SU1629334A1 - Способ термической обработки железорудных окатышей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к регулированию температурного и аэродинамического режимов обжиговой машины при остановках. Целью изобретени   вл етс  снижение термической напр женности колосниковой решетки и корпусов обжиговых тележек и повышение качества обожженных окатышей. В способе ведут ступенчатое управление разрежением и температурой в вакуум- камерах в зависимости от длительности остановки. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к производству железорудных окатышей и может быть использовано при управлении процессом обжига на подвижной колосниковой решетке, например, на машинах конвейерного типа при их вынужденных остановках.

Цель изобретени  - снижение термической напр женности колосниковой решетки и корпусов обжиговых тележек и повышение качества обожженных окатышей .

На чертеже приведена схема обжиговой машины, работающей по предлагаемому способу, при остановке и повторном пуске колосниковой решетки.

При остановках обжиговой машины осуществл ют индивидуальное последовательное регулирование по камерам теплового и вакуумного режима работы агрегата как в период остановки, так и при аапуске колосникового кон- вейера до конца прохождени  задержанного в активной зоне материала через

зоны подогрева, обжига и рекуперации. Такое регулирование позвол ет предотвратить нагрев колосников и корпусов тележек выше максимально допустимой температуры и обеспечить нагрев окатышей на всех горизонтах сло  до температуры не ниже 1200°С.

Обобщением экспериментальных данных по исследованию термической нагружен- ности и прочности обжиговых тележек в услови х эксплуатации установлено, что предельно допустима  температура колосников, изготовленных из жаропрочного сплава, при которой обеспечиваетс  прочность обжиговых тележек, составл ет 800°С с повышением до .

815°С при кратковременных остановках.

i

Расчетным путем установлено, что удовлетворить этому требованию при остановках можно, начав регулирование режимных параметров при температуре колосников 0,75-0,85 от пределы но допустимой. Эта температура назва (Л

ND

tO

со

оо

Јъ

на температурой регулировани  и дл  прин тых сталей равна 600-680°С,

Если начать регулирование режимны параметров машины при температуре колосников более 0,85 tnpec. , т.е. при 700°С в данном случае, то вслед ствие инерционности системы возможен перегрев колосников, а при температуре начала регулировани  ниже 0,75 tppea имеет место недообжиг окатышей на части тележек, остановившихс  в зонах подогрева и обжига. В начале регулировани  в двух- четырех последних газовоздушных ка- мерах (ГВК) гор чих зон разр жение уменьшают от рабочего до 200-400 Па, а затем последовательно с интервалом 0,75-1,25 T-4/U мин,разрежение понижают до уровн  не выше 500 Па в каж- дои из газовоздушных jкамер в направлении , обратном движению колосниково решетки.

Благодар  такому регулированию обеспечиваетс  прогрев сло  до задан ной температуры на тележках, остановившихс  в активной зоне,, Уменьшение разрежени  до 200-400 Па в последних двух - четырех газовоздушных камерах гор чей зоны предотвращает перегрев тележек, остановившихс  на этих камерах , где гор чий фронт дошел уже до колосников или же находитс  в непосредственной близости. Последовательное снижение разрежени  в остальных камерах с указанным временным интервалом предотвращает перегрев оборудовани  и обеспечивает дообжиг сло  на остальных тележках.

При интервалах времени менее 0,75 1,/U на тележках, остановившихс  в зонах обжига и подогрева, температура сло  на границе с постелью не достигает необходимого уровн , а при интервалах времени, превышающих 1,25 , возможен перегрев колосников и корпусов.

Аналогично при снижении разрежени  в ГВК не выше 500 Па предотвращает перегрев колосников и корпусов тележек, а при более высоком разрежении возможен их перегрев.

