Спосіб виготовлення гарячих брикетів без связуючого із залізоутримуючих пірофорних тонкодісперсних матеріалів і установка для його здійснення

Изобретение относится к способу и установке для изготовления предназначенных для использования в производстве горячих брикетов без связующего из горючей содержащей железо мелкораздробленной массы твердого вещества. Целью изобретения является повышение экономичности процесса. Для этого мелкораздробленный твердый материал перед брикетировани ем - продувается восходящим окисляющим нагретым газовым потоком и держится в кипящем слое. При этом газовый поток регулируется так, что сначала материал нагревается до температуры воспламенения материалов, а затем за счет окисления по меньшей мере части металлического железа температура мелкораздробленного твердого материала повышается до 450-650 С. В заключение твердый материал подвергается горячему брикетированию. Отличительной чертой изобретения является то, что кипящий слой до начала окисления части металлического железа подвергается вибрации, Установка содержит реактор кипящего слоя, нижняя часть которого выполнена в виде камеры и снабжена сифонообразными концевыми колпачками, надетыми на трубопровод подвода газа и входящими в кипящий слой. Реактор оборудован вибратором.Камера выполнена из нескольких секций, преимущественно трех, имеющих индивидуаль- . ные трубопроводы подвода газа снизу. 2 с.и 12 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл. О со ГС Изобретение относится к способу и устройству для изготовления предназначенных для использования в производственном процессе горячих брикетов без связующего из содержащих железо горячих мелкораздробленных частиц материала. Целью изобретения является повышение экономичности процесса. , На фиг.1 показана установка для горячего брикетирования горючей отфильтрованной пыли из установки регенерации СО конвертера с кислородным дутьем} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1* на фиг. 3 - установка с четырьмя; камерами. Установка содержит трубопровод 1, пылевой бункер 2, откуда конвертер 605927 ная пыль черпаковим транспортером 3 провод 19 подаются в теплообменник подается к реактору 4 с кипящим сло20. В этом теплообменнике расположеем. Реактор с кипящим слоем вытянут ны элементы 21 для нагрева воздуха и в длину, покоится на колебательных инертного (отходящего) газа. элементах в виде пружин 5, имеет Установка имеет трубопроводы 22 пропускающее газ дно 6, газоподводяи 23 и три горелки 24 для генерации щие трубопроводы 7 и кожух 8. Реакгорячих газов сгорания. Это произвотор 4 с кипящим слоем приводится в дится посредством сжигания природного колебательное движение возбудителями 10 газа в воздухе, который подводится колебаний. Нагретая до температуры по трубам 25 и 26. Горелки 24 соединебрикетирования в реакторе 4 пыль из ны с газоподзодящими трубопроводами 7 фильтров через выход 9 подается к реактора 4 с кипящим слоем. Газоподбрикетирующему прессу 10, в котором водящие трубы 7 далее трубопроводами пыль из фильтров прессуется в брике27 соединены с элементами 21 теплоты. Готовые брикеты попадают для обменника 20. Камера 13 реактора 4 охлаждения на охладитель брикетов, с кипящим слоем разделена (фиг.1) который выполнен в виде бесконечной на три секции 28, в которые входят ленты 11, причем охлаждение брикетов газоотводящие трубы 7. Реактор 4 с осуществляется протекающим окружаюкипящим слоем имеет распределенные 20 в нем приборы 29 измерения темперащим воздухом. Нагретый охлаждающий воздух собирается кожухом и отводитт туры, с помощью которых измеряется ся. Охлажденные брикеты попадают в температура кипящего слоя 12 в отзаключение в бункер, из которого они дельных областях. Замеренные теммогут быть взяты для использования пературы подаются в регулируюшие ор25 ганы 17, 30 и 31 в трубопроводах на сталелитейном заводе. 16 и 27, а также в вентиляторы 32 Для создания кипящего слоя 12 рев трубопроводах 22, 23, 25 и 26, с актор 4 с кипящим слоем (фиг.2) имепомощью которых управляются (регует камеру 13, верхняя стенка которой, лируются) температуры и подводимые образующая дно 6 реактора 4, выполне- 30 количества горячих газов сгорания, на пропускающей газ. Для этой цели в горячего воздуха и горячего инертдне 6 расположены газоподводящие ного газа. патрубки 14, которые выступают над зеркалом кипящего слоя. ГазоподводяРеактор 4 с кипящим слоем имеет щие патрубки оборудованы наконечниустановочные устройства, с помощью ками 15 в виде сифонов, которые вхо- 35 которых можно устанавливать наклон дят в кипящий слой 12. реактора. Возбудители колебаний оборудованы установочными устройствами, Кожух 8 реактора с кипящим слоем с помощью которых можно устанавли4 имеет два газоотводных,трубопрововать амплитуду и. частоту колебаний. да 16, которые оборудованы регулирую40 щими заслонками 17. Через газоотводРеактор 4 с кипящим слоем может ные трубопроводы горячие отходящие иметь четыре секции 28 (фиг.