Спосіб огрудкування шихти

Реферат: Спосіб огрудкування шихти включає завантаження вхідної шихти в барабан і вивантаження огрудкованої шихти з барабана, переміщення шихти в барабані від завантажувального до розвантажувального кінця при суміщенні обертання барабана з циклічною зміною кута нахилу осі його обертання. При цьому цикл коливань огрудкувача починають з вхідного кута осі обертання барабана 0…+8 градусів відносно горизонтальної площини, з наступними циклічними коливаннями від початкового кута осі обертання барабана з амплітудою коливання у вертикальній площині ±(4-12) градусів та зупинками в верхньому положенні барабана на 0,5-3 хвилини. При цьому менший час зупинки барабана відповідає більшому куту розташування осі обертання барабана в верхньому положенні, і частотою вертикального переміщення барабана між зупинками 4-8 коливань на хвилину. UA 84790 U (12) UA 84790 U UA 84790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області підготовки залізорудної сировини до металургійного переділу, зокрема до тонкоподрібнених залізорудних концентратів, і може бути використана в гірничорудній і металургійній промисловості. Відомий спосіб огрудкування шихти, що включає завантаження вхідної шихти в барабан огрудкувач і вивантаження огрудкованої шихти з барабана, переміщення шихти в барабані від завантажувального до розвантажувального кінця за рахунок обертання барабана, поздовжня вісь якого нахилена до розвантажувального вузла під постійним кутом 1-5 градусів [Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. - М.: Металлургия, 1976. - С. 152-155]. Недоліком даного способу огрудкування шихти є те, що він не забезпечує необхідної міцності та рівномірності гранулометричного складу огрудкованої шихти, що погіршує газопроникність шару агломераційної шихти при її спіканні та металургійні характеристики агломерату. Відомий також спосіб змішування та огрудкування агломераційної шихти, що включає переміщення шихти в барабані з похилою віссю обертання і циклічною зміною кута нахилу осі його обертання до горизонтальної площини з амплітудою 0,5-2,5 градуси та частотою 0,5-2,0 Гц [Авторское свидетельство СССР № 1260398, опубликовано 30.09.1986 г. Бюллетень № 36]. Недоліком даного способу огрудкування агломераційної шихти є те, що його неможливо реалізувати на сучасних промислових барабанах довжиною 12-28 м при коливаннях осі обертання барабана з частотою 0,5-2,0 коливання в секунду, за суттю, це накладення вібрації на барабан, яка не чинить великого впливу на процес огрудкування шихти, але при цьому не дозволяє утворитися міцному гарнісажу з шихти на внутрішній поверхні барабана, що до того ж погіршить процес огрудкування та якість агломерату. Найбільш близьким за технічною суттю до способу, що заявляється, є спосіб огрудкування шихти, який включає завантаження вхідної шихти в барабанний огрудкувач і вивантаження огрудкованої шихти з барабана, переміщення шихти в барабані від завантажувального до розвантажувального кінця за рахунок обертання барабана, поздовжня вісь якого піднята з боку розвантажувального вузла на кут 3-20 градусів, причому для регулювання розміру гранул огрудкованої шихти змінюють кут підйому, частоту обертання барабана і кількість вхідної шихти, що подається [Heinze G. Novel Rotory Drum for Rolling Agglomeration // International Magazin fur Verfahrenstechnik.-1988. - v. 112. - №2. - P. 107-110. Реф. Перевезенцева Е.В. Барабанный окомкователь новой конструкции. // Экспресс-информация. Черная металлургия.-1989. - №5. С. 1-3]. Істотними недоліками відомого способу огрудкування шихти є те, що при постійному куті підйому поздовжньої осі обертання барабана і досить високій загальній мірі його заповнення шихтою до 20-30 % (а в завантажувальній частині барабану - до 70-90 %), гранули огрудкованої шихти нижніх шарів в завантажувальній частині барабану руйнуються за рахунок високих навантажень, що погіршує процес огрудкування і, відповідно, технологічні показники огрудкування шихти, її спікання та якість агломерату. В основу корисної моделі поставлено задачу поліпшення технологічних показників агломераційного виробництва і підвищення металургійних характеристик огрудкованого залізорудного матеріалу для сучасної доменної плавки, за рахунок поліпшення газопроникності шихти через підвищення міцності гранул огрудкованої шихти, зниження нерівномірності їх