Уровень разрежени  200-500 Па определен из данных экспериментального и аналитического исследовани  и св зан с TeMj, что при полном прекращении фильтрации потока через слой из-за тепловой инерционности агрегата в период пуска не удаетс 

довести прогрев сло  до технологически обусловленной температуры. Оставл   минимальное регулируемое дроссельными заслонками разрежение в вакуум-камерах пор дка 200-500 Па максимально сокращают врем  прогрева сло  при пуске машины.

С началом регулировани  разрежени  в вакуум-камерах средины гор чей зоны начинают снижение температуры в горне обжиговой машины со скоростью не более 20°С/мин на всем участке технологических зон, где выполнено регулирование разрежени . Более ранке.е снижение температуры в горне может привести к недообжигу сло , а более позднее - к увеличенному удельному расходу топлива. Скорость , с которой происходит снижени температуры в горне, не должна превышать 20°С/мин, так как в противно случае повреждаетс  кладка горна.

Выбор уровн  температуры регулировани  tpg4 определ ет Количество камер, на которых в случае остановк решетки превышена установленна  температура регулировани  и необходимо сразу снизить разрежение. На вернем уровне этой величины - две камеры , на нижнем - четыре камеры.

При запуске колосниковой решетки обжиговой машины температуру в горне увеличивают до уровн  рабочей технологической температуры со скоростью не более 20вС/мин) так как при более высокой скорости возможно повреждение кладки горна. Так как уровень прогрева материала колосников в период остановки определ етс  ее продолжительностью, то во всех примерах с пониженным разрежением в момент пуска разрежение в них устанавливаетс  на промежуточном уровне

- 6667 47

- -- + зз Locr

и оно тем выше, чем меньше врем  остановки конвейера. Если ост 3 мин, то разрежение Д PHUCK - 2255 Па, если &ост 10 мин,

то А. 70° Па

При отклонени х от указанных пределов изменени  разрежени  в большую сторону может быть перегрев оборудовани , в меньшую сторону - недообжиг сло .

Затем в направлении движени  колосниковой решетки последовательно

во всех камерах разрежение увеличивают до рабочего уровн  через промежутки времени

л«; (N + 21 - ПЧСК

I1.JCK и кроме двух - четырех последних камер гор чих зон. Сочетание параметров , определ емых формулами дл  величин ДРПиск. и писк обеспечивает практически одинаковое температурное поле по высоте сло  окатышей и донной постели перед входом в зону рекуперации независимо от места остановк тележки.

В конце гор чей зоны (две - четыре последние камеры) интервал между повышением разрежени  до рабочего уровн  повышаетс  последовательно от

2до 3 мин по ходу движени  обжиговы тележек. Это позвол ет предотвратить проскок тепловой волны через слой донной постели до завершени  выхода всех тележек, которые в момент остановки находились в зонах подогрева, обжига и рекуперации, в зону охлаждени , что обеспечивает нагрев колосников не более чем до 815°С при температуре окатышей не менее 1200 С

Таким образом, регулирование разрежени  в газовоздушных камерах и температуры в горне в соответствии с изобретением в период остановки машины и при последующем после остановки пуске машины предотвращает перегрев колосников и корпусов тележек и в то же врем  обеспечивает необходимый прогрев сло .

Обжигова  машина состоит из цепи тележек 1, установленных на замкнутом рельсовом пути 2 и образующих подвижную колосниковую решетку. Над верхней ветвью колосниковой решетки установлены загрузочное устройство

3и горн 4, под ней - газовоздушные камеры 5 (вакуум-камеры и дутьевые). Горн состоит из зон 6 сушки, подогрева 7, обжига 8, рекуперации 9 и охлаждени  10. Зоны подогрева, обжига и рекуперации нос т общее название гор чих зон. Другие зоны машины на чертеже показаны условно. В последних четырех камерах гор чей зоны установлены температурные датчики 11, позвол ющие измерить температуру колосников во врем  работы обжиговой машинп и при остановках. По показани м датчиков 11 определ етс  число вакуум-камер, в которых при останов™

0

5

0

5

ке машины сразу же снижаетс  разрежение до уровн  200-400 Па.

