Спосіб спікання шихти на агломераційних машинах

Реферат: Спосіб спікання шихти на агломераційних машинах включає завантаження шихти на колосникові грати двома шарами заданої висоти з різним вмістом палива, запалювання верхнього шару шихти, просмоктування повітря через верхній та нижній шари шихти, її спікання та розвантаження спеченого агломерату. Експериментально визначають графічну залежність температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива в нижньому та верхньому шарах від відстані до колосникових ґрат. Висоти нижнього та верхнього шарів шихти вибирають пропорційними відрізкам, довжини яких відповідають відстаням від точки перетину лінії оптимального значення температури спікання та кривої графіка залежності температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат агломераційної машини. Середній вміст палива нижнього та верхнього шарів шихти корегують пропорційно до площі ділянок між лінією оптимального значення температури горіння і кривою графіку залежності температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат з урахуванням знаку відхилення від оптимального значення температури горіння шихти. UA 109837 U (12) UA 109837 U UA 109837 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до виробництва агломерату на конвеєрних агломераційних машинах. Відомий спосіб спікання дрібнозернистих концентратів, який містить додавання до концентратів залізної руди, вапняку та палива, змішування та огрудковування їх у барабанних огрудковувачах, укладання огрудкованих матеріалів на колосникові ґрати агломераційної машини шаром заданої висоти, запалення поверхні шихти, просмоктування повітря через шар шихти, її спікання та розвантаження одержаного агломерату [Базилевич СВ. Агломерация. - М.: Металлургия, 1967. - С. 265]. Недоліком відомого способу спікання шихти на основі дрібнозернистих концентратів є те, що значна кількість одержаного агломерату не кондиційна. Причиною цього є те, що міцність агломерату верхніх шарів недостатня із-за дефіциту тепла, а агломерат верхніх шарів частково переплавлений із-за надлишку тепла. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованої корисної моделі за технічною суттю і результатом, що досягається, і яке вибрано за прототип, є спосіб спікання агломераційної шихти, який включає завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини двома шарами з різним вмістом палива, запалювання верхнього шару шихти, просмоктування повітря через верхній та нижній шари шихти, її спікання та розвантаження спеченого агломерату; вміст палива нижнього шару на 0,9-1,0 % менший, ніж середній [Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. - М.: Металлургия, 1968. - С. 42]. При спіканні шихти за цим способом кількість тепла в нижньому шарі зменшується ближче до оптимального значення. Недоліком відомого способу двошарового спікання є те, що вказані в ньому параметри зменшення палива в нижньому шарі не забезпечують оптимальних умов спікання для різних типів шихт, а також різної висоти шихти, укладеної на колосникові грати. Крім цього, вміст палива у верхньому шарі шихти залишається постійним для різних умов спікання, що знижує ефективність відомого способу. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності способу двошарового спікання шихти за рахунок оптимізації висот нижнього та верхнього шарів шихти, укладених на колосникові грати, а також забезпечення оптимального вмісту палива в цих шарах. Технічний результат пропонованої корисної моделі полягає в тому, що оптимізація фізичних характеристик двошарового спікання шихти дозволяє підвищити якість агломерату та продуктивність агломераційної машини. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб спікання шихти на агломераційних машинах включає завантаження шихти на колосникові грати двома шарами заданої висоти з різним вмістом палива, запалювання верхнього шару шихти, просмоктування повітря через верхній та нижній шари шихти, її спікання та розвантаження спеченого агломерату. Висоти нижнього та верхнього шарів шихти вибирають пропорційними відрізкам, довжини яких відповідають відстаням від точки перетину лінії оптимального значення температури спікання та кривої графіка залежності температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат агломераційної машини, а середній вміст палива нижнього та верхнього шарів шихти корегують пропорційно до площі ділянок між лінією оптимального значення температури горіння і кривою графіку залежності температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат з урахуванням знаку відхилення від оптимального значення температури горіння шихти. Спосіб спікання шихти на агломераційних машинах може бути реалізованим за допомогою пристрою для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини наступним чином. Пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини (фіг. 1) складається із завантажувального бункера постелі 1, живильника 2, бункера шихти нижнього шару 3 із живильником 4, бункера шихти верхнього шару 5 з живильником 6, колосникових ґрат 7 рухомих візків 8 агломераційної машини. На фіг. 1: 9- шар постелі, 10 - нижній шар кондиційної шихти, 11 - верхній шар кондиційної шихти, збагачений паливом. За відомою методикою розраховується середня кількість палива, необхідного для спікання даного типу шихти. Проводять експериментальне спікання шихти з середнім вмістом палива в нижньому та верхньому шарах для побудови графіка залежності температури зони горіння шихти від відстані до колосникових ґрат. Процес спікання здійснюється за рахунок теплообміну між шихтовим матеріалом та газом і має шаровий характер. Основна кількість тепла виділяється в зоні горіння палива, висота якої досягає 40 мм. На всьому протязі процесу спікання під час експерименту здійснюють контроль температури зони горіння палива. 