гранулометричного складу та вмісту некондиційних фракцій. Поставлена задача вирішується наступним чином. На відміну від відомого способу огрудкування шихти, спосіб, що заявляється, включає завантаження вхідної шихти в барабан і вивантаження огрудкованої шихти з барабана, переміщення шихти в барабані від завантажувального до розвантажувального кінця, при суміщенні обертання барабана з циклічною зміною кута нахилу осі його обертання, та, згідно з корисною моделлю, цикл коливань огрудкувача починають з вхідного кута осі обертання барабана 0…+8 градусів відносно горизонтальної площини з наступними циклічними коливаннями від початкового кута осі обертання барабана з амплітудою коливання у вертикальній площині ±(4-12) градусів, та зупинками в верхньому положенні барабана на 0,5-3 хвилини, причому менший час зупинки барабана відповідає більшому куту розташування осі обертання барабана в верхньому положенні, і частотою вертикального переміщення барабана між зупинками 4-8 коливань на хвилину. Спосіб, що заявляється, може бути здійснений в промислових умовах в агломераційних цехах наступним чином. Барабанний огрудкувач (креслення) містить завантажувальний вузол 1 вхідної шихти, барабан 2, зубчасту шестірню 3 на барабані 2, привід 4, опорні ролики 5, раму 6, вузол розвантаження огрудкованої шихти 7. Опорні ролики 5 барабана 2 забезпечені в 1 UA 84790 U 5 10 15 20 25 30 35 40 завантажувальній і розвантажувальній його частинах окремими корпусами 8 і 9, причому корпус 8 опорних роликів 5 у завантажувальній частині барабана жорстко з'єднаний із приводом 4 обертання барабана і шарніром 10-з рамою 6. Корпус 9 опорних роликів 5 у розвантажувальній частині барабана 2 з'єднаний з рамою 6 через шарнірний чотириланковик. Кривошип 11 чотириланковика обертається моторредукторним приводом 12, при цьому шарніри, з'єднуючи корпуси 8 і 9 опорних роликів 5 з рамою 6 і шатуном 13 чотириланковика, встановлені в центрах хитання барабана ЦХ-1 і ЦХ-2. Для утримання барабана 2 від зсуву при коливальних його рухах передбачені опорні ролики 14. Через завантажувальний вузол 1 у барабан 2 завантажують агломераційну шихту, яку необхідно огрудкувати перед завантаженням її на спікальні візки агломашини. В барабані через бризкало (на кресленні не показано), яке з'єднане гнучким шлангом з трубопроводом подавання в барабан 2 води, розбризкується вода. Краплі води є центрами початку огрудкування шихти. Барабан, обертаючись навколо своєї осі, здійснює коливання центру Ц.К.2 відносно осі обертання Ц.К.1 і за рахунок обертального та коливального рухів огрудковує шихту. Обертальний рух барабана 2 спільно з коливаннями у вертикальній площині повертає при підйомі некондиційні фракції огрудкованої шихти у завантажувальну частину барабана 2, що дозволяє без збільшення довжини барабана збільшити шлях огрудкування і, відповідно, якість огрудкованої агломераційної шихти. Крім цього, у зв'язку з тим, що цикл коливань огрудкувача починають з вихідного кута розташування осі обертання барабана в діапазоні 0…+8 градусів (таблиця 2) відносно горизонтальної площини з наступними вертикальними циклічними коливаннями від початкового кута розташування осі обертання барабана (вгору 4-20 градусів для підвищення ступеня заповнення барабана і вниз для розвантаження готового продукту - 4 градуси) з амплітудою коливання у вертикальній площині ±(4-12) градусів, забезпечує, з одного боку, короткочасне збільшення ступеня його заповнення шихтою, а з іншого - знімаються високі навантаження на готові гранули в завантажувальній частині барабана при переміщенні вниз. Для підвищення вмісту придатної фракції огрудкованої шихти, зниження витрат енергоресурсів, зниження вмісту дріб'язку в агломераті та підвищення міцності агломерату (при незначному зниженні питомої продуктивності барабана) виконують зупинки у верхньому положенні барабана на 0,5-3 хвилини, причому менший час зупинки барабана відповідає більшому куту розташування осі обертання барабана в верхньому положенні (показники дивись у табл. 3 в порівнянні з цими показниками при огрудкуванні шихти в барабані без зупинки у циклі коливань - табл. 1). Частота вертикального переміщення, яка дорівнює 4-8 коливань на хвилину між зупинками, забезпечує оптимальний час огрудкування шихти у барабанах з меншою довжиною або збільшує продуктивність барабанів існуючої (12 і 28 м) довжини. Результати випробувань запропонованого способу дозволили (див. табл. 2, 3) визначити оптимальні параметри роботи барабанного огрудкувача. Таким чином, з розвантажувального вузла барабана 2 виходить на конвеєр 7 тільки кондиційний міцний продукт, стабільного гранулометричного складу. Застосування способу огрудкування шихти дозволить підвищити ефективність підготовки шихти перед спіканням агломерату і, відповідно, якість самого агломерату, що також дозволить істотно підвищити продуктивність доменних печей та знизити питому витрату коксу. 