ОСНОВЫ АГЛОМЕРАЦИИ. ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
Изменение температуры агломерата по горизонтам. в период спекания
Применение горячего агломерата связано с тяжелыми условиями труда, опасностью для обслуживающего персонала и преждевременным износом оборудования. Поэтому возникает необходимость охлаждения агломерата, что представляет задачу, трудность которой заключается в необходимости охлаждения агломерата с наименьшим ущербом для его прочности. Несмотря на то что верхние слои агломерата интенсивно охлаждаются воздухом, средняя температура агломерата при разгрузке с машины все же остается высокой — около 500—600° и выше.
В институте «Механобр» изучали влияние температурного режима на процесс агломерации при загрузке криворожской богатой руды. Результаты опытов показали следующее:
Расстояние от колосниковой решетки, мм. 40 8J 115 155 190
Температура, °С 1100 950 300 150 80
Общая высота шихты была 200 мм, температура в зоне горения составляла 1450°.
Приведенные данные показывают, что по достижении зоной горения колосниковой решетки, т. е. по окончании процесса спекания, агломерат имеет высокую среднюю температуру.
Температурный режим процесса спекания характеризуется резким кратковременным поднятием температуры в зоне спекания до точки плавления шихты и вслед за этим, по окончании горения частичек то" пива, — быстрым понижением температуры под действием просасываемого воздуха. По мере приближения зоны спекания к колосниковой решетке верхние слои агломерата охлаждаются, отдавая свое тепло просасываемому через них Еоздуху.
Условия охлаждения различных слоев агломерата не одинаковы. В верхних слоях, расположенных ближе к поверхности, охлаждение идет быстрее по сравнению с нижними слоями, лежащими ближе к колосниковой решетке и охлаждаемыми подогретым воздухом. Очевидно, и возникающие от охлаждения температурные напряжения в агломерате должны быть различными.
Ниже приводятся данные по температурному режиму спекания криворожской руды в оптимальных условиях с определением температуры агломерата [45]. Замеряли температуру спекаемого слоя платина-платинородиевыми термопарами, установленными вертикально к поверхности шихты с погружением спая на уровень заданного горизонта. Горизонты, на которых замеряли температуру, были занумерованы в следующем порядке: горизонт № 1 — на расстоянии 50 мм от поверхности шихты; горизонт № 2 — 100 мм; № 3 — 150 мм; № 4 — 200 мм и № 5 — 250 мм от поверхности шихты.
Спекание производили при высоте слоя 200, 250 и 300 мм.
Результаты наблюдений за изменением температур шихты и агломерата по горизонтам приведены в табл. 24, 25 и 26.
|
Таблица 24 Изменение температуры шихты и агломерата по горизонтам (высота спекаемого слоя 200 мм)
|
По данным табл. 24, 25 и 26 построены кривые изменения температур во времени в разных горизонтах шихты (рис. 41, 42 и 43). Кривые дают наглядное представление о динамике охлаж-
Изменение температуры шихты и агломерата по горизонтам
(высота спекаемого слоя 250 мм)
|
Таблица 25
|
Изменение температуры агломерата по горизонтам
(высота спекаемого слоя 300 ми)
|
Таблица 26
|
дения агломерата в процессе спекания и позволяют установить среднюю температуру агломерата к моменту окончания спекания.
Ряс. 41. Температур-
ные кривые спекания
шихты по зонам при
■слое 200 мм:
/ — температура в коллекторе: 2 — температу
|
Рис 42. Температурные кривые спекания шихты по зонам /при слое 250 мм: I — температура в коллекторе; 2 — тем* пература в точке Кч 1; 3— го же. в точке Кч 2; 4 — то же, в точке Ко 3; 5 — то же, в точке Ко 4 |
ра в точке № 1; 3— то
же, в точке № 2: 4 — то
же. в точке Кч 3
Рис. 43. Температурные кривые спекания шихты по зонам при слое 300 мм:
I — температура в коллекторе; 2 — температура в точке № 1; 3 — то же, в точке
№ 2; 4 — то же, в точке № 3; 5—тоже, в точке № 4; 6 — то же, в точке Кч 5
Из табличных данных также видно, что с увеличением высоты слоя шихты увеличивается продолжительность процесса спекания, но прямой пропорциональности не наблюдается в связи с тем, что при загрузке шихты на колосниковую решетку наблюдается подогрев ее нижнего горизонта до температуры 100°.
Вопреки установившемуся представлению о более высоких температурах спекания в нижних слоях шихты в результате нагрева воздуха температура в зонах спекания нижних горизонтов не оказалась максимальной, что особенно отчетливо видно из опыта спекания шихты при высоте слоя, равной 300 мм.
Скорость охлаждения агломерата по горизонтам, от максимальной температуры, отвечающей температуре спекания, и до температуры в момент разгрузки агломерата, характеризуется равенством
V = _Г*акс-ГРазгр_ , °С/МИН,
где Тыакс — максимальная температура, отвечающая темпе ратуре спекания, °С;
Трэзгр — температура в той же точке в момент разгрузки агломерата, °С;
t — время, отвечающее периоду охлаждения, мин
Т а б л и ц*а 27
|
Скорость охлаждения агломерата в различных горизонтах гри различной высоте слоя
|
В табл. 27 приведены значения скорости охлаждения агломе рата в различных горизонтах при различной высоте слоя ших ты, вычисленные по данным табл. 24—26 и соответствующим им рис. 41—43.
Из табл. 27 видно, что скорость охлаждения агломерата на различных горизонтах изменяется в значительных пределах, достигая в отдельных случаях 250—300° в минуту. Расчетные зна чения имеет средняя температура разгруженного агломерата
При примерно одинаковых весовых количествах его в каждом горизонте средняя температура может быть определена как среднеарифметическое значение температур по горизонтам в момент разгрузки агломерата.
В приведенных опытах она составляла:
а) для слоя высотой 200 мм
80 + 680 + Ю20 = 593
3
б) для слоя высотой 250 мм
180+ 180+370+ 1260 = 4д7„
в) для слоя высотой 300 мм
50 + 160 + 680 + 1200 + 960
5
Приведенные данные позволяют считать, что при работе агломерационных машин с пропеканием до колосников температура разгруженного агломерата колеблется в пределах 500— 600°, но она будет значительно выше при работе с «недопеком».