1 UA 109837 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 За результатами спостережень зміни температури зони горіння палива в процесі експерименту будують графік залежності температури зони горіння шихти від відстані до колосникових ґрат з середнім вмістом палива в нижньому та верхньому шарах (фіг. 2). За допомогою побудованого експериментального графіку (див. фіг. 2) визначають висоти нижнього та верхнього шарів шихти на колосникових гратах, які вибирають пропорційними відрізкам, довжини яких відповідають відстаням від точки перетину лінії оптимального значення температури горіння та кривої графіка залежності температури зони горіння палива шихти. За допомогою графіків фіг. 2 визначають необхідний вміст палива в нижньому та верхньому шарах шихти, завантаженої на колосникові грати агломераційної машини. Вміст палива приймають пропорційним площі ділянок між лінією оптимального значення температури горіння і кривою графіка залежності температури зони горіння шихти від відстані до колосникових фат агломераційної машини. Проводять підготовку шихти даного типу до спікання та завантажують її на колосникові грати агломераційної машини. Спікання шихти ведуть шляхом просмоктування повітря через шар завантаженої на колосникові фати шихти. Матеріал постелі, який необхідний для захисту колосникових ґрат від високих температур, подається в окремий бункер 1 із живильником 2 і далі -на колосникові грати 7 рухомих візків 8 агломераційної машини. Огрудкована у огрудковувачі шихта з вмістом палива, меншим за середній рівень, подається в бункер 3 із живильником 4 і далі - на шар матеріалу постелі для формування нижнього шару 10. Огрудкована шихта з більший за середній вміст палива подається в бункер 5 із живильником 6 і далі - на нижній шар шихти 10, завантаженої на шар шихти з вмістом палива, меншим за середній рівень. Після формування шару матеріалу постелі 9 та двох шарів шихти 10-11 проводять запалювання верхнього шару шихти 11, просмоктування повітря через верхній 10 та нижній 11 шари шихти, їх спікання та розвантаження спеченого агломерату. Температура в зоні горіння палива залежить від кількості та крупності палива, складу та газопроникливості шихти. Різні типи шихти мають різну оптимальну температуру зони горіння палива при якій утворюється дрібнопористий міцний агломерат. При переміщенні зони горіння палива в нижні шари прихід тепла поступово збільшується за рахунок регенерації тепла верхніх шарів шихти. Чим нижче опускається зона горіння палива, тим вища температура розвивається в цій зоні. Для забезпечення високої якості агломерату бажано забезпечення температури зони горіння палива на постійному оптимальному рівні 1250 °C на всій траєкторії її переміщення по висоті шару шихти на колосникових гратах. При спіканні шихти відомими способами дійсна температура зони горіння палива відрізняється від оптимальної, ця температура не постійна, а її розподіл по висоті шару шихти (див. фіг. 2) залежить від складу шихти. В верхніх шарах шихти температура зони горіння палива нижча оптимальної, тут спостерігається дефіцит тепла, тому агломерат верхніх шарів має недостатню міцність, що приводить до його руйнуванню та збільшення дрібних фракцій. В нижніх шарах шихти температура вище оптимальної, спостерігається надлишок тепла, що приводить до переоплавленню агломерату і зниженню його якості [Губанов В.М., Цейтлин A.M. Справочник рабочего-агломератчика. - Челябинск: Металлургия, 1987. - С. 95]. Пропонований авторами спосіб спікання шихти на агломераційних машинах не має вказаних недоліків. Цей спосіб спікання забезпечує додатковий прихід тепла в верхні шари шихти і зменшення надходження тепла в нижні шари шихти, завантаженої на колосникові грати. В результаті цього температура зони горіння палива вирівнюється по всій висоті шару шихти, її значення наближається до оптимального рівня. Реалізація заявленого способу спікання шихти на агломераційних машинах забезпечує покращення якості агломерату, економію палива та підвищення виробництва. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб спікання шихти на агломераційних машинах, який включає завантаження шихти на колосникові грати двома шарами заданої висоти з різним вмістом палива, запалювання верхнього шару шихти, просмоктування повітря через верхній та нижній шари шихти, її спікання та розвантаження спеченого агломерату, який відрізняється тим, що експериментально визначають графічну залежність температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива в нижньому та верхньому шарах від відстані до колосникових ґрат. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що висоти нижнього та верхнього шарів шихти вибирають пропорційними відрізкам, довжини яких відповідають відстаням від точки перетину лінії оптимального значення температури спікання та кривої графіка залежності температури 2 UA 109837 U 5 зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат агломераційної машини, а середній вміст палива нижнього та верхнього шарів шихти корегують пропорційно до площі ділянок між лінією оптимального значення температури горіння і кривою графіку залежності температури зони горіння шихти з середнім вмістом палива від відстані до колосникових ґрат з урахуванням знаку відхилення від оптимального значення температури горіння шихти. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3