З), газы подводятся к пылеотделителю 18. причем первая соединена с кожухом 33 но могут частично идти также через охлаждающей ленты 11 трубопроводом черпаковый транспортер 3 противото45 34, а три других секции соединены с ком к подаваемой пыли из фильтров и горелками 24 (фиг.1). через соединительный трубопровод с Таким образом, можно с выгодой регулировочными заслонками подводитьиспользовать улавливаемый кожухом ся к пылеотделителю 18. 33 нагретый охлаждающий воздух для Таким образом, пыль из фильтров в предварительного подогрева пыли из 50 черпаковом транспортере уже предварифильтров в первой части реактора тельно подогревается. Это особенно с кипящим слоем. выгодно при переработке холодной ' Посредством подвода чувствительгрубой пыли из фильтров. ного тепла извне металлическое жеОтделенные в пылеотделителе 18 из лезо доводится до температуры восотходящих газов частички попадают пламенения. Подвод дополнительного через черпаковый транспортер 3 снова тепла после начала окисления усков реактор 4 с кипящим слоем. Горячие ряет процесс, в то время как воздейочищенные отходящие газы через трубоствие колебаний на кипящий слой уст 605927 раняет каналообразование и мелкораздна мелкораздробленным твердым топлиробленные частицы целенаправленно вом. Предпочтительно при этом заметранспортируются по длине кипящего щаются до 15% или до 10% мелкораэдробслоя. В качестве нагретого окисляю- j , ленного твердого материала мелкораздщего газового потока предпочтительно робленным твердым топливом. В качеиспользуется нагретый воздух, в то стве мелкораздробленного твердого время как для подвода чувствительнотоплива может использоваться пыль го тепла для воспламенения в кипящий кокса из бурого угля и/или мелкораздслой подводят горячий газ сгорания робленная угольная пыль, предпочти10 тельно из процесса приготовления флои/или нагретый инертный газ, предпочтительно нагретый азот. тационных шламов. Твердый материал перед входом в кипящий слой может Воздух и/или инертный газ нагребыть предварительно подогрет посредвается выходящим из кипящего слоя ством горячих неочищенных отходящих горячим очищенным отходящим газом 15 газов из кипящего слоя в противотоке. посредством теплообмена. Нагретый Возможно твердый материал в первой воздух, нагретый инертный газ и гочасти кипящего слоя предварительно рячие газы сгорания подводятся в подогревать нагретым охлаждающим реактор кипящего слоя по меньшей мере на двух, предпочтительно на трех 20 воздухом из охладителя брикетов. и более, участках, причем количество Преимуществом изобретения являи температура нагретого воздуха, ется то, что решаются проблемы, свянагретого инертного газа и горячих занные с переработкой мелкозернистых газов сгорания может управляться горючих твердых материалов в горячие (регулироваться) независимо друг от 25 брикеты, и материалы экономным, в друга. Температура кипящего слоя изсмысле расхода энергии, способом момеряется более чем в одном, предпогут быть приведены к температуре, чтительно в трех, местах и значения необходимой для горючего брикетиротемпературы используются для регувания. В особенности могут перерабалирования (управления) количеством 30 тываться горючие пыли фильтрации, кои температурой подводимого в кипящий торые вследствие длинного пути трансслой нагретого воздуха, нагретого портировки, а также промежуточного инертного газа и горячих газов сгохранения теряют температуру. Могут рания. Количество подводимых в кииспользоваться пыли из фильтров, пящий слой газов регулируется так, 35 горючие компоненты которых малы что общее количество подаваемого навследствие определяемых процессами в гретого воздуха, нагретого инертного конвертерах с кислородным дутьем регаза и горячего газа сгорания остаетжимов работы. Предлагаемый способ ся постоянным. может проводиться, когда фильтровые Если измеренная в кипящем слое 40 установки находятся в начале рабочего температура повышается выше заданной режима или действуют низкотемпературвеличины, снижают подвод горячих ганые условия. зов сгорания и в заключение подвод В таблице приведены цаниые, пояснагретого воздуха. Если, напротив, няющие предлагаемый способ. измеренные в кипящем слое темпе45 ратуры снижаются ниже заданного Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я уровня, увеличивается подвод нагретого воздуха, и в заключение увели1. Способ изготовления горячих чивают подвод горячих газов сгорания. брикетов без связующего из железоБремя пребывания твердых материалов 50 содержащих пирофорных тонкодисперс^ в кипящем слое можно устанавливать ных твердых материалов, включающий изменением наклона кипящего слоя нагрев тонкодисперсного твердого или посредством изменения задаваемых материала перед брикетированием в снаружи колебании. кипящем слое за счет тепла нагретых газов до 450-650°С, горячее брикеЕсли подлежащий обработке мелко55 