BRPI0908540B1

BRPI0908540B1 - Sintered ore production method and senterizing machine

Info

Publication number: BRPI0908540B1
Application number: BRPI0908540-8A
Authority: BR
Inventors: Kasama Shunji
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2017-07-04
Also published as: CN101960025B; KR101220742B1; BRPI0908540A2; WO2009107825A1; JP4590001B2; JP2009228133A; KR20100098718A; CN101960025A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PRODUÇÃO DE MINÉRIO SINTERIZADO E MÁQUINA DE SINTERIZAR".

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um método de produção de minério sinteri-zado para um material de alto forno e uma máquina de sinterizar para o mesmo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

As etapas esquemáticas no método convencional da produção de minério sinterizado serão explicadas utilizando a figura 1.

Primeiramente, o material portando ferro da matéria-prima principal, minério de ferro, é alimentado de uma tremonha de minério de ferro, fundente calcá-reo é alimentado de uma tremonha de calcáreo, coque de combustível sólido é alimentado de uma tremonha de coque, minério retornado (minério sinterizado de granulação fina menor do que um predeterminado tamanho de grão para uso de alto forno produzido no processo de sinterização) é alimentado de uma tremonha de minério retornado,e outros materiais são alimentados das tremonhas de material 1 em predeterminadas quantidades para formar um material de sinterização 3. Este é carregado em um ou mais misturadores 2 dispostos em série e, de acordo com a necessidade, água é dada para ajustar a umidade para 5,5% a 8,5% mais ou menos e granulado.

Em seguida, o material granulado do material de sinterização 3 é carregado uma vez em uma tremonha de impulsão 4, então o material de sinterização 3 é alimentado de um alimentador de tambor 5 e carregado através de ca-Ihas.etc. para péletes que formam a máquina de sinterizar, de modo a formar uma camada carregada 7. O coque na parte da camada da superfície desta camada carregada 7 é inflamado em um forno de ignição 8, então o ar é sugado de cima da camada de material de sinterização para baixo da mesma enquanto queimando o coque no material de sinterização. Devido a tal calor de combustão, o material de sinterização é sucessivamente sinterizado da camada superior para a camada inferior. A torta de sínter 9 é descarregada por uma parte de descarregar minério, grosseiramente esmagada por um esmagador primário IO, então resfriada por um resfriador 11.0 minério sinte- rizado resfriado é levado a correr através de uma peneira primária 12, tritu-rador secundário 13, peneira secundária 14, peneira terciária 15, etc. formando um método de esmagamento e classificação, pelo que produtos a-proximadamente de 5mm ou mais são alimentados como minério sinterizado acabado no alto-forno. O minério sinterizado de aproximadamente menos que 5mm é misturado como minério retornado com o material de sinteriza-ção e novamente carregado na máquina de sinterizar. A figura 3 é uma vista explanatória esquemática mostrando um estado descendente de uma zona de combustão em uma camada de material de sinte-rização e mostra uma secção transversal vertical na direção de acochar da máquina de sinterizar, uma seção transversal vertical ao longo da seção tomada na linha A-A, uma seção transversal vertical ao longo da seção tomada na linha B-B e uma curva de distribuição da temperatura da direção vertical (altura da camada). Como mostrado na figura 3, na reação de sinteriza-ção da camada superior da camada de material de sinterização, o ar de temperatura comum é sugado de cima da camada de material de sinterização para levar o fino de coque na camada de material de sinterização a queimar, assim uma distribuição de temperatura acentuada com um tempo máximo de retenção de temperatura baixa e temperatura alta curto é facilmente formada. Por outro lado, na reação de sinterização da camada inferior da camada de material de sinterização, o ar de temperatura comum e ambiente passa através da camada de material de sinterização durante o tempo de calor de combustão do fino de coque é usado para preaquecimento e outras condições de calor superior são formadas, assim uma distribuição de temperatura mais ampla com uma temperatura máxima alta e um tempo de retenção de temperatura alta longo é facilmente formada. A diferença nestas temperaturas de queima tem um efeito direto sobre a razão de formação da fase líquida na reação de sinterização e é um fator que regula a resistência do minério sinterizado produzido e o rendimento do produto. Um exemplo de retirada dos péletes de sinterização nas posições de completação de sinterização na direção de acochar da máquina de sinterizar e medição das distribuições do rendimento nas diferentes posições na direção da altura e dire- ção da largura na torta sinterizada são mostrados na figura 4. Como mostrado nas figuras 4 (a) e (b), o rendimento na camada superior (camada da superfície) da torta de sínter é 10% a 20% mais baixa em comparação com a camada inferior (superfície graduada). O fenômeno do calor insuficiente nesta parte da camada superior é algo que está no princípio inevitável para um método de sinterização do tipo invertido.

Como técnica anterior para tratar este fenômeno do calor insuficiente da parte da camada superior, o método mostrado na Publicação de Patente Japonesa (B2) n° 16754/1964 (a seguir referida como "D1") tem sido proposto.

Dl relata o método de ignição da superfície do material de sinterização na máquina de sinterizar, então aspersão de um combustível líquido de um óleo para sinterizar a dureza da superfície. Este método usa óleo pesado como combustível líquido e queima juntamente com o fino de coque no topo da camada sinterizada após a ignição para deste modo tratar o calor insuficiente na parte da camada superior e melhorar a combustibilidade no local. Todavia, a técnica de aspergir óleos pesados mostrados em D1 tem três problemas discutidos a seguir. O primeiro problema é a limitação das posições de aspersão do óleo pesado. O óleo pesado e outros óleos são altos em viscosidade de baixos em volatilidade, assim, levar o óleo pesado aspergido a se queimar na máquina de sinterizar, aspergindo-o em uma superfície em estado de alta temperatura logo após a ignição é essencial. Em uma máquina de sinterizar comum, a superfície da camada de sinterizar logo após deixar o forno de ignição é rapidamente resfriada pelo ar de sucção. Após aproximadamente 1 minuto (posição de cerca de 3m a contar do lado da saída do forno de ignição), ela cai para 50°C ou menos. O ponto de ignição de óleo pesado é 60 a 150°C. Se a aspersão de óleo pesado em uma superfície de baixa temperatura for de menos que este ponto de ignição, a combustão eficaz não pode ser esperada. A maioria do óleo é descartada na forma não queimada junto com o minério sinterizado. Portanto, a faixa de aspersão de óleo pesado nesta técnica é restrita para a região da temperatura alta limitada logo após o forno de ignição, assim enquanto isto é eficaz para aperfeiçoamento da resistência da parte da camada mais alta, o controle livre da reação de sinterização na camada intermediária e camada inferior é difícil. O segundo problema é o risco de fogo e de saúde e segurança.

Se aspergir o óleo pesado em uma superfície de sinterização no lado de saída do forno de ignição, o fogo e a fumaça são inevitavelmente produzidos junto com a combustão do óleo pesado. Em uma máquina de sinterizar comum, o ar é sugado para baixo, porém se aspergir o óleo pesado, o fogo irrompe na superfície da camada sinterizada. O calor causa uma tiragem para cima. Neste momento, a fumaça negra contendo fuligem é produzida dentro do edifício da máquina de sinterizar, assim instalação separada de uma coifa e equipamento de coleta de poeira na faixa de aspersão de óleo pesado é essencial do ponto de vista da saúde e segurança e de prevenção contra fogo.

Ainda, quando a ignição fraca da superfície de sinterização etc. leva a temperatura da superfície da camada sinterizada a cair parcialmente, o óleo pesado aspergido é descarregado não queimado junto com o minério sinteriza-do. Em uma máquina comum de sinterizar, a inter-mistura de tal material combustível no minério sinterizado não é prevista, assim é necessário estudar medidas para tratar o risco de fogo considerando a possibilidade de vazamento e intensificação. O terceiro problema é o aumento no gás de exaustão SOx.

Os óleos obtidos pelo fracionamento de óleo, em particular, de óleo pesado, contêm grandes quantidades de enxofre, assim o gás de exaustão de combustão inclui uma alta concentração de SOx. O gás de exaustão SOx de uma máquina de sinterizar é estritamente restrito pela lei na quantidade de emissão. Quando aspergir o óleo pesado, há um problema inevitável de um aumento de emissões para mais do que os níveis comuns.

Como técnica anterior para tratar de tais problemas na técnica de aspersão de óleo pesado, existem os métodos propostos na Publicação de Patente Japonesa (A) n° 18585/1980 (a seguir referidos como "D2"), Publicação de Patente Japonesa (A) n° 311257/ 1993 (a seguir referidas como o"D3", e Impresso da Publicação Internacional WO 2007/052776 (a seguir referido como "D4"). D2 descreve o método de provisão de uma coifa sobre a camada de material de sinterização na meia parte dianteira da máquina de sinterizar na direção de acochar, mistura do gás combustível com o ar ou gás de retenção de calor e alimentar isto à camada de material de sinterização para produzir o minério sinterizado. Este método pré-mistura o gás do forno de coque (COG) ou LPG ou outro gás combustível com o ar ou gás de retenção de calor e fornece a mistura à camada de material de sinterização naquele estado, de modo a deste modo utilizar a geração de calor pela combustão do gás na camada de material de sinterização para compensar a elevação da temperatura mais alta da curva de distribuição de temperatura no estágio de sinterização da parte da camada superior do material de sinterização e o tempo de retenção da temperatura alta insuficiente e assim melhorar o rendimento e resistência do minério sinterizado. D3 descreve um método de prover um cofre sobre a camada de material de sinterização na direção de acochar da máquina de sinterizar, mistura de um gás combustível e solvente de baixo ponto de fusão com um gás contendo oxigênio e insuflação da mistura na camada de material de sinterização enquanto produzindo o minério sinterizado. Este método insufla simultaneamente um gás combustível e gás contendo oxigênio que auxilia na combustão para deste modo aumentar a taxa de combustão do gás combustível e fino de coque e ainda alimenta um solvente de baixo ponto de fusão ajustado na composição química ou fino de coque ou outro material de carbono para deste modo aumentar a quantidade de fase líquida necessária para formar a torta de sínter e assim aperfeiçoar a taxa de produção do minério sinterizado.