При работе обжиговой машины тележки 1 движутс  в направлении, указанном стрелкой А. При помощи загрузочного устройства 3 на тележки загружаетс  постель из обожженных окатышей и сырые окатыши, подлежащие обжигу . Загруженные тележки проход т под горном 4 к над газовоздушными камерами 5, при этом лежащие на них окатыши подвергаютс  сушке, обжигу и частичному охлаждению. На разгрузочном конце машины материал, наход щийс  на тележках, сбрасываетс  с них, а тележки по нижним направл ющим возвращаютс  к загрузочному концу машины.

В случае вынужденной кратковременной остановки машины, вызванной, например , заменой вышедших из стро  элементов или технологическими причинами , необходимо на машине создать услови , исключающие перегрев корпусов тележек и колосников и обеспечит вающие качество окатышей. Достигаетс  это управление температурным и аэродинамическим состо нием машины в соответствии со следующей последовательностью операций, показанной на примере машины ОК-2-520/536. Гор ча  зона в этой машине содержит 13 камер 1 4, U 3 м/мин.

При остановке машины (U 0) делаетс  запрос о температуре колосников в последних камерах зоны рекуперации. В данном случае в момент остановки температуры колосников в зоне реку- д перации составл ет 670°С, что близко к верхнему уровню температуры регулировани . Поэтому на двух вакуум- камерах зоны рекуперации разрежение снижаетс  сразу до 200 Па и выдержи- 5 ваетс  на этом уровне до запуска машины . Через 1,25 мин от начала регулировани  разрежение снижаетс  до 500 Па в третьей вакуум-камере от конца гор чей зоны, через 2,5 мин - 0 в четвертой вакуум-камере и т.д. в течение 10 мин или же до тех пор, пока не начнетс  движение машины. При остановке продолжительностью 10 мин снижение разрежени  достигает 5 дев той вакуум-камеры от конца гор чей зоны, т.е. N „ег 9.

В моментs когда начинаетс  снижение разрежени  на средних камерах гор чей зоны ( л/ через 5 мин после

0

5

остановки) начинают снижение температуры в горне со скоростью 20°С/мин и продолжают до пуска машины. При остановке машины на 10 мин снижение температуры в горне составл ет 100 С.

При пуске машины температуру в горне начинают повышать с той же скоростью до первоначальной величины, В вакуум-камерах, где было снижено разрежение при остановке, при пуске устанавливаетс  разрежение, завис щее от продолжительности остановки. В данном варианте при С0 10 мин.

превзойти максимально допустимую температуру колосников t пре,т. 815 С.

В таблице указано отношение температуры регулировани  к максимально допустимой температуре колосников, общее снижение температуры в горне за врем  остановки, а также пусковое разрежение, определ емое по формуле 6667

UP,

П4СК

7С + 33, t-OCT

и продолжительность выдержки пускового разрежени  на различных камерах, определ ема  по формуле

7°0 Па

Это разрежение выдерживаетс  на различных вакуум-камерах в течение времени, определ емого по формуле

ЛН LiЈ(N N ,

и

При этом на дев той камере от конца гор чей зоны промежуточное разрежение 700 Па сохран етс  в течение 8 мин, а затем устанавливаетс  исходное разрежение, предшествующее остановке , на восьмой камере 9,3 мин и т.д., а на последней камере гор чей зоны - в течение 20,8 мин в соответствии с таблицей (пример 1). После машина выходит на режим предшествующей остановке.