2 UA 84790 U Таблиця 1 Вхідний кут циклу початку коливань барабана, градус -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 Кут Амнахилу Макси- плітубарамаль- да бана ний кут колипри підйому вань розбара- баравантабана, бана, женні градус грашихти, дус градус -4 +2 ±3 -4 +4 ±4 -4 +6 ±5 -4 +8 ±6 -4 +10 ±7 -4 +12 ±8 -4 +14 ±9 -4 +16 ±10 -4 +18 ±11 -4 +20 ±12 -4 +22 ±13 Кількість коливань у вертикальній площині, кол./хв. 9 7 6 5 3 7 6 5 4 3 2 Вміст фракцій в огрудкованому продукті, % Питома Питома витрата Пропродук- енергоресурсів дуктитиввність елекність вуглецю барапритроагло- твердрібної бана, датної крупної енермаши-- дого (0-8) 3 т/м · (8-30) +30 мм гії, ни, палива, мм год. мм кВт· 2 т/м ·ч кг/т год./т 0,88 0,96 0,97 1,03 1,05 0,98 0,99 1,02 1,04 1.06 0,92 11,7 9,1 8,9 8,8 8,9 8,6 8,3 7,8 8,0 7,5 6,3 77,5 79,8 80,5 79,9 79,2 79,1 79,2 80,3 79,4 80,4 76,9 10,8 11Д 10,6 11,3 11,9 12,3 12,5 11,9 12,6 12,1 16,8 1,21 1,30 1,28 1,31 1,34 1,36 1,37 1,39 1,35 1,32 1,24 60,2 59,1 58,4 57,8 58,2 58,9 59,2 58,7 59,4 58,6 61,1 55,3 52,4 51,9 53,1 52,2 51,8 51,7 51,5 52,4 52,7 54,9 Вміст дріМіцб'язку ність (0-5) агломм в мерату аглона мераті, удар, % % 11,4 9,1 9,3 8,8 8,6 8,4 8,3 7,9 8,2 8,5 9,8 60,8 62,3 62,7 64,1 63,9 64,7 64,6 64,3 63,8 63,2 61,3 Таблиця 2 Початок вхідного кута розташування осі обертання барабана, градус -2 0 +2 +4 +6 +8 + 10 Вміст фракцій в огрудкованому продукті, % дрібної (0-7) мм придатної (7-30) мм крупної (+30) мм 12,1 76,3 11,6 8,9 80,3 10,8 8,8 80,6 10,6 8,3 81,4 10,3 8,6 81,7 9,7 8,7 81,5 0,8 11,3 76,6 12,1 Таблиця 3 ВхідКут Питома витрата Вміст фракцій в Кіль- Питома ний кут нахилу Макси- Ампліенергоресурсів Міцогрудкованому Час кість продуПитома Вміст циклу бара- мальний туда ність продукті, % зупин- коликтивпродукдріб'язку початку бана кут колиаглоки вань у ність тивність вуглецю (0-5) мм колипри підйому вань мерату електробара- верти- бара- дрібної Придатагло- твердого в агловань розван- бара- барана енергії, бана, кальній бана, (0-8) ної (8- крупної машини, палива, мераті, бара- таженні бана, бана, удар, кВт·год./т 3 2 +30 мм т/м ·ч хв. площині, т/м · % кг/т мм 30) мм бана, шихти, градус градус % кол./ хв. год. градус градус -1 -4 +2 ±3 3,5 9 0,86 11,4 82,0 6,6 1,23 60,0 55,1 11,8 60,9 0 -4 +4 ±4 3 8 0,93 8,0 87,9 4,1 1,32 59,0 52,3 9,0 62,5 +1 -4 +6 ±5 2,5 7 0,94 7,7 84,8 7,5 1,31 58,2 51,7 9,1 62,8 +2 -4 +8 ±6 2 4 1,01 7,6 83,9 7,5 1,35 57,6 53,0 8,7 64,3 +3 -4 +10 ±7 1,5 5 1,02 7,5 85,2 7,3 1,37 58,0 52,0 8,4 63,9 +4 -4 +12 ±8 1 6 0,96 7,2 84,6 8,2 1,38 58,7 51,5 8,2 64,9 +5 -4 +14 ±9 1,5 8 0,97 6,1 86,8 7,1 1,38 59,1 51,4 8,1 64,8 +6 -4 +16 ±10 2 7 1,01 5,3 86,6 8,1 1,40 58,4 51,2 7,8 64,6 +7 -4 +18 ±11 1 6 1,02 6,0 84,8 9,2 1,37 59,2 52,2 8,0 63,9 +8 -4 +20 ±12 0,5 5 1,05 5,3 87,3 7,4 1,34 58,5 52,5 8,3 63,8 +9 -4 +22 ±13 0,3 3 0,91 4,1 81,3 14,6 1,26 61,0 54,8 9,6 61,4 5 3 UA 84790 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб огрудкування шихти, що включає завантаження вхідної шихти в барабан і вивантаження огрудкованої шихти з барабана, переміщення шихти в барабані від завантажувального до розвантажувального кінця при суміщенні обертання барабана з циклічною зміною кута нахилу осі його обертання, який відрізняється тим, що цикл коливань огрудкувача починають з вхідного кута осі обертання барабана 0…+8 градусів відносно горизонтальної площини з наступними циклічними коливаннями від початкового кута осі обертання барабана з амплітудою коливання у вертикальній площині ±(4-12) градусів та зупинками в верхньому положенні барабана на 0,5-3 хвилини, причому менший час зупинки барабана відповідає більшому куту розташування осі обертання барабана в верхньому положенні, і частотою вертикального переміщення барабана між зупинками 4-8 коливань на хвилину. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 4