Ainda, o método mostrado em D4, no mesmo modo que D2, descreve a técnica de prover um sistema de alimentar combustível gasoso e cofre sobre a camada de material de sinterização na direção de acochar da máquina de sinterizar, alimentar o gás de alto forno (BFG), gás de forno de coque (COG), LPG ou outro combustível gasoso e controlar a curva de distribuição de temperatura. Este método controla a taxa de alimentação do combustível gasoso de modo a manter baixa a temperatura mais alta da curva de distribuição de temperatura na camada de material de sinterização enquanto a-justando o tempo de retenção de alta temperatura para tornar mais longo. Isto melhora a segurança na manipulação de um combustível gasoso enquanto melhorando a taxa de produção e o rendimento do minério sinteriza-do.

Todavia, estas técnicas de uso de fontes de calor auxiliar previstas no fornecimento de um gás combustível e métodos de controle da curva de distribuição de temperatura apresentam três problemas a seguir explicados. O primeiro problema é o perigo de retorno de chama ou explosão única na mistura do gás combustível.

Todos os D2 a D4 são previstos no uso do gás combustível em menos que a concentração de limite explosivo inferior, assim a taxa de alimentação de gás é restrita. Se retardar no controle da concentração de gás combustível, anormalidades nos medidores, etc. resultam na concentração de limite explosivo inferior sendo excedida, o fogo propagará da camada de material de sinterização até acima do cofre ou alimentador de combustível gasoso e pode conduzir a uma explosão ou fogo de grande escala. D3 relata a técnica de ajustar a concentração de gás para prevenir a explosão. Todavia, mesmo que este método seguro de alimentação fosse adotado, em um método de sinterização que alimenta um gás combustível como combustível auxiliar, o fornecimento de uma quantidade de gás combustível acima da concentração de limite explosivo inferior é difícil. Em princípio, existem portanto, limite para a quantidade de calor fornecido à camada de material de sinterização. O segundo problema é a natureza incompleta da vedação de gás entre a coifa para alimentar gás combustível e as superfícies de topo dos estrados de sinterização. O gás do alto forno (BFG), gás do forno de coque (COG), etc. contém monóxido de carbono e outros componentes nocivos, assim manipulação cuidadosa é requerida. Os péletes de sinterização e a superfície da camada de material de sinterização estão constantemente em movimento na direção de acochar da máquina de sinterizar, assim vedar completamente a interface entre o cofre de alimentação de gás de combustível de posição fixa e a superfície do topo dos péletes de sinterização em movimento é difícil. Portanto, quando a pressão negativa de um insuflador de sucção cai e quando um acidente esporádico leva o insuflador de sucção a interromper, há a possibilidade inevitável desses gases nocivos do gás combustível soprarem para fora para vizinhanças da folga entre o cofre e a superfície da camada de material de sinterização ou folga entre o cofre e os péletes da máquina de sinterizar. Em geral, uma máquina de sinterizar é instalada dentro de um prédio, assim quando estes gases vazam, existem interesses não apenas em considerar a segurança dos trabalhadores, mas também o perigo de incêndio devido ao gás combustível que se forma dentro da estrutura de segurança. O terceiro problema é que para alimentar o gás combustível à camada de material de sinterização, a instalação de um cofre volumoso acima da camada de material de sinterização na direção de acochar da máquina de sinterizar é inevitável.

Nos reparos programados de uma máquina de sinterização, os péletes de sinterização usados são içados por uma guindaste de teto e transportados fora das várias unidades de máquina de sinterizar a um tempo, enquanto péletes de sinterização reabastecidos são carregados pelo procedimento inverso. Tal trabalho trocador é rotineiramente realizado. Quando instalar um cofre de alimentação de gás combustível ou dispositivo de alimentação acima da camada de material de sinterização na direção de acochar da máquina de sinterizar, estes apresentam obstáculos ao trabalho de troca de pélete de sinterização e prolonga grandemente o tempo de reparo e provoca outros problemas.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção foi realizada em vista da situação acima e tem como seu objetivo a provisão de um método para a produção de minério sinteriza-do como um material a ser carregado em um alto forno no método de produção de ferro gusa, em que o uso de uma fonte de calor auxiliar não dependente do fino de coque convencional, óleo pesado ou combustível gasoso é tornado possível e o rendimento e a resistência do produto do minério sinte-rizado no método de sinterização são fundamentalmente aperfeiçoados e de uma máquina de sinterizar para o mesmo.

Além do mais, a presente invenção tem como seu objetivo a provisão de um novo método de sinterização que possibilita a redução da unidade primária da quantidade de ar de sucção por quantidade de produção de minério sinte-rizado e redução da quantidade de consumo de força elétrica pelo insuflador e ainda possibilitar a redução da carga de exaustão das substâncias controladas por regulações ambientais de ar devido à redução na quantidade de gás de exaustão em si e à redução na quantidade de emissão de NOx e uma máquina de sinterizar para o mesmo.

Os inventores engajaram na pesquisa e desenvolvimento sobre medidas para aperfeiçoar o rendimento da parte de camada superior de uma camada de material de sinterização. No processo disto, como uma medida para tratar o calor insuficiente da parte da camada superior, eles focalizaram na idéia técnica da utilização de combustível líquido de alta volatilidade e investigaram as propriedades e estudaram o método de uso de vários combustíveis líquidos. Como um resultado, eles confirmaram a eficácia do método de sinterizar por aspergir diretamente a superfície de uma camada de material de sinterização com um combustível líquido de alta volatilidade. A presente invenção é configurada como segue. (1) Um método de produção de minério sinterizado carregando péletes de sinterização de uma máquina de sinterizar Dwight-Lloyd com um material de sinterização que compreende um material portador de ferro, fun-dentes e combustível sólido e usando um forno de ignição para inflamar o combustível sólido em uma parte da camada da superfície do material de sinterização, então sugar o ar de cima para baixo na camada de material de sinterização para continuamente prover uma reação de sinterização, o método de produção do minério sinterizado caracterizado por aspergir um combustível líquido na faixa de aspersão ajustada ao longo de uma faixa toda de uma direção de acochar da maquina de sinterizar, do ponto em que os péletes de sinterização deixam um lado de saída de um fomo de ignição até uma posição de completação de sinterização ou qualquer sua faixa, de cima da superfície da camada de material de sinterização com um combustível líquido tendo um ponto de ebulição dentro da faixa de 60° a 175°C. (2) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em (1), caracterizado por ajustar uma quantidade de aspersão de combustível líquido nos estágios na faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que quanto mais para um lado a jusante da direção de acochar da máquina de sinterizar, a contar do lado da saída do forno de ignição até a posição de completação de sinterização, menor a quantidade de aspersãodo combustível líquido por áreas unitária. (3) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em (2), caracterizado por aspergir pelo menos 80% de uma quantidade total de aspersão do combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido em uma uma faixa, a contar do lado de saída do forno de ignição até uma posição 30% dianteira da extensão da máquina. (4) Um método de produção de um minério sinterizado conforme descrito em qualquer um de (1) a (3), caracterizado por fornecer calor correspondente a 1% para menos que 50% do input de calor total pelo combustível sólido e o combustível líquido pelo combustível líquido. (5) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em qualquer um de (1) a (4) caracterizado por controlar uma quantidade de aspersão do combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que um valor medido de concentração de oxigênio no gás de exaustão em uma caixa de vento ou perna de vento disposto abaixo de um pélete de sinterização é 2% ou mais. (6) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em qualquer um de (1) a (5), caracterizado por controlar uma quantidade de aspersão do combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que um valor medido de concentração de NOx no gás de exaustão da máquina de sinterizar descarregado através da cada caixa de vento disposta abaixo dos péletes de sinterização não é mais do que um valor de referência. (7) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em qualquer um de (1) a (6), caracterizado pela aspersão de combustível líquido, de modo que em uma direção da largura dos péletes de sin-terização, as quantidades de aspersão do combustível líquido nas faixas de 500 mm a partir das duas paredes laterais são maiores do que as outras faixas. (8) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em qualquer um de (1) a (7), caracterizado por utilizar como o combustível líquido um composto orgânico com uma pressão de vapor em um estado de temperatura comum de 20°C de 0,1 kPa ou mais. (9) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em (8), caracterizado em que o combustível líquido é um composto orgânico consistindo de um ou mais tipos de compostos de hidrocarbonetos alifáticos similares a cadeia e hidrocarbonetos alicíclicos e aromáticos. (10) Um método de produção de minério sinterizado conforme descrito em (9), caracterizado em que o combustível líquido é um composto orgânico consistindo em um ou mais tipos de compostos de alcoóis tendo grupos hidróxi ou hidrocarbonetos contendo átomos de oxigênio nas suas fórmulas estruturais químicas. (11) Uma máquina de sinterizar provida com um grupo de péletes de sinterização consistindo em uma pluralidade de péletes de sinteriza-ção conectados de modo sem fio entre si, um sistema de alimentação de material para alimentar os péletes de sinterização com um material de sinterização, um forno de ignição para inflamar combustível sólido em uma parte da superfície do material de sinterização e uma caixa de vento disposta logo abaixo de cada pélete de sinterização para sugar o ar de cima da camada de material de sinterização para baixo, a máquina de sinterizar caracterizada por regular um sistema de alimentação de combustível líquido para aspersão de combustível líquido de cima da camada de material de sinterização até a superfície da camada de material de sinterização em uma faixa toda da direção de acochar da máquina de sinterizar, a partir do lado de saída do forno de ignição até a posição de completação de sinterização ou qualquer faixa da mesma. (12) Uma máquina de sinterizar conforme descrita em (11) caracterizada em que o sistema de alimentação de combustível líquido é provido com uma pluralidade de tubeiras de aspersão em uma direção da largura dos péletes de sinterização. A constituição específica da presente invenção será explicada abaixo.