тирование и охлаждение, о т л и раздробленный твердый материал не ч а ю щ и й с я тем, что, с целью полностью состоит из горючего матеповышения экономичности процесса, риала, часть мелкораздробленного нагрев тонкодисперсного твердого твердого материала может быть замене 1605927 материала осуществляют сначала до температуры их воспламенения путем подачи горячих отработанных газов и/или нагретого инертного газа, преимущественно азота, а затем до температуры брикетирования путем окисления части железосодержащего пирофорного тонкодисперсного твердого материала при подаче поднимающегося jg нагретого воздуха, при этом нагретый воздух, горячие отработанные газы и/или нагретый инертный газ подводят по меньшей мере к двум, преимущественно к трем, участкам кипящего слоя JJ при сохранении их общего количества постоянным, а материал в кипящем слое подвергают вибрации. 8 камеры, верхняя часть которой образует днище реактора, а сифонообразные колпачки расположены над днищем реактора. 7. Установка по п. 6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что камера выполнена по меньшей мере из двух, преимущественно из трех, секций с индивидуальными трубопроводами подвода газа снизу. I 8. Установка по пп.6 и 7, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что охладитель выполнен с воздухоулавливающим кожухом, соединенным трубопроводом с первой секцией со стороны загрузки реактора. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю 9. Установка по п п . 6 и 8, о т щ и й с я тем, что к кипящему слою 20 л и ч а ю щ а я с я тем, что реактор 1 подводят дополнительное тепло для с кипящим слоем снабжен колпаком с достижения температуры брикетир'оодним или несколькими, преимущественвания до 800°С. но с двумя, трубопроводами для отходящих газов, на которых установлены 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что до 15%, 25 регулировочные клапаны. преимущественно до 10%, пирофорного 10. Установка попп.6-9, о т л итонкодисперсного твердого материала ч а ю щ а я с я тем, что она снабзаменяют тонкодисперсным твердым жена пылеотделителем, соединенным с топливом, трубопроводами отходящих газов. 4. Способ по пп.1 и 3, о т л и 30 11. Установка по пп.6-10, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве ч а ю щ а я с я тем, что она снабже-* тонкодисперсного твердого топлива на черпаковым транспортером и соедииспользуют пыль буроугольного кокса нительным трубопроводом с регулируюи/или тонкодисперсные угольные пыли, преимущественно полученные в процес- 35 щим клапаном, при этом пылеотделитель через черпаковый транспортер и соедисе подготовки флотационных шламов. нительный трубопровод с регулирующим 5.* Способ п о п . 1 , о т л и ч а ю клапаном соединен с колпаком реактора. щ и й с я тем, что тонкодисперсный твердый материал в первой зоне кипящего слоя нагревают воздухом,-от40 12. Установка по пп.6-11, о т л и ходящим со стадии охлаждения брикеч а ю щ а я с я тем, что она снабжетов. на теплообменником с теплообменными 6. Установка для изготовления бриэлементами для нагрева воздуха и кетов без связующего из железосодеринертного и/или отходящего газа, сожащих пирофорных тонкодисперсных 45 единенным трубопроводом с пылеотдетвердых материалов, содержащая реаклителем. тор кипящего слоя с трубопроводами 13. Установка по пп.6-12, о т л и подвода газа снизу, брикетировочный ч а ю щ а я с я тем, что она снабпресс, расположенный со стороны разжена горелками, расположенными в грузки реактора, и охладитель, о т50 трубопроводах подвода газа снизу рел и ч а ю щ а я с я тем, что она актора. снабжена вибратором, расположенным 14. Установка по пп.6-13, о т л и под реактором, и сифонообразными конч а ю щ а я с я тем, что теплообменцевыми колпачками, надетыми на трубоные элементы соединены трубопроводапроводы подвода газа, при этом ниж- _ $5 ми с трубопроводами подвода газа няя часть реактора выполнена в виде | снизу реактора. 10 1605927 Компоненты и показатели Содержание компонентов, мае.%, и -значения показателей для тонкой пыли Металлическое железо 25 17 30 4 a 3 CaO Добавка топлива Температура, °С пыли с фильтра f1 - * '••• 220 200 пыли в бункере 190 на входе реактора 800 на выходе реактора Давление брикетирования, кН/см 100 ширины валка Темп.п. брикетов после охлажде50 fl ния, C Качество брикетов: 4 плотность, г/см прочность на сжатие в 200-500 холодном состоянии, daH/брикет Сталелит. Дальнейшая переработка 15 17 fp О п , 7//////////////, Фиг/ грубой пыли 45 тонкой пыли с топливом 6 17 12 45 3 5 120 80 60 40 12 10 700 30 20 750 100 100 40 60 5,2 200-500 Сталелит. 4 200-500 Сталелит -19 Редактор И.Горная Заказ 3458 Составитель Л.Панникова Техред'Л.Сердюкова Тираж 493 Корректор О.Кравцова Подписное ВНІІИПИ Государстиенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1ЩМЇЇ, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-и їл.п є іьский комбинат "Патент", г.Ужгород» ул. Гагарина,101