Устаткування для підготовки палива для аглодоменного виробництва

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при одновременном приготовлении пылеугольного топлива к вдуванию в горн доменной печи и при совершенствовании подготовки топлива к спеканию агломерата. Известны устройства для приготовления пылеугольного топлива к вдуванию его в горн доменных печей, включающие дробильные, транспортные, сушильные и классифицирующие средства, а также циклоны и фильтры для улавливания пылеугольного топлива и очистки от него сушильного агента перед выбросом в атмосферу [1]. Недостатком этих устройств является то, что на их сооружение, строительство помещений и приобретение оборудования требуются значительные капиталовложения, которые не оправдываются при маломасштабном производстве пылеугольного топлива. На эксплуатацию этих устройств необходимы дополнительные затраты. Капиталовложения на объекты приготовления пылеугольного топлива обычно составляют до 60-70% стоимости всего комплекса приготовления и вдувания пылеугольного топлива в горн доменных печей, а доля эксплуатационных затрат составляет 80-84% от всех затрат на эти цели [2, 3]. Известно оборудование для выделения тонких классов из топлива, идущего на агломерацию, принятое авторами в качестве топлива. Это оборудование включает устройства для подготовки топлива к агломерационному производству, содержащие дробильные и транспортные средства, а также агрегат для классификации аглотоплива любой влажности по классу 0-3мм [4]. Недостатком прототипа является отсутствие в нем конструктивных элементов в виде классификаторасушилки и сопел для подачи энергоносителя, выполненных в два яруса по высоте классификатора сушилки, нерациональное размещение других конструктивных элементов. Известное устройство, взятое в качестве прототипа не может обеспечить экономически эффективн ую и технически совершенную подготовку как агломерационного топлива, так и топлива, пригодного к вдуванию в гори печи, причем в тонких классах этого топлива вместо требуемых 0,7-1,0% влаги еще остается 2,6% и более, а крупность частиц 0-1мм, вместо 0-0,1мм. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для подготовки топлива к аглодоменному производству, в котором благодаря классификатору-сушилке, имеющему загрузочный, разгрузочный лотки, переливную трубку, сопла для подачи энергоносителя в два яруса по высоте и отбойник, выполненный в виде полуцилиндра с классифицирующей поворотной перегородкой, причем поворотная перегородка выполнена в виде лотка, выходной конец которого расположен над переливной трубой, обеспечивается выделение из агломерационного топлива, идущего на спекание агломерата, тонкой фракции 0-0,1мм, которую после сушки до влажности менее 1% можно вдувать в горн доменной печи в качестве заменителя кокса, а также снижение расхода топлива на спекание агломерата. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для подготовки топлива к аглодоменному производству, содержащем средства для дробления, транспортирования, сушки и классификации топлива, согласно изобретению, сушильное и классифицирующее средства выполнены в виде классификатора-сушилки, имеющей загрузочный, разгрузочный лотки, переливную трубу, сопла для подачи энергоносителя в два яруса по высоте и отбойник, выполненный в виде полуцилиндра с классифицирующей поворотной перегородкой, причем поворотная перегородка выполнена в виде лотка, выходной конец которого расположен над переливной трубой. Каждый из существенных признаков выполняет следующую роль в общей совокупности отличительных признаков, обеспечивающих выполнение технической задачи. Сушильное и классифицирующее средство, выполненное в виде классификатора-сушилки позволяет сушить только тонкие классы топлива и не сушить всю массу топлива, поступающего в классификатор-сушилку по загрузочному лотку. Суши ть ту часть (65-98%) топлива, которая поступает на агломерацию, т.е. более крупные фракции (0,5-3мм и более 3мм), нецелесообразно, т.к. эта часть топлива вновь должна увлажняться в барабанах окомкователях (смесителях) перед поступлением на спекание агломерата. Благодаря этому сокращаются энергетические затраты на сушк у только тонких фракций. Подобная задача дифференцированной сушки топлива не решается ни одним из известных устройств. Отдув эти х фракций от агломерационного топлива позволяет совершенствовать подготовку его к спеканию, снижая расход топлива на агломерацию на 10-13%. Предлагаемое средство - классификатор-сушилка, позволяет высушить тонкие фракции до требуемого содержания влаги в них - не более 1%. Такая сушка тонких классов(0-0,1мм) необходима для того, чтобы их беспрепятственно транспортировать, распределять и вдувать по формам в горн доменных печей в качестве пылеугольного, топлива - заменителя кокса. Более увлажненные фракции оседают на стенках трубопроводов, и непрерывная их подача в горн прекращается, что недопустимо по технологии доменной плавки. Поворотная перегородка, выполненная в виде лотка, переливная труба с разгрузочным лотком позволяет выделить из аэрированного топлива случайно захваченные потоком энергоносителя (нагретого воздуха) фракции крупнее 0,1мм и направить их на агломерацию. Из-за отсутствия этих средств в известных устройствах исключается влажность тонкой классификации топлива по строго заданному переделу крупности частиц. При грубой классификации топлива увеличивается износ труб пневмотранспорта пылеугольного топлива и полнота его сжигания в горне доменных печей, т.