Спосіб виробництва окатишів

Реферат: Спосіб виробництва окатишів для металургійного виробництва містить підготовку і змішування шихти, її обкатування, сушіння, випал і охолодження. Випал окатишів здійснюють у прохідній електричній індукційній печі. UA 78076 U (12) UA 78076 U UA 78076 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема огрудкування дрібних фракцій залізних руд або їх концентратів, і може бути використана при виробництві окатишів для доменної плавки. Відомий технологічний процес виробництва окатишів, в якому випал окатишів здійснюють в шахтних печах за принципом протитечії: вниз подаються окатиші, вгору, крізь них, піднімаються гази, що передають тепло окатишам. Для горіння використовують рідке або газоподібне паливо, яке спалюється у виносних топках. При цьому сушіння вологих окатишів здійснюють у верхній частині печі, потім - підігрів і випал окатишів, і в нижній частині печі протікає процес уповільненого охолодження їх холодним повітрям Бережний [М.М. , Буличов В.В. , Костін А.І. Виробництво залізорудних окатишів. М.: Надра, 1977 - С.98-101]. Недоліком відомого способу є низька продуктивність печі, підвищені вимоги до підготовки шихтових матеріалів, утворення спеку окатишів. Відомий спосіб отримання окатишів, випал яких виробляють в комбінованому агрегаті: "колосникові фати - трубчата піч", де низькотемпературні процеси сушіння і підігріву протікають на конвеєрній машині, високотемпературні - в футерованій вогнетривами печі. Гази, що відходять з трубчастої печі, просмоктуються крізь шар окатишів на колосникових гратах спочатку в зоні підігріву, а потім в зоні сушіння. Недоліками цього способу є підвищені вимоги до якості сирих окатишів, місцеві явища оплавлення, тому що навіть при незначних відхиленнях в складі сирих окатишів або температури випалу, на вогнетривкій кладці трубчастої печі утворюється охолодь, яку важко видалити, а також недоліком є збільшення тривалості випалу, високі капітальні витрати на спорудження великої кількості агрегатів та експлуатаційні витрати на їх ремонт та обслуговування. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі, що заявляється, є спосіб виробництва окатишів, випал в якому здійснюється на конвеєрній обпалювальній машині, що містить підготовку і змішування шихти, що складається з однієї або декількох різновидів тонкоподрібнених концентратів, отриманих при збагаченні залізних руд, флюсів і сполучних добавок, зволоження до оптимальної величини, окомкування з отриманням сирих окатишів, їх сушку, випал і охолодження… [Ефіменко Г.Г., Гіммельфарб А.А. та ін. Металургія чавуна. Вища школа, 1988 - С.93-97]. Суттєвими ознаками найближчого аналога, які збігаються з суттєвими ознаками запропонованої корисної моделі, є підготовка та змішування шихти, що складається з однієї або декількох різновидів тонкоподрібнених концентратів, отриманих при збагаченні залізних руд, флюсів та сполучних добавок, зволоження до оптимальної величини, огрудкування з отриманням сирих окатишів, їх сушіння, випал і охолодження. До недоліків технології виробництва окатишів найближчого аналога слід віднести необхідну для його здійснення значну кількість великовагових металомістких механізмів конвеєрної машини, як то: візки і колосники з високолегованих жароміцних сталей і високотемпературні димососи, що ускладнює обслуговування машин і підвищує витрати на отримання окатишів. Процес випалу окатишів згідно з прототипом характеризуються підвищеною витратою тепла (850-1250 кДж/т та вище) і, як наслідок, високою витратою енергетичних і матеріальних ресурсів, в т.ч., природного газу, витрата якого досягає 40 м /т окатишів при площі спікання 1000 м, а також кисню повітря, витрата якого на виробництво 1 тонни окатишів, одержаних з 3 магнетитових концентратів, становить 61,33 м . Крім того, технологія виробництва окатишів з їх випалюванням на конвеєрній машині завдає шкідливого впливу на навколишнє середовище за рахунок викидів в атмосферу діоксиду вуглецю та парникового газу. Крім того, окислення магнетиту до гематиту вимагає додаткової витрати вуглецю в доменній печі для відновлення заліза з окатишів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб виробництва окатишів шляхом вдосконалення технології їх випалу за рахунок використання прохідної електричної індукційної печі для сушіння і випалу окатишів, що забезпечує зниження викидів парникових газів, дозволяє знизити витрату кисню атмосферного повітря на виробництво окатишів, знизити витрату вуглецю на відновлення окатишів в доменній печі, а також зменшити металоємність та вагу обладнання, що використовується для випалу окатишів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва окатишів для металургійного виробництва, що містить підготовку і змішування шихти, її обкатування, сушіння, випал і охолодження, згідно з корисною моделлю, випал