RU2040559C1 - Method for beneficiation of agglomerate burden for sintering - Google Patents

Abstract

FIELD: benefication of raw material for blast-furnace conversion. SUBSTANCE: method involves heating agglomerate burden, prior to sintering, by gas ionized in plasmatrons, with neutral gas being used as plasma generating gas. Gas temperature is regulated by mixing ionized gas with cold neutral gas. Gas flow rate ratio is maintained within the range of 0.5-6.7, burden heating rate is maintaining within the range of 0,8-2,5 МW/m². EFFECT: increased efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к агломерационному производству. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to sinter production.

Известны способы подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающие нагрев аглошихты перед загрузкой ее на агломашину до 60-70^оС, с целью повышения производительности агломашины за счет устранения зоны переувлажнения [1]
Данные способы не решают проблемы повышения качества верхнего слоя пирога агломерата. Применение для зажигания аглошихты горновыми газами, образующимися при сжигании в зажигательных горнах, газообразного, жидкого или пылеугольного топлива приводит к образованию при сгорании этих топлив оксидов серы и азота, которые выбрасываются в атмосферу и наносят ущерб окружающей среде.Known methods of preparing sinter mix to a sintering comprising heating agloshihty before loading it on a sintering machine up to 60-70 ^{° C,} in order to improve productivity by eliminating the sinter moistening zone [1]
These methods do not solve the problem of improving the quality of the upper layer of the sinter cake. The use for ignition of sinter charge by gaseous gases generated during combustion in incendiary furnaces of gaseous, liquid or pulverized coal fuels leads to the formation of sulfur and nitrogen oxides during the combustion of these fuels, which are released into the atmosphere and damage the environment.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки аглошихты к спеканию, в котором перед спеканием аглошихту предварительно прогревают и частично восстанавливают ионизированным в плазмотронах восстановительным газом. Такой способ позволяет получать частично металлизованный агломерат с повышенной прочностью и повышает производительность агломашины [2]
Недостатком данного способа является увеличение расхода первичного топлива на производства агломерата и загрязнения окружающей среды вредными оксидами серы и азота, образующимися при сжигании топлива в зажигательном горне.Closest to the proposed is a method of preparing the sinter charge for sintering, in which before sintering the sinter charge is preheated and partially reduced with a reducing gas ionized in plasmatrons. This method allows to obtain a partially metallized agglomerate with increased strength and increases the performance of the sinter machine [2]
The disadvantage of this method is to increase the consumption of primary fuel for the production of sinter and environmental pollution by harmful oxides of sulfur and nitrogen generated during the combustion of fuel in an incendiary furnace.

Целью изобретения является сокращение расхода топлива на производство агломерата, повышение качества агломерата и сокращение вредных выбросов в атмосферу с аглогазами. The aim of the invention is to reduce fuel consumption for the production of sinter, improving the quality of sinter and reducing harmful emissions into the atmosphere with sintering gases.

Цель достигается тем, что подготовку аглошихты к спеканию, включающую ее нагрев перед спеканием ионизированным в плазмотронах газом, осуществляют, используя для получения ионизированного газа нейтральный газ и регулируя температуру газа, поступающего в нагреваемый слой аглошихты путем смешивания ионизированного газа с холодным нейтральным газом. При этом соотношение расходов нейтрального газа, подаваемого в плазмотроны и для регулирования, поддерживают в пределах 0,5-6,7, а интенсивность нагрева аглошихты в пределах 1,0-2,5 МВт/м².The goal is achieved in that the preparation of the sinter charge for sintering, including its heating before sintering with gas ionized in plasmatrons, is carried out using neutral gas to produce ionized gas and controlling the temperature of the gas entering the heated sinter charge by mixing the ionized gas with cold neutral gas. Moreover, the ratio of the flow rates of the neutral gas supplied to the plasmatrons and for regulation is maintained within the range of 0.5-6.7, and the heating rate of the sinter charge is within the range of 1.0-2.5 MW / m ² .

Использование для нагрева аглошихты ионизированного нейтрального газа, например аргона, полностью ликвидирует образование вредных оксидов в зажигательном горне. Кроме того при нагреве аглошихты твердое топливо, находящееся в верхнем слое шихты, не горит. Горение топлива начинается только после выхода слоя из зоны нагрева, когда через нагретый до 900-1000^оС слой аглошихты начинает просасываться воздух. При этом горение происходит равномерно по всему сечению слоя, что повышает выход годного и качество верхнего слоя пирога агломерата.The use of ionized neutral gas, such as argon, for heating the sinter charge completely eliminates the formation of harmful oxides in the incendiary furnace. In addition, when heating the sinter charge, solid fuel located in the upper layer of the charge does not burn. Combustion of the fuel bed begins only after exiting the heating zone where through heated to 900-1000 ^C layer begins agloshihty sucked air. In this case, combustion occurs uniformly over the entire cross section of the layer, which increases the yield and quality of the upper layer of the sinter cake.

