів. прийнятих співвідношень 1. Поставлена задача вирішується за рахунок тоСкладена шихта направляється в барабанні го, що спосіб окислювально-відновної термооброчи чашеві огрудкувателі для одержання сирих окабки залізовмісної сировини включає одержання тишів 2. залізовмісної шихти, наприклад, із залізорудного Після просівання з загального потоку виділяконцентрату, флюсу, твердого палива, зв'язуючого ються кондиційні по гранулометричному складу і звороту, огрудкування шихти і одержання сирих сирі окатиші, що направляють на термозміцнення, окатишів, формування на транспортуючій поверхні наприклад, у шахтних печах, конвеєрних випалюшару із сирих окатишів, їхню послідовну зональну вальних машинах чи комбінованих установках термообробку теплоносієм-повітрям у випалюва"решітка - трубчаста піч - охолоджувач". При необльному агрегаті, що містить у собі сушіння з настухідності може бути виконана додаткова класифікапним нагріванням і випалюванням за рахунок спація сирих окатишів з метою відділення некондиційлювання у надшаровому просторі окатишів них чи зруйнованих при транспортуванні в процесі природного газу, охолодження окатишів продуввиконуваного технологічного циклу. кою повітрям, відвід з надшарового простору вихіКондиційні окатиші надходять на термозміцдного потоку утвореного теплоносія, нагрітого при нення у вигляді шару, ширина і висота якого випродувці окатишів, класифікацію і відділення готозначається конструктивними параметрами застового продукту з наступним його складуванням для совуваного устаткування і ефективністю відвантаження споживачу. протікання процесу термообробки. Згідно корисної моделі, охолоджування окаВесь процес термообробки здійснюється у витишів здійснюють послідовно у високотемпературпалювальному агрегаті і містить у собі чотири осній і низькотемпературній зонах, при цьому вихідновні технологічні зони: зону сушіння 3, зону нагріний потік теплоносія з надшарового простору вання 4, зону випалювання 5 і зони високотемпературної зони охолоджування напранизькотемпературного і високотемпературного вляють у зону випалювання окатишів, а вихідний охолодження 6, 7. потік теплоносія з надшарового простору низькоУ залежності від застосовуваного устаткувантемпературної зони охолоджування направляють ня в зазначених зонах можуть бути прийняті різні в зону нагріву окатишів, причому у надшаровий способи подачі високотемпературного теплоносія простір зони нагріву і випалювання окатишів у тедля проникнення крізь шар окатишів з наступним плоносій вводять подрібнене тверде паливо, підвидаленням. палюють його і насичують шар окатишів до повноЯк правило, у зоні сушіння застосовується го його згоряння у шарі окатишів. 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. надшарового простору низькотемпературної зони Для сушіння 3 теплоносій одержують у реохолодження направляють у зону нагрівання і визультаті утилізації тепла при випалюванні і охолопалювання окатишів. дженні окатишів. Після проходження шару, теплоЗаявлений спосіб ілюструється схемами де на носій, який містить мікрочастинки окатишів, Фіг.1 представлена структурна схема технологічочищується і викидається в атмосферу. Сушіння 3 ного процесу окислювально-відновної термооброокатишів здійснюється при температурі 250-350°С. бки залізовмісної сировини; на Фіг.2 представлена Після закінчення сушіння 3 окатиші надходять структурна схема технологічного процесу окислюу зону нагрівання 4. У цій зоні теплоносій подаєтьвально-відновної термообробки залізовмісної сися в шар прососом. При прососі в зоні нагрівання 4 ровини з направленням вихідного потоку теплонотеплоносій утвориться за рахунок згоряння приросія з надшарового простору низькотемпературної дного газу у надшаровому просторі в сполученні з зони охолодження у зону нагрівання і випалюванутилізуємим теплоносієм, отриманим при низьконя окатишів. температурній зоні охолодження окатишів. За раЗаявлений спосіб реалізується в такий спосіб. хунок створюваного технологічним устаткуванням 5 16231 6 розрядження, теплоносій проникає через шар ока7. Для цього повітря-теплоносій 8 після прохотишів і здійснює їхній нагрів до температури 800дження шару окатишів 9, 10 у високотемператур1100°С. ній 6 і низькотемпературній 7 зонах охолоджуванПісля досягнення заданої температури, аналоня переміщається по передавальних колекторах в гічно нагріванню 4, здійснюється випалювання 5 і надшаровий простір зон випалювання і нагріву