При таком способе регулировани  температуры колосников в тележках не превышает 815°С, слой на всех тележках будет прогрет до температуры

не менее .1200°С. i

В таблице приведен р д примеров

регулировани  технологического режима при остановках обжиговой машины различной продолжительности в соответствии с предлагаемым способом (примеры 1-6), а также с отклонени ми от предлагаемых параметров режима (примеры 7 и 8), и по известному способу, когда через 4-5 мин после остановки конвейерной ленты снижают подачу теплоносител  по всей длине гор чих зон, а при возобновлении движени  процесс выводитс  на нормальный - с   тем, что, с целью снижени 

уровень также одновременно во всех зонах (примеры 9 и 10), а также с частичным групповым регулированием разрежени  в ГВК (пример И).

В основу регулировани  согласно предлагаемому способу положена необходимость достичь на границе сло  обжигаемых окатышей и постели температуры не менее , а также не

55

термической нагруженности колосн ковой решетки и корпусов обжигов тележек и повышени  качества обо женных окатышей, при достижении пературой колосников после остан 0,75-0,85 от максимально допусти температуры (°С) в двух-четырех последних вакуум-камерах гор чей зоны уменьшают разрежение от ра

0

5

Л«1

°ПС)СК

1.JJN + 21 - Nil

,

В тех случа х, когда процесс осуществл лс  в соответствии с предлагаемым способом (примеры 1-6), температура колосников, а значит, и корпусов тележек дл  всех тележек, остановившихс  в активной зоне, не превышает допустимой, в то же врем  обеспечиваетс  прогрев окатышей не ниже 1200°С.

При отклонени х от предлагаемого способ наблюдаетс  перегрев колосников (пример 7)или неполный обжиг 0 окатышей (пример 8), Известный способ (примеры 10 и 11) также приводит к перегреву оборудовани .

Внедрение предлагаемого способа обеспечивает повышение срока эксплуатации корпусов обжиговых тележек с 4 до 8 лет, колосников с 1 до 2 лет, а также увеличение выхода годного продукта на 1%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термической обработки железорудных окатышей фильтруемым газовым потоком на колосниковой кон- 5 вейерной машине, включающий снижение подачи теплоносител  в гор чих зонах при вынужденных остановках машины и увеличение ее при возобновлении движени , отличающий5

   0

   5

   термической нагруженности колосниковой решетки и корпусов обжиговых тележек и повышени  качества обожженных окатышей, при достижении температурой колосников после остановки 0,75-0,85 от максимально допустимой температуры (°С) в двух-четырех последних вакуум-камерах гор чей зоны уменьшают разрежение от рабо91629334

   чего до 200-400 Па, а затем с интервалом 0,75-1,25 мин понижают разрежение до уровн  не более 500 Па последовательно в каждой камере в направлении, противоположном движению колосниковой решетки, а одновременно с началом снижени  разрежени  в вакуум-камерах середине гор чей |зоны начинают снижать температуру в горне со скоростью не более 20 С/мин, при запуске колосниковой решетки температуру в горне поднимают с той же скоростью, а во всех вакуум-камерах с пониженным при остановке разрежением его сначала устанавливают на уровне

   АР 6667 4. ™ , оЈ + 33 а затем последовательно по камерам

   в направлении движени  конвейера увеличивают разрежение до рабочего уровн  через промежутки времени

   Без изменени  т го дутьевого режима

   0

   №

   Ii ЈL±-2}- J j3

   aye ки

   до последних 2-4 вакуум-камер гор чей зоны и с интервалом 2-3 мин на последних камерах,

   где АРПи(К пусковое разрежение, Па; Ј ост продолжительность остановки , мин;

   спчек продолжительность выдержки пускового разрежени  на N. -й камере, мин; 1 - длина одной камеры, м; N - число камер гор чих зон:

   0

   N1

   и,. ,

   N

   per

   N

   per

   номер камеры от конца гор чей зоны; число камер регулировани  разрежени  за врем  остановки; U - скорость машины, м/мин.

   935 1245

   11

   Примечание. Технологически  еовхоцнма  температур на границе слой - постель 1200°С, предельно допустима  температура холосников , 1, 4 м.

   JQ OJQ qjQ g|

   1629334

   12

   Продолжение таблицы