окатишів здійснюють у прохідній електричній індукційній печі, причому охолодження готових і підігрів вихідних окатишів в приймальних бункерах здійснюють газом, циркулюючим через приймальні бункери і індукційну електричну піч. 1 UA 78076 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі і одержуваним технічним результатом полягає в наступному. Здійснення випалу окатишів із застосуванням індукційної печі дозволить значно знизити витрати природного газу за рахунок більш дешевої 3 електроенергії, тому що на виробництво однієї тонни окатишів витрачається близько 40 м природного газу, а витрати електричної енергії при цьому складуть -386 квт/годин підведеної електричної потужності, знижуються викиди парникових газів за рахунок виключення необхідності використання вуглецю в доменній печі. Крім того, використання індукційної печі для випалу окатишів дозволяє відмовитися від громіздкого металомісткого обладнання як то: візки і колосники з високолегованих жароміцних сталей і високотемпературні димососи, що значно спрощує обслуговування процесу і знижує витрати на отримання окатишів. Охолодження готових і підігрів вихідних окатишів в приймальних бункерах за допомогою газу, що циркулює через приймальні бункери і індукційну електричну піч, дозволяє відмовитися від високотемпературних димососів і вакуум-камер, що значно знижує капітальні та експлуатаційні витрати на процес. Спосіб пояснюється кресленням, на якому представлена схема установки для реалізації способу, що містить приймальні бункери 1 сирих окатишів з приймальними клапанами 2 і розвантажувальними клапанами 3, встановленими над прохідною індукційною електричною піччю 4, оснащеною регулювальним клапаном 5, приймальний бункер 6 готових окатишів, встановлений під прохідною індукційною піччю, розвантажувальний клапан 7 бункера 6 готових окатишів, під яким встановлений транспортер 8 збирання готових окатишів, млинковий вентилятор (ексгаустер) 9, витяжні трубопроводи 10 з запірними клапанами 11, 12 витяжних трубопроводів, пиловловлювач інерційний 13 (осушувач) з клапаном 14 видачі пилу і трубопровід поворотний 15, що з'єднує ексгаустер 9 із бункером 6 готових окатишів. Сирі окатиші завантажують в один з приймальних бункерів 1, наприклад лівий, через приймальний клапан 2 при закритому розвантажувальному клапані 3 приймального бункера. Після завантаження бункера 1 приймальний клапан 2 закривають, відкривають розвантажувальний клапан 3 при закритому регулювальному клапані 5 прохідної електричної індукційної печі 4 і завантажують її, включають напругу на індукторі печі 4 і здійснюють випал окатишів. Після наповнення і випалу окатишів в печі 4 відкривають регулювальний клапан 5 печі, вивантажують окатиші в приймальний бункер 6 і далі на транспортер 8, а індукційну піч 4 через відчинений розвантажувальний клапан 3 приймального бункера 1 заповнюють новою порцією сирих окатишів. При цьому включають ексгаустер 9, який через трубопровід 10, відкритий клапан 11 пиловловлювач 13 відсмоктує з бункера 1 газ, що утворився при сушінні і випалу окатишів, створюючи розрідження в бункері 1, що сприяє інтенсивному засмоктуванню газу, що виділяється гарячими окатишами, через розвантажувальний клапан 7. Охолоджений в пиловловлювачі 13 газ по трубопроводу 15 через відкритий клапан 12 подають в бункер готових окатишів 6, охолоджуючи їх, і далі, він через розвантажувальний клапан 7 засмоктується в простір індукційної печі 4, де нагрівається і надходить в приймальний бункер 1, здійснюючи сушіння вологих окатишів, звідки через трубопровід 10 і відкритий клапан 11 надходить в пиловловлювач 13, де очищається від пилу і вологи. Повітря, засмоктуване через розвантажувальний клапан 7 для охолодження готових окатишів і підігріву сирих окатишів, що завантажуються, можна після очищення викидати в атмосферу. Після спорожнення лівого бункера 1, його розвантажувальний клапан 3 закривають і починають завантажувати сирими окатишами, при одночасному закритті клапана 2 і відкриття клапана 3 на правому бункері 1. Цей процес здійснюється безперервно з поперемінним завантаженням приймальних бункерів 1. Використання запропонованого способу дозволяє значно знизити енергетичні та матеріальні витрати на виробництво окатишів, зменшити металоємність використовуваного обладнання, знизити викиди парникового газу в атмосферу. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб виробництва окатишів для металургійного виробництва, що містить підготовку і змішування шихти, її обкатування, сушіння, випал і охолодження, який відрізняється тим, що випал окатишів здійснюють у прохідній електричній індукційній печі, причому охолодження готових і підігрів вихідних окатишів здійснюють газом, що циркулює через приймальні бункери і прохідну індукційну електричну піч. 2 UA 78076 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3