No processo geral da produção de minério sinterizado, o material portador de ferro consistindo principalmente de minério de ferro em pó e parcialmente contendo refugos de fabricação de ferro, minério retornado,etc. é misturado com calcário, sílica, serpentina, periodotito e outros fundentes e fino de coque, antracita e outro combustível sólido para formar um material de senterização. Este é misturado e granulado para formar grânulos, então o material granulado do material de sinterização é alimentado à uma máquina de sinterização. Na máquina de sinterização, um alimentador de tambor ou outro dispositivo carregador é usado para carregar o material de sinterização em uma pluralidade de péletes de sinterização que se movem na direção de acochar da máquina de sinterizar e formam uma predeterminada espessura de uma camada de material de sinterização. Em seguida, um forno de ignição é usado para inflamar o combustível sólido na parte da camada da superfície da camada de material de sinterização, então as caixas de vento dispostas abaixo dos péletes de sinterização são levadas a serem de pressão negativa pelo uso de um insuflador principal para sugar o ar de cima do material de sinterização de modo a levar a combustão do combustível sólido no material de sinterização a propagar sucessivamente para baixo. Neste momento, devido à geração de calor pela combustão do combustível sólido, o minério de ferro e os fundentes no material de sinterização fundem-se parcialmente e uma reação de sinterização em fase líquida prossegue.

Como meio para promover ou livremente controlar esta reação de sinterização em fase líquida, a reação de combustão do combustível líquido é utilizada como um primeiro aspecto da presente invenção.

Na presente invenção, o combustível líquido é aspergido sobre a superfície da camada de material de sinterização ao longo de uma faixa de aspersão de combustível líquido ajustada para a faixa toda da direção de acochar da máquina de sinterizar, do lado de saída do forno de ignição até a posição de completação de sinterização ou até qualquer faixa da mesma.

Como método de aspersão do combustível líquido, não há necessidade de levar o combustível líquido a um estado de névoa completo. É suficiente estruturar as tubeiras de modo que o combustível líquido estenda-se substancialmente de modo uniforme ao longo da faixa de aspersão. Isto é, elas podem ser tubeiras, tais como tubeiras de chuveiro ou pontas de regadores de aspersão que formam grandes gotas de líquidos ou tubeiras tais como tubeiras de aspergir produtos agroquímicos que formam pequenas gotas de líquido. Quando a taxa de fluxo é pequena, aspersão contínua não é necessariamente requerida. Mesmo com aspersão intermitente em um ciclo de vários segundos a 20 segundos, os efeitos vantajosos da presente invenção podem ser apreciados. Todavia, com as tubeiras de um tipo de forçadamente misturar o ar com o líquido para atomizar a dita mistura, con-tra-chama deve ser causada dependendo do tipo do combustível líquido ou das condições de atomização, assim cuidado é requerido no momento do uso.

As ações causadas pelo combustível líquido aspergido sobre a camada de material de sinterização na faixa de aspersão do combustível líquido serão explicadas abaixo. O combustível líquido aspergido acima da camada de material de sinterização uma vez permeia a camada de material de sinterização no estado líquido. Após o que, ele rouba da camada de material de sinterização o calor sensível, vaporiza exatamente em uma quantidade comensurada com a pressão de vapor de equilíbrio, é transportado pelo ar e movido para baixo na camada de material de sinterização e atinge a vizinhança da zona de combustão do combustível sólido. A zona de combustão do combustível sólido na camada de material de sinterização é uma região de alta temperatura atingindo próxima a 1400°C, assim o combustível vaporizado atinge o ponto de ignição na região de alta temperatura imediatamente antes de atingir a zona de combustão, naturalmente queima e gera o calor e deste modo eleva a temperatura dentro da camada de material de sinterização.

Este método de fornecimento de combustível no estado líquido à camada de material de sinterização a temperatura ambiente tem os três seguintes aspectos, em comparação com o método de fornecimento de gás combustível mostrado em D2 a D4. O primeiro aspecto é a capacidade de reduzir grandemente o risco de contra-chama e explosões. O combustível líquido em geral prescrito na presente invenção possui uma alta temperatura de ignição na temperatura comum, assim não há nenhuma preocupação quanto à ignição espontânea. Quando vaporizar e tornar uma concentração que excede o limite explosivo inferior, o perigo de incêndio ou explosão surge, porém na presente invenção, o combustível líquido vaporiza apenas dentro da camada de material de sinterização. Se queimar apenas dentro da camada de material de sinterização, não há perigo no controle do desastre. Ainda, o tratamento pela aspersão de combustível líquido tem um efeito vantajoso similar que água de espalhamento. Isto rouba o calor latente da evaporação no momento da vaporização, assim possui a ação de reduzir a temperatura da superfície da camada de material de sinterização 5 para 10°C. Este efeito de resfriamento como um resultado tem a ação de reduzir o perigo de ignição do combustível líquido durante a aspersão. O segundo aspecto é o problema menor de vazamento de substâncias nocivas, etc. no ambiente do local de trabalho ao redor da máquina de sinterização.

Quando utilizar um gás combustível como combustível, há o perigo da quantidade toda do combustível fornecido ao material de sinterização facilmente vazar e difundir para o ar, assim a vedabilidade entre o cofre de fornecimento e máquina de sinterização é uma questão importante no controle de segurança e controle do desastre. No fornecimento de combustível líquido na presente invenção, a pressão do vapor de equilíbrio do combustí- vel líquido na temperatura comum é originariamente baixa, assim há muito menor perigo de atingir uma concentração em que a toxicidade seria um problema ou uma concentração explosiva. Naturalmente, o combustível líquido também é uma substância combustível tendo o perigo de inflamação e espalhamento e é uma substância tendo toxicidade, porém em geral está amplamente sendo usado como combustível automotivo ou combustível doméstico. Pelo controle junto com os padrões para manipular materiais perigosos, é possível segurança confiável e controle do desastre. O terceiro aspecto é a compacidade maior do sistema de alimentação. O sistema de alimentação de combustível, isto é, de combustível líquido pode ser tornado muito menor do que as instalações para fornecimento de gás combustível. Quando usar um gás combustível como um combustível, é necessário prevenir vazamento e difusão do gás combustível nos arredores, assim é necessário instalar um cofre de fornecimento fixo tal como ilustrado em D1 a D3 acima da camada de material de sinterização ao longo da direção de acochar da máquina de sinterização.

Na presente invenção, o combustível é aspergido no estado líquido sobre a superfície da camada de material de sinterização, assim é suficiente ajustar justo as tubeiras de aspersão acima da camada de material de sinterização ao longo da direção de acochar da máquina de sinterização. Não há necessidade de ajustar um cofre ou outra instalação de grande tamanho fixa. A tubulação do combustível líquido e as tubeiras de aspersão também podem ser feitas de hardware muito melhor em comparação com o sistema de alimentação de gás combustível uma vez que o combustível fornecido é um líquido. No momento dos reparos programados, as mesmas podem ser facilmente destacadas, etc., assim o serviço é fácil. Ainda, com relação ao método de armazenamento, também, de um gás combustível, um grande porta-gás é requerido, porém com um combustível líquido, um tanque de pequeno tamanho pode ser usado. A faixa de aspersão específica e a quantidade de aspersão do combustível líquido para ainda aumentar o efeito vantajoso da presente invenção serão explicadas abaixo.

Primeiramente, uma faixa de aspersão de combustível líquido é ajustada acima do material de sinterização na direção de acochar de máquina de sinterização, do lado de saída do forno de ignição da máquina de sinterização até a posição de completação de sinterização, uma pluralidade de tubos com tubeiras de aspersão (abaixo, chamada de" tubulação de tubeira de aspersão") é disposta naquela faixa e o combustível líquido é alimentado de um tanque de armazenamento através de um tubo de alimentação de combustível líquido (tubo coletor) à tubulação de tubeira de aspersão. O método de dispor na direção de acochar da máquina de sinterização de uma pluralidade de tubulação de tubeira de aspersão que se estende nas direções perpendiculares à direção de acochar (direções da largura) é mais simples. Estas tubulações das tubeira de aspersão são providas com tubeiras de aspersão de amplo ângulo o por exemplo, em 10 a 20 locais de acordo com a largura dos péletes da máquina de sinterização de modo a possibilitar aspersão uniforme ao longo da toda a direção da largura. Nota-se que, a presente invenção não está limitada a tal um método de disposição de tubeiras de aspersão ou estrutura da tubulação de tubeira de aspersão. Qualquer estrutura pode ser empregada desde que o sistema possa aspergir combustível líquido uniformemente nas direções da largura.