е. снижается эффект применения пылеугольного топлива в качестве заменителя кокса. Устройство двух ярусов сопел по высоте классификатора-сушилки для подачи энергоносителя позволяет вводить его с различным нагревом с температурой 150-200°С (в нижний ряд сопел) и 200-250°С (в верхний ряд), благодаря чему исключить спекание тонких фракций в комки и прилипание их на поверхности более крупных кусочков, а также снизить энергозатраты на подогрев энергоносителя, т.е. снизить эксплуатационные затраты на сушку топлива. Отбойник, выполненный в виде полуцилиндра, обеспечивает стряхивание тонких частиц с поверхности более крупных частиц топлива и разбивание комков из ссохшихся тонких частиц. Таким образом повышается эффективность разделения классов 0,-0,5мм и 0,5-0,3мм. Эффективность выделения класса 0-0,5мм в известных сушилках не превышает 60% от всего содержания этого класса в исходном топливе, а низкая эффективность выделения таких классов из агломерационного топлива ухудшает коэффициент его экономии в агломерации. Эффективность выделения тонких фракций в предлагаемом устройстве достигает 92%. В результате использования предлагаемого устройства экономическая эффективность достигается также в результате снижения капиталовложений на приготовление пылеугольного топлива с применением известных устройств, включающих помол топлива в специальных мельницах, снижаются также энергозатраты на его помол. Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлена технологическая схема цепи средств для подготовки топлива к аглодоменному производству; на фиг. 2 - классификатор-сушилка; на фиг. 3 - разрез классификатора-сушилки по сечению 1-1. Устройство для подготовки топлива к аглодоменному производству содержит подающее средство дробленого агломерационного топлива 1, конвейер 2 для подачи топлива, конвейер 3 для подачи топлива в шихтовое отделение аглофабрики, перегружаемого в конвейер 2, выдвижной конвейер 4 для подачи дробленого топлива в классификатор-сушилку, гаражное положение 5 выдвижного конвейера 4 и рабочее положение 6, бункер 7, питатель 8 (влажного топлива), классификатор-сушилку 9, загрузочный лоток (питающий фартук) 10 для подачи топлива в классификатор-сушилку, направление поступления энергоносителя 11 верхнего яруса сопел с температурой 200-350°С, верхний ярус сопел 12, отбойник 13, выполненный в виде полуцилиндра и встроенный в стенку классификатора-сушилки, противоположную соплам для подачи энергоносителя, нижний край которого размещен ниже верхнего яруса сопел, направление энергоносителя 14. поступающего через нижний ярус сопел с температурой 150-200°С, нижний ярус сопел 15, классифицирующую поворотную перегородку 16. выполненную в виде лотка, смонтированную над верхней кромкой отбойника во всю его ширину с зазором 3-4мм и выходным концом, расположенным под переливной трубой, сухой циклон 17 для улавливания мелких (0-0,1мм) фракций топлива, фильтр 18 тонкой очистки энергоносителя от пылеугольного топлива, средство поступления энергоносителя 19 (условно обозначено), воздуходувное средство 20 для нагнетания энергоносителя в рекуператоры, первая ступень 21 рекуператора для нагрева энергоносителя до 150-200°С, вторая ступень 22 рекуператора для нагрева энергоносителя до 200-350°С, накопительный бункер 23 для хранения сухого пылеугольного топлива фракции 0-0,1мм перед передачей его в распределительнодозировочное средство (условно не показано) доменных печей для последующего вдувания в горн, разгрузочный лоток 24 для выдачи топлива крупнее 3мм на додрабливание, переливную трубу 25 для отвода агломерационного топлива фракции 0,1-3мм из классификатора-сушилки, лоток питатель 26 (разгрузочный лоток) для выдачи агломерационного топлива на конвейер 3. А - уровень поступления топлива в классификаторсушилку (верхний ярус подачи энергоносителя). В - уровень выхода класса более 3мм (нижний ярус подачи энергоносителя). Устройство для подготовки топлива к аглодоменному производству работает следующим образом. Топливо 1, идущее в аглоши хту после дробления, класса 0-3мм и более с влажностью поступления на аглофабрику конвейером 2 подается: при обычном режиме работы аглофабрики (без разделения на три класса крупности) на конвейер 3, с помощью которого оно подается в шихтовое отделение аглофабрики (на чертеже условно не показано). По предложенному режиму для начала накопления тонкой фракции топлива выдвижной конвейер 4 переводится из гаражного положения 5 в рабочее положение 6 и топливо 1 с конвейера 2 поступает на конвейер 4, загружается в бункер 7 питателя 8. Этим питателем, расположенным в нижней части классификатора-сушилки 9, топливо дозируется и подается в классификатор-сушилку 9 через питающий фартук 10. Влажное топливо 1, попадая с питающего фартука 10 на струю энергоносителя, горячего воздуха 11, вы ходящего из вер хнего ряда сопел 12 на уровне А, проходит первую стадию классификации: крупные частицы топлива (более 0,5мм) отбрасываются потоком воздуха на отбойник 13, расположенный напротив сопел, а частицы крупнее 3мм и слипшиеся комки проваливаются на наклонное днище классификатора-сушилки 9 и выходят из классификаторасушилки 9 на додрабливание. Все крупные кусочки топлива (более 0,5мм) перед выходом из сушилки обдуваются стр уей подогретого сухого воздуха 14, поступающего из нижнего ряда сопел 15 на уровне В. Струей этого воздуха дополнительно разрушаются комки и сдуваются с них мелкие частицы топлива. Тонкие частицы топлива, на отделившиеся от кусочков в потоке воздуха, отдуваются также на отбойник 13, где благодаря циркуляции в нем топлива и соударению кусочков, пыль отделяется от кусочков. Выходное сечение сопел подбирается таким образом, чтобы скорость истечения из них либо находилась в пределах скоростей витания частиц крупностью 0,1-0,5мм (для верхнего ряда сопел - уровень А), либо была в 1,5 раза выше скорости витания частиц крупнее 3мм (для нижнего ряда сопел - уровень В). Циркуляция топлива на отбойнике обеспечивается струей воздуха, поступающе го из нижнего ряда сопел (уровень В). Верхняя граница циркуляции кусочков топлива устанавливается положением классифицирующей поворотной перегородки 16. При ударе кусочков об эту перегородку пыль окончательно отделяется от кусочков, а слипшиеся комки распадаются. Тонкие фракции, отделившиеся от кусочков и аэрированные между уровнями А и В, подхватываются потоком подогретого воздуха и выносятся в верхнюю расширяющуюся часть классификатора-сушилки 9, где окончательно классифицируются по классу 0,1мм. При этом класс 0-0,1мм выносится в сухой циклон 17 и фильтр для тонкой очистки 18. 8 этих устройства х тонкая пыль практически полностью (на 99,9%) отделяется от энергоносителя и поступает в накопительный бункер 23 для хранения сухого пылеугольного топливаперед отгрузкой его в распределительно-дозировочное отделение (РДО) доменных печей. Отгр узка производится либо специальными закрытыми минераловозами (цементовозами), либо пневмотранспортом. Топливо крупнее 3мм и ссохшиеся комочки выпадают из потока на уровне В на наклонное днище классификатора-сушилки 9 и по разгрузочному лотку-питателю 24 выдается на додрабливание. Топливо крупностью 0,1-3мм частично выносится в верхнюю часть классификатора-сушилки 9, но после классифицирующей перегородки 16 и в силу расширения этой части классификатора и снижения скорости потока выпадает на внешнюю (верхнюю поверхность). Расход топлива на агломерацию сократится за счет повышения качества подготовки с 52кг до 45кг на 1т агломерата (на 7кг/т). Прочностные свойства агломерата при этом улучшаются, производительность аглолент возрастает. Если надо получить 160т в сутки сухого топлива класса меньше 0,1мм для вдувания в горн доменной печи, то необходимо подать на дробление 700т/сутки сухого топлива вместо 640т/сут по существующей схеме подготовки. Производительность дробилок и конвейеров необходимо увеличить на 9%, что вполне реально. Эффективность отдува класса меньше 0,1мм должна составить около 80%. Достижение такой эффективности также реально, т.к. возможна эффективность в предлагаемом устройстве 92%. При отдуве 160т/сутки пылеугольного топлива и вдувания его в одну доменную печь, выплавляющую 2940т передельного чугуна в сутки, удельный массовый расход пылеугольного топлива составит 55кг/т чугуна. Экономия кокса на этой доменной печи превысит 50кг/т чугуна. Дополнительный экономический эффект пылеприготовления топлива для доменных печей с использованием устройства очевиден из следующи х данных, приведенных в таблице сопоставительного анализа расхода на пылеприготовление для доменных печей. Годовой экономический эффект составит при приготовлении пылеугольного топлива и вдувания его в горн только одной доменной печи производительностью около 1млн.т в год более 5,0млн. крб. Сооружение устройства окупится за 6 месяцев. Расход на пылеприготовление Известные устройства Предлагаемое устройство Энергозатраты: газ на сушку, м 3/т пыли 200 340 Капиталоемкость, крб./т пылеугольного топлива 45 21