На выходе из плазмотрона факел ионизированного газа имеет температуру 1500-3000^оС. Смешивание такого газа с холодным в соотношении 0,5-6,7 позволяет поддерживать температуру газа, поступающего в слой аглошихты, в пределах 1000-1300^оС и регулировать температуру и количество теплоносителя по длине зоны нагрева аглошихты, не допуская ее оплавления.At the outlet of the plasmatron torch ionized gas has a temperature of 1500-3000 ^o C. The mixing of the cold gas in a ratio of 0,5-6,7 allows to maintain the gas temperature entering the bed agloshihty within 1000-1300 ^{° C,} and adjust the temperature and the amount of coolant along the length of the heating zone of the sinter charge, preventing its melting.

Количество и мощность плазмотронов, используемых для нагрева аглошихты, подбирают таким образом, чтобы поддерживать интенсивность подачи тепла в слой в пределах 0,8-2,5 МВт/м². При меньшей интенсивности возможен неравномерный нагрев слоя, требуется увеличение площади зоны нагрева. Превышение интенсивности подачи тепла в слой выше 2,5 МВт/м² вызывает перерасход электроэнергии, перегрев верхнего слоя шихты и ее оплавление.The number and power of the plasma torches used to heat the sinter charge are selected in such a way as to maintain the intensity of heat supply to the layer in the range of 0.8-2.5 MW / m ² . At a lower intensity, uneven heating of the layer is possible; an increase in the area of the heating zone is required. Exceeding the intensity of heat supply to the layer above 2.5 MW / m ² causes an excessive consumption of electricity, overheating of the upper layer of the charge and its melting.

Анализ известных технических решений показал, что среди них отсутствуют способы подготовки аглошихты, в которых для нагрева ее используют нейтральный ионизированный газ в смеси с холодным. Выбор режимных параметров нагрева аглошихты подтвержден экспериментально. An analysis of the known technical solutions showed that among them there are no methods for preparing the sinter charge, in which neutral ionized gas mixed with cold is used to heat it. The choice of operating parameters for heating the sinter charge is confirmed experimentally.

П р и м е р. На лабораторной агломерационной чаше осуществлена серия спеканий агломерационной шихты, состоящей из 75% оленегорского концентрата, 20% аглоруды и 5% коксика. Высота слоя во всех опытах составляла 250 мм. При окомковании шихты сначала окомковывали концентрат с добавкой 1% извести, а затем добавляли остальные компоненты шихты и смешивали их. Смешивание и окомкование аглошихты производили в тарельчатом грануляторе. PRI me R. A series of sintering of an agglomeration charge consisting of 75% Olenegorsk concentrate, 20% sinter ore and 5% coke was carried out on a laboratory sinter bowl. The layer height in all experiments was 250 mm. When pelletizing the mixture, the concentrate with the addition of 1% lime was first pelletized, and then the remaining components of the mixture were added and mixed. Mixing and pelletizing of the sinter charge was carried out in a dish-shaped granulator.

После загрузки окомкованной аглошихты в аглочашу производили ее нагрев с помощью струйного плазмотрона. В качестве плазмообразующего газа использовали азот. Азот подавали также через 3 трубки в факел плазмотрона. Измеряли расход азота, подаваемого в плазмотрон и в факел. Температуру смеси газа, поступающего в слой аглошихты, определяли расчетом. Нагрев аглошихты осуществляли при работающем эксгаустере. После нагрева верхнего слоя аглошихты до 1000^оС (контролировали с помощью термопары) плазмотрон отключали и подачу азота прекращали. В базовом опыте производили обычное зажигание аглошихты с помощью газовой горелки. Результаты опытов приведены в таблице. Прочность аглоспека определяли методом сбрасывания.After loading the pelletized sinter charge into the sinter bowl, it was heated using a jet plasmatron. Nitrogen was used as the plasma-forming gas. Nitrogen was also fed through 3 tubes into the plasma torch torch. The flow rate of nitrogen supplied to the plasmatron and torch was measured. The temperature of the gas mixture entering the sinter charge layer was determined by calculation. The sinter charge was heated with the exhauster running. After heating, the upper layer agloshihty to 1000 ^{° C} (monitored via the thermocouple) plasma torch was turned off and the nitrogen supply was stopped. In the basic experiment, the conventional sinter charge was ignited using a gas burner. The results of the experiments are shown in the table. The strength of sinter was determined by the method of dropping.

Claims (1)

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, включающий ее нагрев перед спеканием ионизированным в плазмотронах газом, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего используют нейтральный газ, а температуру газа, поступающего в нагреваемый слой аглошихты, регулируют, смешивая ионизированный газ с холодным нейтральным газом, причем соотношение расходов газа, подаваемого в плазмотроны и используемого для регулирования, поддерживают в пределах 0,5 6,7, а интенсивность нагрева аглошихты в пределах 0,8 2,5 МВт/м².METHOD FOR PREPARING THE AGLOMERATION CHARGE FOR SINTERING, including its heating before sintering with gas ionized in plasmatrons, characterized in that a neutral gas is used as the plasma-forming material, and the temperature of the gas entering the heated sinter charge layer is controlled by mixing the ionized gas with a cold neutral gas, the flow rate of gas supplied to the plasma torches and used for regulation is maintained within the range of 0.5 to 6.7, and the heating intensity of the sinter charge in the range of 0.8 to 2.5 MW / m ² .

Images