Além do mais, uma pluralidade de tal tubulação de tubeira de aspersão é disposta nesta faixa de aspersão de combustível líquido em paralelo na direção de acochar da máquina de sinterização. Com relação ao passo de instalação da tubulação de tubeira de aspersão, é preferível aspergir o combustível líquido de modo extremamente uniforme sobre a superfície da camada de material de sinterização, porém não é necessariamente requerido aspergir o mesmo sem uma interrupção ao longo da direção de acochar da máquina de sinterização. Mesmo que as áreas fossem formadas nos locais em que o combustível líquido não é aspergido entre uma tubulação e outra, não há problema na prática. A razão é que, com o fornecimento de combustível líquido comum, a taxa de alimentação do combustível líquido é mais rápida do que a taxa de evaporação, assim o combustível líquido permanece na camada de material de sinterização como um líquido. Este tempo intermediário, enquanto dependendo do tipo do combustível líquido ou condições de aspersão, é usualmente considerado ser em tomo de 10 a 40 segundos, assim os intervalos de instalação das tubulações podem ser tornados de um passo de 2 m mais ou menos sem problemas em uso. Para este intervalo de tubulação, é necessário selecionar as condições ótimas com base no pensamento acima enquanto considerando o tipo e a taxas de alimentação do combustível líquido e a velocidade do movimento dos péletes de máquina de sinterização,etc.

Um outro aspecto da presente invenção é que por usar combustível líquido que se encontra no estado líquido a temperatura ambiente, é fácil para ajustar a taxa de fluxo para cada tubeíra de aspersão disposta na direção de acochar da máquina de sinterizar. Esta técnica será explicada abaixo.

Na técnica anterior que usa um gás combustível, é difícil mudar de modo parcialmente fino a concentração de gás combustível ou razão de ar dentro do cofre de fornecimento. Todavia, na presente invenção que utiliza o combustível líquido como combustível auxiliar, é possível ajustar livremente as quantidades de aspersão do combustível líquido na direção de a-cochar da máquina de sinterização e direções da largura dos péletes de sinterização nas unidades de tubeira.

Primeiramente, o método de ajuste das quantidades de aspersão do combustível líquido nas direções da largura dos péletes de sinterização será explicado.

Com relação à distribuição do rendimento de minério sinterizado nas diferentes posições da torta de sínter nas direções da largura dos péletes de sinterização, por exemplo, como mostrado nas figuras 4 (a) e (b) mostrando um exemplo de resultados medidos, hás uma tendência para o rendimento cair nas faixas de até 500 mm a partir das paredes laterais nos dois lados dos péletes de sinterização nas direções da largura. Esta tendência é mais notável na máquina de sinterização de grande tamanho B. A razão é que a elevação na temperatura das paredes laterais em si, a dissipação do calor das paredes laterais para o ar externo etc., tendem a levar as partes da camada de material d e sinterização próxima das paredes laterais a serem insuficientemente aquecidas. D4 descreve a técnica de alimentar combustível gasoso como o meio para compensar a inflamação insuficiente próxima das paredes laterais, porém com este método, o problema da não completação da vedação explicado como o segundo problema relativo à técnica de alimentação de gás combustível permanece. Isto é, uma realização de vedação completa entre o cofre fixo fornecendo o combustível gasoso e o corpo móvel das superfície da camada de material de sinterização é tecnicamente difícil. O efeito de partes de alimentação de combustível gasoso próximo as paredes laterais e do ar no centro dos péletes na direção da largura sendo misturado acima da camada de material de sinterização ou na camada de material de sinterização é reduzido, assim um suficiente efeito é difícil de se obter. O ajuste complicado das taxas de alimentação de modo a alimentar diferentes concentrações de combustível gasosos nas direções da largura dos péletes de sinterização é também substancialmente difícil.

Na presente invenção usando um combustível líquido, o combustível líquido pode ser alimentado de modo concentrado nas partes da superfície da camada de material de sinterização próxima às paredes laterais. Portanto, é possível fornecer seletivamente o calor auxiliar às regiões com um baixo rendimento do produto nas faixas de até 500 mm das paredes laterais em dois lados dos péletes de sinterização na direção a largura de modo a melhorar o rendimento de produto.

Ainda, o grau de envelhecimento dos péletes de sinterização e sua parede lateral difere com cada máquina de sinterizar, assim, as faixas das paredes laterais em que o rendimento de produto é inferior diferenciará algo com cada máquina de sinterização, porém é possível mudar os intervalos de instalação das tubeiras do combustível líquido nas direções da largura dos péletes de sinterização a cada vez, de modo a ajustar finamente a faixa de aspersão e as quantidades de aspersão. Por exemplo, é possível ajustar os intervalo entre as tubeiras de aspersão nas direções da largura em um pequeno passo de 100 mm justo nas faixas de 500 mm das paredes laterais para tornar as quantidades de aspersão maiores, mais próximas das tubeiras para as paredes laterais e de outro modo controlar finamente a distribuição das quantidades de aspersão na direção da largura.

Em seguida, o método de ajuste das quantidades de aspersão de combustível líquido na direção de acochar da máquina de sinterização será explicado.

Os inventores engajaram nos testes de sinterização utilizando inúmeros tipos de compostos orgânicos, como combustível líquido a temperatura ambiente, de modo a investigar as curvas da distribuição da temperatura na camada de material de sinterização e as mudanças nas concentrações dos componentes no gás de exaustão. Como exemplos típicos, os resultados de teste no caso de utilizar etanol (teste 1) e n-octano (teste 2) são mostrados nas figuras 5 (b) e (c). Note-se que, nas figuras 5 (b) e (c), T1 mostra a curva da distribuição da temperatura no caso em que a zona de combustão de fino de coque é posicionada em uma altura de 450 mm (posição da camada superior), T2 mostra a curva da distribuição de temperatura no caso em que a zona de combustão de fino de coque é posicionada numa altura de 300 mm (posição da camada intermediária) e T3 mostra a curva da distribuição da temperatura no caso em que a zona de combustão de fino de coque é posicionada em uma altura de 110-mm (posição da camada inferior).

Neste teste, um sistema de teste de sinterização de diâmetro interno 300 mmO x altura 600 mm foi usado para carregar material de sinterização sob as condições de mistura mostradas na tabela 1 e executados testes de sinterização. Etanol ou n-octano foi aspergido em uma quantidade de 520ml durante os 5 minutos, de minuto 3 a minuto 8 após o início de ignição da superfície de camada de material e sinterização. Note-se que, o tempo requerido do início de ignição da superfície da camada de material de sinterização à completação de ignição era de 1,5 minuto. A quantidade acima de aspersão do combustível líquido corresponde a aproximadamente 7 kg por ton de materiais mistos, enquanto calores fornecidos correspondem a 206 MJ e 332MJ por ton de materiais mistos.

Note-se que, como uma base para comparação, os testes de sinterização foram executados sem utilizar combustível líquido. Os resultados são mostrados na figura 5 (a).

Tabela 1: Condições de Mistura de Materiais no Teste de Sinterização De acordo com os resultados de teste da figura 5, iniciando o teste logo após o início de aspersão do combustível líquido, a concentração de oxigênio no gás de exaustão caiu e a concentração do dióxido de carbono aumentou. Além do mais, com relação às curvas de distribuição de temperatura, também, após a aspersão do combustível líquido, uma notável elevação da temperatura mais alta e extensão do tempo de retenção da temperatura alta foram vistos. Em particular, a curva de distribuição da temperatura T1 da camada superior ajustada na altura de 450 mm foi notavelmente melhorada. Acredita-se que isto seja, como ilustrado na figura 6, o efeito do combustível líquido alimentado na zona de completação de sinterização que evapora e sendo sugado para baixo e queimado na zona de fusão de alta temperatura. Ainda, na camada intermediária e camada inferior, também, o efeito de uma elevação da temperatura para mais alta e o efeito da extensão do tempo de retenção de alta temperatura foram confirmados. Isto mostra que o calor auxiliar fornecido pelo combustível líquido é acumulado e armazenado na zona de combustão e fusão dentro da camada de material de sin-terização e é suavemente propagado para a camada inferior junto com a descida da frente de chama. Deste modo, dentro da camada de material de sinterização, um fenômeno de acumulação de calor cumulativo surge, assim o ponto de partida de fornecimento do calor auxiliar é de preferência aquele em que a frente de chama é fechada para a camada superior. O fornecimento é de preferência reduzido da camada intermediaria para a camada inferior. Mais inversamente, se aspergir o combustível líquido no estágio em que ele atinge a camada intermediária ou camada inferior, se não houver originalmente nenhuma insuficiência de calor aí, isto significaria que calor excessivo seria fornecido. Portanto, havería o perigo de deterioração da taxa de redução devido à resistência aumentada para permeação de ar na zona de combustão e fusão, uma queda na resistência devido à vitrificação da estrutura de minério do minério sinterizado e outros problemas.