термозміцнення окатишів при температурі 1250окатишів. В цих зонах здійснюють введення подрі1300° шляхом прососу теплоносія. При нагріванні бненого твердого палива 11, 12 над шаром зон 4 використовується теплоносій, отриманий у ренагрівання 4 і випалювання 5 окатишів. Як паливо зультаті утилізації тепла у високотемпературній 6 може використовуватися вугілля, торф, а також зоні охолодження окатишів. Збільшення темперабудь-який інший матеріал, придатний для реалізатури теплоносія в зоні випалювання 5 здійснюють ції технологічного процесу. При попаданні в надза рахунок спалювання природного газу в надшашаровий простір зон нагріву 4 і випалювання 5 ровому просторі окатишів. окатишів тверде паливо загоряється в атмосфері Після випалювання 5 окатишів теплоносій теплоносія 13, 14 за допомогою газових пальників, очищається і утилізується для сушіння 3 сирих якими здійснюють попередній підігрів теплоносія. окатишів вихідної сировини чи для нестатків допоПісля запалювання частинок твердого палива міжних процесів. 13, 14 вони разом з теплоносієм переміщаються у Після завершення процесу термозміцнення шар окатишів і насичують його. Термозміцнення окатиші надходять на охолодження, що здійснювідбувається при частковому або повному насиється послідовно у високотемпературній 6 і низьченні шару окатишів твердим паливом і його повкотемпературній 7 зонах. ному згорянні. Швидкість проникнення частинок Окатиші прохолоджуються продувом повітря твердого палива у шар окатишів прямопропорцій8, що при проходженні крізь шар нагрівається і має на швидкості фільтрації теплоносія крізь пористе температуру в надшаровому просторі у високотесередовище. мпературній 6 зоні охолодження 1000-1100°С, а в За допомогою засобів телемеханіки визначанизькотемпературній 7 зоні охолодження 800ється температура підігрітого за допомогою твер900°С. дого палива теплоносія. Виходячи із заданої темОтриманий у результаті охолодження окатиператури, необхідної для нагріву 4 і випалювання шів теплоносій 9, 10 у високотемпературній 6 зоні 5 окатишів, теплоносію забезпечують температуру використовують при випалюванні 5 окатишів, а спалюванням заданого об'єму природного газу в теплоносій, отриманий у низькотемпературній 7 надшаровому просторі у поєднанні із спалюванням зоні охолодження, використовують у зоні нагріванподрібненого твердого палива усередині шару ня 4 окатишів . окатишів. Для підвищення ефективності керування техВикористовування передаточних колекторів нологічними параметрами процесу термообробки між зонами охолоджування 6, 7 і зонами термозмізалізорудних окатишів вихідний потік теплоносія з цнення 4, 5 окатишів дозволяє диференціювати надшарового простору низькотемпературної 7 об'єм теплоносія, що подається в зону високих зони охолодження можуть направляти як у зону температур і кількість подрібненого твердого панагрівання 4 так і в зону випалювання 5 окатишів. лива для протікання процесу термообробки. Для цього теплоносій високотемпературної 6 і ниПри необхідності може бути використаний зькотемпературної 7 зон охолодження по переточодин передаточний колектор. них колекторах надходить у відповідні зони випаТемпературу теплоносія підвищують управлювального агрегату, де надходить у надшаровий лінням процесом спалювання газоподібного палипростір, у якому спалюють природний газ, що підва в надшаровому просторі зони нагрівання 4 і вищує температуру теплоносія до необхідного випалювання 5 , а також спалювання твердого рівня. палива всередині шару окатишів. Ефективність Витрата природного газу для підвищення темзгоряння частинок твердого палива всередині шаператури теплоносія визначається різницею темру окатишів залежить від швидкості фільтрації, ператури теплоносія при вході у випалювальний висоти шару, виду палива, його енергетичних поагрегат і температур, необхідних для здійснення казників і гранулометричного складу. процесу нагрівання і випалювання окатишів. Техніко-економічний аналіз технічного рішенЗниження витрати природного газу при нагріня, що заявляється, показує, що додаткове тепло, ванні 4 і випалюванні 5 окатишів досягають за раотримане теплоносієм при згорянні твердого пахунок підвищення температури теплоносія, утилілива, дозволяє знизити витрати природного газу зованого в результаті охолоджування окатишів 6, при підігріві і випалюванні окатишів. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 16231 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