Portanto, como a modalidade para fornecimento de combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido, é preferível ajustar a quantidade de aspersão do combustível líquido em estágios de modo que a quantidade de aspersão do combustível líquido torna-se menor quanto mais para o lado a jusante na direção de acochar da máquina de sinterizar, do lado de saída do forno de ignição para a posição de completação de sinterização. Além do mais, especificamente, na faixa de aspersão do combustível líquido, mais de preferência pelo menos 80% da quantidade total de aspersão de combustível líquido é aspergido na direção de acochar máquina de sinterizar na faixa do lado de saída do forno de ignição até a posição de 30% adiante da extensão da máquina. Pela adoção de tal configuração, é possível fornecer suficiente calor à camada superior do material de sinterização curto em calor e gerar uma fase líquido suficiente para causar uma reação de sinterização de fase líquida. Além do mais, devido ao suave avanço da reação de sinterização da camada superior do material de sinterização, a camada superior da torta de sínter muda para uma estrutura porosa com inferior resistência à permeação de ar. Por tal razão, mesmo após a reação de sinterização do material de sinterização da camada superior ser completada e a frente da chama passa a camada intermediária, a permeabilidade ao ar da camada de material de sinterização como um todo é aperfeiçoada em comparação com o caso de não aspergir qualquer combustível líquido. Todavia, se trazer as tubeiras de aspersão do combustível líquido para próximo ao forno de ignição, há o perigo de inflamação no fomo de ignição que inflama o combustível líquido, assim é necessário tornar o intervalo entre o forno de ignição e as tubeiras de aspersão em torno de 3m, instalar parede corta fogo ou tomar outras medidas contra a inflamação. O limite sobre a quantidade total de aspersão de combustível líquido na presente invenção será explicado abaixo.

Um outro importante aspecto da presente invenção é que a quantidade total de aspersão do combustível líquido é tornada exatamente a quantidade de aspersão para fornecer pelo combustível líquido uma quantidade de calor de 1 % a menos do que 50% da quantidade total de entrada de calor devido ao fino de coque, antracita e outro combustível sólido e o combustível líquido. Isto significa que a parte do calor normalmente fornecido pelo fino de coque ou outro combustível sólido contido no material de sinterização pode ser substituído com o combustível líquido. O limite inferior da quantidade total de aspersão do combustível líquido foi tornado em uma razão de calor do combustível líquido em relação ao calor de combustível total de 1% ou mais. Isto porque, sob condições em que a razão de calor do combustível líquido é menos que 1%, o efeito vantajoso inerente acima nas operações para a produção de minério sinterizado não pode ser confirmado. Ainda, o limite superior da quantidade total de aspersão do combustível líquido foi tornado em uma razão do calor do combustível líquido em relação ao calor do combustível total de menos que 50%. A razão é que sob condições em que a razão de calor do combustível líquido é 50% ou mais, inversamente a razão do combustível sólido é muito pequena, a reação de combustão do combustível sólido na zona de combustão não é propagada para a camada inferior e o perigo da extinção aumenta. Em suma, a propagação descendente da frente de chama na reação de sinteri-zação é continuada pela combustão do combustível sólido misturado no material de sinterização. O combustível líquido é nada mais que um meio para ajustar a curva da distribuição da temperatura da camada. O limite inferior da quantidade de combustível sólido requerido para propagação desta zona de combustão corresponde a 50% do calor total requerido para sinterização, assim, na presente invenção, a razão do calor do combustível líquido era tornada menos que 50%. O método para controle da quantidade de aspersão do combustível líquido na presente invenção será explicado a seguir: A quantidade de aspersão do combustível líquido é limitada pela taxa de alimentação. Com o etanol de taxa de evaporação rápida etc., se a quantidade de aspersão for tornada muito grande, haverá um esgotamento de oxigênio para a alimentação de combustível e combustão incompleta pode surgir na zona de combustão. Os inventores usaram no sistema de teste de sinterização acima mencionado para executar testes, aspergindo de modo concentrado 520ml de etanol no minuto simples de 1,5 minuto após a completação de ignição e investigar as curvas da distribuição de temperatura dentro da camada de material de sinterização e as mudanças na concentração de gás de exaustão. Como resultado, sob tais condições, imediatamente após a adição de etanol, a concentração de oxigênio no gás de exaustão rapidamente cai e a concentração de C02 aumenta. A concentração de oxigênio é tão baixa quanto um valor de cerca de zero. Neste quadro de tempo, a combustão incompleta ocorre e a combustão do fino de coque também pode pode retardar temporariamente. Como método de prevenir esta combustão incompleta, na presente invenção, a concentração de oxigênio no gás de exaustão em cada caixa de vento ou perna de vento disposta abaixo dos péletes de sinterização é medida e a quantidade de aspersão do combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido é controlada, de modo que este valor medido de concentração de oxigênio é 2% ou mais.

De acordo com as descobertas pelo teste pelos inventores, quando o valor medido da concentração de oxigênio no gás de exaustão em uma caixa de vento ou perna de vento disposta abaixo de um pélete de sin-terização é menos que 2%, o fino de coque ou outro combustível sólido no material de sinterização demoraria na combustão. Isto porque, a combustão de combustível líquido vaporizado é lenta em velocidade de reação ao comparar com combustão do combustível sólido, assim, o oxigênio no ar é seletivamente consumido para combustão do combustível líquido. Por esta razão, o combustível sólido de velocidade de reação lenta é deixado em estado não queimado e em condições extremas, pode conduzir a extinção. Para evitar este fenômeno de extinção, é monitorar efetiva e constantemente os valores de análise de gás de exaustão, detectar um estado deficiente de oxigênio e tomar medida para ajustar a quantidade de aspersão do combustível líquido. A concentração de oxigênio no gás de exaustão é de preferência medida por instalar uma sonda de um medidor de concentração de oxigênio em cada caixa de vento ou perna de vento instalada abaixo dos péletes de sinterização. O medidor de concentração de oxigênio usado pode ser qualquer medidor de concentração de oxigênio tal como medidor de concentração de oxigênio do tipo cromatografia gasosa, medidor de concentração de oxigênio de eletrólito sólido, medidor de concentração de oxigênio a laser, etc., desde que seja aquele regularmente calibrado.

Quando é detectado que a concentração de oxigênio em gás de exaustão em uma caixa de vento ou perna de vento disposta abaixo de um pélete é menos que 2%, a ação é tomada para reduzir a quantidade de aspersão do combustível líquido da tubeira de aspersão diretamente posicionada sobre aquela caixa de vento ou perna de vento entre as tubeiras de aspersão de combustível líquido dispostas na direção de acochar da máquina de sinterizar. Dependendo do tipo do combustível líquido, da temperatura de evaporação,da quantidade de aspersão, etc., pode haver um retardo de tempo, de aspersão a combustão do combustível líquido, assim algumas vezes é preferível realizar o ajuste da quantidade de aspersão não apenas na tubeira de aspersão diretamente acima da caixa de vento, porém também na tubeira de aspersão disposta no lado do forno de ignição. O método de controlar NOx no gás de exaustão na máquina de sinterizar da presente invenção será explicado a seguir. O combustível líquido de aspersão possibilita o nível de concentração de NOx no gás de exaustão da máquina de sinterizar ser controlado bem como um outro aspecto da presente invenção. O NOx produzido na reação de sinterização do material de sinterização é denominado "Nox de combustivel" resultante da conversão do nitrogênio no combustível sólido para NOx. É geralmente conhecido que pela elevação da temperatura de combustão, a quantidade de produção pode ser cortada. Na presente invenção, no momento da combustão do combustível sólido, o combustível liquido é queimado para fornecer calor auxiliar, assim, a temperatura de combustão do combustível sólido pode ser elevada para 1400°C ou mais e a produção de NOx pela combustão de combustível sólido pode ser reduzido. Além do mais, na presente invenção, devido à combustão do combustível líquido, a taxa de utilização de oxigênio no ar eleva-se e portanto, a concentração de oxigênio no gás de exaustão pode ser mantida baixa, assim o efeito de redução da quantidade real do gás de exaustão é também obtido. Portanto, por alimentar apropriadamente o combustível líquido, o efeito de redução da quantidade de produção de NOx pela combustão de alta temperatura e o efeito de redução das quantidade de gás de exaustão podem ser simultaneamente apreciados e é possível proporcionar medidas eficazes de atuação rápida para redução de NOx.

Na presente invenção, é preferível controlar a quantidade de aspersão de combustível líquido na faixa de aspersão de combustível líquido de modo que o valor medido da concentração de NOx no gás de exaustão da máquina de sinterizar exaurido através das caixas de vento dos péletes de sinterização não é mais do que um valor de referência. Especificamente, quando estabelecer o valor de controle de NOx de uma faixa que não exceda um valor de referência ajustado em termos ambientais e a concentração de Nox no gás de exaustão da máquina de sinterizar torna-se mais alta e aproxima-se daquele valor de controle, ação é tomada para aumentar a quantidade de aspersão do combustível líquido. Em uma máquina de sinteri-zar geral, a concentração de NOx no gás de exaustão da máquina de sinte-rizar é medida no chaminé do gás de exaustão ou um duto logo antes do chaminé, porém a ação de ajuste do NOx tomada na presente invenção é tomada para a concentração média de Nox e a quantidade de emissão exaurida das caixas de vento abaixo das partes de sinterização da máquina de sinterizar. Para aspersão do combustível líquido para o propósito de redução do NOx, particularmente não há nada que justifique atenção tal como o método de aspersão,porém desnecessário dizer que seja necessário ajustar a quantidade de aspersão ou método de aspersão de modo a não interferir com a produção do minério sinterizado no mesmo modo que a aspersão u-sual do combustível líquido acima explicado. A presente invenção eleva a temperatura da combustão do combusíivel sólido na camada de material de sinterização de modo a conseguir o efeito de redução da concentração de NOx no gás de exaustão da máquina de sinterizar, assim não há nenhuma contradição com a técnica de aspergir combustível líquido para o propósito de melhorar o rendimento do produto, taxa de produção,etc. do minério sinterizado. Isto é a tecnologia de controle que possibilita a reação de ambos, simultaneamente.

As condições que o combustível líquido usou na presente invenção deverão ser equipadas com o que será explicado abaixo. A primeira condição é que o combustível líquido esteja em um estado líquido em uma temperatura ambiente dentro de um edifício de maquina de sinterizar de 20 a 40°C.

Portanto, o combustível líquido de preferência tem um ponto de fusão de menos que 20°C. Mais de preferência, deverá ser menos que 0°C. A razão é que se um combustível líquido que satisfaz esta condição, mesmo no inverno quando a temperatura do ar cai, é possível evitar o problema de tubos congelarem sem ter que tomar medidas especiais como instalação de meios de isolamento de calor.

Ainda, o combustível líquido de preferência tem um ponto de ebulição de 60°C ou mais. Esta é uma condição requerida para prevenir o problema devido à ebulição violenta ou vaporização dentro do tanque de armazenamento e supressão de cavitação dentro da tubulação. A segunda condição é que o combustível líquido aspergido tem uma pressão de vapor de equilíbrio para total evaporação na faixa de asper-são de combustível líquido.

No caso do combustível líquido com uma baixa pressão de vapor a temperatura comum, o combustível líquido aspergido na camada de material de sinterização será algumas vezes exauridos sem evaporar completamente. Neste caso, o combustível líquido residual queimará no contacto com o minério sinterizado no estado quente ao rubro no resfriador ajustado na etapa após a máquina de sinterizar. Mesmo que o combustível de líquido residual for queimado no resfriador, nenhum problema especial surgirá na operação da máquina de sinterizar, porém haverá o problema inerente do combustível líquido fornecido não ser eficazmente utilizado para a reação de sinterização. Para prevenir a presença residual deste combustível líquido na camada de material de sinterização, é preferível usar o combustível líquido com pressão de vapor de alto equilíbrio na temperatura ordinária. Especificamente, uma pressão de vapor a 20°C de 0,1 kPa ou mais é preferível. Esta pressão de vapor geralmente é uma propriedade correspondente ao ponto de ebulição de uma substância. A faixa apropriada no ponto de ebulição é de referência 175° ou menos.

Como combustível líquido que satisfaz estas condições, existem os compostos orgânicos classificados como hidrocarbonetos alifáticos similares a cadeia e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Os tipos de combustíveis líquidos capazes de serem usados na presente invenção e suas propriedades são mostrados na tabela 2.

Na presente invenção, um efeito suficiente pode ser obtido pelo uso de qualquer um destes compostos orgânicos como um combustível líquido. Além do mais, mesmo um composto compreendendo dois ou mais diferentes tipos de compostos orgânicos misturados juntos ou um produto intermediário produzido como uma mistura devido ao baixo grau de purificação pode dar similares efeitos se um composto orgânico que satisfaça o ponto de fusão, ponto de ebulição, pressão do vapor e outras propriedades descritas na presente invenção.

Tabela 2: Exemplos de substâncias orgânicas capazes de serem usadas como combustível líquido e lista de suas propriedades básicas Tabela 2: Exemplos de substâncias orgânicas capazes de serem usadas como combustível líquido e lista de suas propriedades básicas Os critérios de seleção específica para o combustível líquido como um meio para aumentar ainda os efeitos vantajosos da presente invenção serão explicados, a seguir.

Um aspecto adicional da presente invenção é o combustível líquido usado ser de preferência um composto orgânico compreendendo um ou mais tipos de compostos provenientes de compostos de álcool tendo grupos hidroxila e compostos orgânicos contendo átomos de oxigênio nas suas fórmulas estruturais químicas.

Como descrito em D3, quando utilizar um gás combustível como combustível auxiliar, a pré-mistura de oxigênio no ar que acompanha para ajustar a concentração de oxigênio para tornar mais alta é eficaz para melhorar a combustibilidade. Todavia, para produção de oxigênio, os custos de construção das instalações de produção e os custos de produção do oxigênio em si são extremamente altos, assim o uso de grandes quantidades em uma máquina de sinterização é difícil. Muitas remessas permanecem antes do uso comercial. A presente invenção tem como um aspecto principal tomar nota de combustível líquido contendo oxigênio auxiliar de combustão e substituir parte do oxigênio normalmente fornecido do ar de sucção com combustível líquido contendo oxigênio.

Na reação de combustão geral de combustível sólido em uma camada de material de sinterizado, a razão de ar requerida para combustão é acima de 5. Se o fornecimento do oxigênio para a combustão pelo ar de sucção, seria necessário aspirar o ar em excesso, grandemente excedendo a quantidade de ar estequiométrica. Isto aumenta o consumo de força do insuflador de sucção e é um fator restritivo que limita o aumento na capacidade de produção real. Se fornecer parte de oxigênio requerido para combustão de combustível líquido, esta é diretamente consumida pela combustão, assim é possível cortar ambas, a quantidade de ar de sucção e a quantidade de ar em excesso para quantidades comensuradas com a quantidade de oxigênio requerida.

Como combustíveis líquidos contendo átomos de oxigênio em suas fórmulas estruturais químicas, existem compostos de álcool contendo grupos hidroxila ou hidrocarbonetos contendo átomos de oxigênio em suas fórmulas estruturais químicas, especificamente, compostos orgânicos contendo grupos carboxila, compostos orgânicos contendo grupos aldeído ou compostos orgânicos contendo ligações de éter. Estes compostos orgânicos contendo oxigênio todos exibem efeitos como combustíveis líquidos correspondendo a seus calores de combustão e são confirmados terem o efeito de reduzir a razão de ar como uma fonte de fornecimento de oxigênio. Todavia, entre estes compostos orgânicos contendo oxigênio, existem também substâncias exibindo forte toxicidade, assim na manipulação real, atenção cuidadosa tem de ser dispensada em termos de controle de saúde. As substâncias com relativamente baixa toxicidade e altos teores de oxigênio são os alcoóis. O metanol contém 49,9 % em massa de oxigênio, etanol 34,7% em massa e butanol 21,6% em massa. Estes são de preferência usados.

Os compostos orgânicos que estão no estado líquido a temperatura ambiente são facilmente miscíveis pela natureza, assim, o combustível líquido usado na presente invenção não necessariamente tem de ser uma substância única. Pode também ser uma mistura de compostos orgânicos contendo oxigênio em quaisquer razões. Um efeito de redução da quantidade de ar de sucção proporcionado às razões podem ser apreciado. Ainda, estes não necessariamente têm de ser misturados antes de aspersão. O método de alternadamente dispor diferentes sistemas de tubulação de tubei-ra de aspersão e aspergir diferentes compostos orgânicos na mesma superfície da camada de material de sinterização para usar misturado dentro da camada de material de sinterização também proporciona um similar efeito.

De acordo com a presente invenção, é proporcionado um método de produção de minério sinterizado carregando uma máquina de sinteri-zar Dwight -Lloyd com um material de sinterização compreendendo um material portador de ferro, fundentes e combustível sólido em uma parte de camada de superfície do material de sinterização, então aspirando ar de cima para baixo na camada de material de sinterização para promover continua- mente a reação de sinterização, em que uma predeterminada faixa de onde os péletes de sinterização deixam um lado de saída de um forno de ignição até uma posição de completação é aspergida de cima da superfície de camada de material de sinterização com um combustível líquido de alta volatilidade. Devido a isto, é possível melhorar o rendimento do produto e a resistência do minério sinterizado, evitar o perigo de contra-chama e explosões em comparação com os combustíveis gasosos convencionalmente usados e outras fontes de calor auxiliares, reduzir a quantidade de gás de exaustão e reduzir a quantidade de emissão de NOx para deste modo manter para baixo a geração de substâncias controladas para a proteção do ambiente de ar, tornar o sistema de alimentação de fonte de calor auxiliar mais compacto e deste modo melhorar a eficiência do trabalho de manutenção na instalação de sinterização e obter outros efeitos práticos superiores.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista esquemática explicando a configuração de ma máquina de sinterizar e uma instalação para trabalhar a presente invenção. A figura 2 é uma vista mostrando um exemplo do layout da tubulação da tubeira de aspersão. A figura 3 é uma vista explanatória mostrando um estado descendente de uma zona de combustão em uma camada de material de sinterização e mostra uma seção transversal vertical da direção de acochar da máquina de sinterizar, uma seção transversal vertical ao longo da seção A-A, uma seção transversal vertical ao longo de uma seção B-B e uma curva de distribuição de temperatura da direção vertical (altura da camada). A figura 4 é uma vista mostrando um exemplo de distribuição de rendimento em uma torta de sínter, em que (a) é a caixa de umas máquina de sinterizar de pequeno tamanho A (largura do pélete 3,5m) e (b) é a caixa da maquina de sinterizar de grande tamanho B (largura do pélete 5,0 m). A figura 5 é uma vista mostrando uma curva de distribuição de temperatura em uma camada de material de sinterização e muda em composição de gás de exaustão, em que (a) é uma vista da curva da distribuição de temperatura no material de sinterização no caso de não uso de combustível líquido (base) e uma vista das mudanças na composição de gás de e-xaustão, (b) é uma vista da curva da distribuição de temperatura no material de sinterização na presente invenção (teste 1) e uma vista das mudanças na composição de gás de exaustão e (c) é uma vista da curva da distribuição da temperatura no material de sinterização na presente invenção (teste 2) e uma vista das mudanças na composição de gás de exaustão. A figura 6 é uma vista explicando mudanças em uma curva da distribuição de temperatura em um material de sinterização da presente invenção. A figura 7 é uma vista mostrando um exemplo de distribuição de rendimento na torta de sínter.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

Aqui, as concretizações da presente invenção serão explicdas com referência à figura 1 e à figura 2 usando como um exemplo, uma máquina de sinterizar típica com um extensão da máquina de sinterizar (extensão total da primeira caixa de vento disposta abaixo de um pélete de sinterização até caixa de vento final) de 120m, uma largura de péletes de sinterização de 5,5m e uma posição de um lado de saída do forno de ignição de 3 m do início da extensão da máquina.

Primeiramente, a faixa de aspersão do combustível líquido é a-justada para a faixa toda ou qualquer faixa da direção de acochar da máquina de sinterização, do lado de saída do forno de ignição até a posição de completação de sinterização. Aqui, a "posição de completação da sinterização " significa a posição na direção de acochar em que a reação de sinterização da faixa toda da espessura da camada de material de sinterização é completada, especificamente, é definida como a posição na direção de acochar em que a temperatura do gás de exaustão na caixa de vento é 250°C. A faixa de aspersão do combustível líquido é de preferência uma faixa de 3 m ou mais a partir da parede da máquina de sinterizar no lado de saída do forno de ignição 8 até o ponto de 80% da extensão da máquina. O ponto de partida da faixa de aspersão é feito 3m ou mais da parede do lado de saída do forno de ignição, de modo a evitar o perigo da inflamação do combustível líquido devido às chamas ou queima de pó descarregado para fora do forno de ignição no tempo de combustão anormal no forno de ignição. No caso de uso de um combustível de alta volatilidade como com o método das presente invenção, com um método como D1 de aspersão de combustível contra a superfície logo após a ignição, havería um grande risco de incêndio e um suficiente efeito de aperfeiçoamento não podia ser obtido i-gualmente. O ponto final da faixa de aspersão é tornado o ponto de 80% da extensão da máquina de sinterizar uma vez que na operação da máquina de sinterização comum, a combustão do combustível sólido na camada de material de sinterização é controlada para terminar no ponto de 80 a 85% da extensão da máquina de sinterizar. A faixa de aspersão assim estabelecida do combustível líquido é ainda dividido em uma zona A, zona B e zona C (não mostrada). A tubulação da tubeira de aspersão 26 é assentada em diferentes intervalos. A zona A é feita na faixa de um ponto de 6m do início da extensão da maquina (posição 6m da primeira caixa de vento) até um ponto 36m do início da extensão da máquina (30% da extensão da máquina). A tubulação de tubeira de aspersão 26 é instalada a 1m de intervalos. A zona B é levada a variar de um ponto de 36m do início da extensão da maquina até um um ponto 60 m daí (50% da extensão da máquina). A tubulação de tubeira de aspersão 26 é instalada aí a intervalos de 2m. Portanto, neste exemplo, um total de 55 tubulações de tubeira de aspersão 26 são instaladas. Os intervalos de instalação de tubulação são mudados para cada zona deste modo com o objetivo de combinar com o controle da taxa de fluxo para abaixar a taxa de fluxo de aspersão mais a jusante da posição e considerando a eficiência do trabalho durante a substituição do pélete no reparo programado. Em geral, os péletes de sinterização 22 têm uma extensão na direção de acochar de no máximo cerca de l,5m.Com os intervalos de tubulações de tubeira de aspersão 26 na zona B e zona C, é possível elevar os péletes 22 de sinterização por um guindaste de teto (não mostrado), sem ter que destacar a tubulação. A tubulação de tubeira de aspersão 26 é provida com tubeiras de amplo ângulo, de modo que o combustível líquido 28 pode ser uniformemente aspergido sem interrupção na direção da largura 5,5m dos péletes de sinterização 22. Para a disposição específica das tubeiras de aspersão, vários ângulos de abertura podem ser selecionados de acordo com as estruturas das tubeiras, então isto não está particularmente limitado na presente invenção, porém se utilizar as tubeiras de angulo largo tendo extremamente grandes ângulos de abertura de modo a reduzir o número de tubeiras, as variações ocorrerão nas quantidade de aspersão na direção da largura, assim, isto não é aquele preferível. Como um layout típico de tubeiras de aspersão, é preferível ajustar a tubulação de tubeira de aspersão 26, 0,5m acima das alturas das extremidades superiores das paredes laterais 23 dos péletes de sinterização e o combustível de aspersão das tubeiras de ângulo largo dispostos a intervalos de 0,5m acima das alturas das extremidades superiores das paredes laterais 23 dos péletes de sinterização 22 e o combustível de aspersão, das tubeiras de ângulo largo a 0,5m de intervalos acima de uma faixa tanto quanto possível por um ângulo de abertura de 40 as 100°.

Mais de preferência, para controlar finalmente as quantidades de aspersão do combustível líquido 28 nas partes insuficientemente aquecidas próximas das paredes laterais 23, é eficaz dispor tubeiras com ângulos de abertura de dentro de 10° a 0,lm passos na faixa de 0,5m nas duas extremidades dos péletes próximos das paredes laterais 23. O combustível líquido 28 é armazenado em um tanque de armazenamento de combustível líquido 24 instalado fora do edifício da máquina de sinterizar e é alimentado a um tanque coletor (não mostrado) instalado na direção de acochar da máquina de sinterizar. Além do mais, é enviado do tanque coletor para um tubo coletor 25 disposto ao longo da direção de acochar, então é distribuído para as tubulações de tubeira de aspersão individuais 26. Entre o tubo coletor 25 e cada uma das tubulações da tubeira de aspersão 26, um regulador de taxa de fluxo é instalado. É preferível ajustar a quantidade de aspersão do combustível líquido na direção de acochar. Ain- da,quando aspergir dois ou mais tipos de combustível líquido, é necessário prover correspondentes números de tanque de armazenamento de combustível líquido 24 e tanques coletores e instalar uma pluralidade de tubulações de alimentação e válvulas comutadoras no tubo coletor 25. De preferência, os três tipos de tanque e sistemas de tubulação de alimentação são instalados e o fornecimento de diferentes combustíveis líquidos 28 nas três faixas das zonas A a C é tomado possível. É tornado possível ajustar a distribuição de temperatura na camada de material de sinterização de acordo com várias flutuações nas operações.

Como combustível líquido, quase todos os compostos orgânicos tendo um ponto de fusão de menos que 20°C e tendo um ponto de ebulição de 60°C ou mais podem ser usados como combustível líquido. No aspecto de ser relativamente não tóxico, os hidrocarbonetos alifáticos similares a cadeia ou alcoóis ou outros compostos orgânicos são preferíveis. Ainda, os álcoois são preferíveis no aspecto de serem compostos orgânicos contendo oxigênio. As substâncias com relativamente baixa toxicidade e altos teores de oxigênio são os alcoóis. O metanol contém 49,9 % em massa de oxigênio, etanol 34,7% em massa e butanol 21,6% em massa. Estes são de preferência usados. Os grupos carboxilas contendo ácido acético caracterizam-se por teores maiores de oxigênio do que alcoóis, porém medidas em termos de saúde são essenciais contra poderosos odores ofensivos.

Estes combustíveis são de preferências utilizados seletivamente como segue nas zonas A a C de acordo com as pressões de vapor e quantidades de evaporação.

Na zona A, às partes insuficientemente aquecidas na parte superior da camada de material de sinterização tem de ser dado o calor, assim um composto orgânico com uma alta quantidade de calor gerado por massa unitária e lenta queima na camada de material de sinterização deve de preferência ser alimentado em uma grande quantidade. Como compostos orgânicos correspondentes a isto, n-octano, 1-butanol, etc. são apropriados. Estes combustíveis líquidos são fornecidos exatamente nas quantidades de calor correspondendo a aproximadamente 15% da quantidade total de calor gerado pelo combustível total. De acordo com os estudos pelos inventores, pela aspersão de combustível líquido correspondendo a aproximadamente 15% do calor, torna-se possível elevar a temperatura mais alta da curva de elevação da temperatura na parte superior da camada de material de sinteri-zação para o nível das camadas intermediária e inferior de 1400°C. Esta quantidade corresponde à uma unidade primária de 4,5 kg por ton de minério sinterizado no caso de n-octano e cerca de 6kg no caso de 1-butanol. Os valores ótimos das quantidades de adição destes combustíveis líquidos diferem dependendo do estado de distribuição de combustível sólido em cada máquina de sinterizar e o tipo de combustível usado etc., porém em geral é uma faixa de 5 a 25% em equivalente de calor.

Na zona B, o líquido é alimentado à zona de combustão na camada intermediária. É preferível aspergir n-heptano, etanol, etc. de pressão de vapor relativamente alta ou n-hexano, metanol,etc. de pressão de vapor ainda mais alta em uma faixa de 3 a 5% em equivalente de calor. Na combustão de combustível na camada intermediária e camada inferior, o uso dos alcoóis contendo alto teor de oxigênio é mais preferível uma vez que tendería aumentar o efeito de redução da razão de ar e redução das unidades primeiras de ar.

Na zona C, o líquido é alimentado à zona de combustão na camada inferior. É preferível aspergir n-hexano, metanol, etc. de alta pressão de vapor em uma faixa de 0 a 5% em equivalente de calor. Se aspergir o combustível líquido de baixa pressão de vapor nesta zona, a razão de combustível residual descarregado sem ser vaporizado aumenta, assim o uso de um composto orgânico tendo uma pressão de valor de pelo menos 5 kPa é preferível. Ainda, mesmo que a pressão de uma quantidade acima de 5% em equivalente de calor, a possibilidade de ser descartado sem ser vaporizado torna-se maior e a zona de combustão e fusão da camada inferior torna-se muito espessa, assim o risco surge de deterioração da permeabilidade de ar e outros efeitos prejudiciais.

Ainda, as quantidades de aspersão nas diferentes zonas não necessariamente têm de ser tornadas uniformes. Ou melhor, é preferível ajustar finamente as taxas de fluxo para cada tubulação de tubeira de asper-são de modo a obter uma distribuição uniforme e contínua de quantidade de aspersão mesmo nos limites entre as zonas.

Na explicação acima, a explicação foi dada de um método de aspersão de combustível líquido enquanto mantendo a razão do combustível sólido no material de sinterização constante, porém na presente invenção, é também possível elevar mais as quantidades de fornecimento de combustível líquido nas zonas A, B e C de modo a cortar a razão do combustível sólido no material de sinterização. Neste caso, é preferível ajustar a mistura de modo que a quantidade de redução de calor devido ao corte do combustível sólido e a quantidade de aumento do calor devido ao aumento do combustível líquido se equilibrem entre si.

Uma concretização do método de ajuste da quantidade de aspersão de combustível líquido usando medidores de concentração de oxigênio na presente invenção será explicada abaixo.

Como o método de medição da concentração de oxigênio, é mais preferível instalar medidores de concentração de oxigênio 20 em todas as caixas de vento 16 diretamente abaixo dos péletes de sinterização como ilustrado na figura 1 e constantemente monitorar o estado de combustão. Todavia, os medidores de concentração de oxigênio são dispositivos de medição caros, assim quando instalar em todas as caixas de vento 16 for algo difícil, é preferível medir a concentração de oxigênio na caixa de vento diretamente sob a posição da tubeira com a quantidade maior de aspersão do combustível líquido. Como um dispositivo de medição da concentração de oxigênio, um medidor de concentração de oxigênio a laser do tipo não contacto etc. é preferível devido a sua alta confiabilidade, porém um medidor de concentração de oxigênio com sonda de eletrólito etc. pode também ser suficientemente usado.

Quando monitorar periodicamente a concentração de oxigênio em uma caixa de vento 16 e uma concentração de oxigênio tornar-se menor do que o limite de extensão de 2%, o ajuste é realizado pela operação de um regulador de fluxo 27 do sistema de aspersão de combustível líquido ilustra- do na figura 2. Este controle da taxa de fluxo é de referência realizada automaticamente por um sequenciador etc., porém na faixa usual da operação, não há muitos fatores que causam flutuações maiores, assim o ajuste do manual por trabalhadores usando padrões de trabalho de ajuste é também possível.

Uma concretização do método de controlar o NOx no método da presente invenção será explicada abaixo.

Na maioria das máquinas de sinterizar comuns, os medidores de concentração de oxigênio e medidores de NOx 21 estão já instalados nos seus chaminés ou dutos nas entradas para os chaminés como ilustrado na figura 1 e as quantidades de emissão de NOx e concentrações de emissões estão sendo controladas com base nos padrões ambientais das autoridades relevantes locais. Na presente invenção, quando a concentração de emissão de NOx no gás de exaustão da máquina de sinterizar exceder um valor de controle, a quantidade de aspersão do combustível líquido é aumentada para elevar a temperatura de combustão do combustível sólido e reduzir a produção de NOx do combustível. Usualmente, as quantidades de emissão de NOx são controladas em valores de uma hora. Resposta rápida é requerida, assim sequenciamento automático das séries de ações de controle é preferível. EXEMPLOS Primeiros Exemplos Utilizando um sistema de teste de sinterização de diâmetro interno de 300mm 0 x altura 600mm, os materiais mistos mostrados na tabela 1 foram carregados e um teste de sinterização conduzido. Nos 6 minutos dos 3 a 8 minutos após o início de ignição da superfície da camada de material de sinterização, um teste de aspersão foi executado aspergindo cada um dos vários tipos de combustível líquido mostrado na tabela 3 em uma quantidade de 7 kg por ton de materiais misturados. O minério sinterizado foi medido quanto a mudanças na taxa de produção, rendimento do produto, qualidade e concentração de oxigênio gasoso de exaustão. Um resumo dos resultados de teste é dado na tabela 4. Nota-se que, com relação ao teste de aspersão de óleo pesado mostrado no exemplo comparativo 5, sob as condições de teste de aspersão inicial de 3 minutos após o início de ignição, o óleo pesado permaneceu não queimado, assim as condições de teste foram mudadas de modo a aspergir nos 1,5 minutos dos 1,5 a 3,0 minutos após o início da queda.

Tabela 3: Lista de propriedades de combustível líquido usado nos primeiros exemplos e exemplos comparativos π :t i bt: terc-Dum eier étnico Tabela 4: lista de resultados de teste de sinterização nos primeiros exemplos e exemplos comparativos *2.FFS:Velocidade da frente da chama (taxa de descer da frente da combustão de sinterização) (mm/min) *3.SI:taxa restante de 10mm ou grãos maiores após 10mm ou grãos maiores do minério sinterizado são deixados cair 4 vezes da altura de 2m (%em massa) *4.NOx:concentração de óxidos de nitrogênio convertidos em concentração de oxigênio 15% (PPM) Dos resultados da tabela 4, em todos os níveis de teste mostrados nos Exemplos 1 a 9, comparados com exemplo comparativo 1 em que nenhum combustível líquido foi aspergido, um efeito de melhoramento do rendimento de produto e taxa de produção do minério sinterizado foi observado. Ainda, sob as condições de todos os exemplos 1 a 9, uma tendência para engrossar a granularidade do minério sinterizado foi visto. A resistência ao frio do minério sinterizado foi também grandemente melhorada. Além do mais, a concentração de oxigênio no gás de exaustão exaurido no processo de sinterização caiu e uma redução na concentração de NOx exaurido foi confirmada também. Dos testes acima, devido ao fornecimento de combustível líquido, um aperfeiçoamento na taxa de utilização de oxigênio na reação de sinterização, uma elevação na temperatura de combustão de fino de coque e além do mais, um grande efeito de aperfeiçoamento da taxa de produção e qualidade do minério sinterizado como resultados de operação podiam ser confirmados.

Por outro lado, com relação ao exemplo comparativo 2, usando fenol como um combustível líquido, parte do fenol com alto ponto de fusão solidificado dentro da camada de material de sinterização, assim a permeabilidade do ar da camada de material de sinterização caiu e FFS (velocidade da frente da chama) e a taxa de produção de minério sinterizado deterioraram em comparação mesmo com o exemplo comparativo 1.

Com relação ao exemplo comparativo 3 usando acetonas como o combustível líquido, o efeito de aperfeiçoamento do rendimento de produto e resistências do minério sinterizado era relativamente pequeno em comparação com combustíveis líquidos dos exemplos 1 a 9. Uma tendência de FFS caindo mais foi visto. O efeito resultante de aperfeiçoamento da taxa de produção do minério sinterizado foi também limitado.Isto é acreditado devido ao fato que acetona possui um baixo ponto de ebulição e alta pressão de vapor, assim a acetona aspergida queima no espaço acima da camada de material de sinterização e portanto, o efeito inerente da elevação da temperatura da parte de alta temperatura na distribuição da temperatura na camada de material de sinterização não foi suficientemente obtido.

Com relação ao exemplo comparativo 4 usando etileno glicol como combustível líquido, nenhuma diferença evidente do exemplo comparativo I podia ser confirmado. O etileno glicol possui uma pressão de vapor baixa, assim não pode vaporizar suficientemente na camada de material de sinterização e acredita-se que seja descarregado para o resfriador enquanto permanecendo dentro da torta de sínter.

Com relação ao exemplo comparativo 5, em que o óleo pesado é usado como combustível líquido, fogo e fumaça foram vistos na superfície do minério sinterizado justo após a aspersão, porém a taxa de redução e a qualidade de minério sinterizado foram melhoradas. Todavia, com relação à concentração de SOx no gás de exaustão, foi confirmado ser muito pior do que ou exemplo comparativo 1 ou exemplos 1 a 9.

Segundos Exemplos Em uma área de sinterização de 600m2, largura de pélete de 5mm, máquina de sinterizar de 120m de extensão da máquina foi provida com tubeiras de aspersão de combustível líquido, tais como mostradas na figura 2. Os testes operacionais foram executados mudando a quantidade de aspersão do combustível líquido e posições de aspersão. A mistura de materiais usados neste teste é mostrada na tabela 5. Durante este teste, admitiu-se que a mistura dos materiais não tenha sido mudada. Os testes operacionais foram executados sob condições estáveis fixando a espessura da camada da máquina de sinterizar em 580 mm e pressão negativa em 1600 mmAq.

Os níveis de teste da aspersão do combustível líquido são mostrados na tabela 6. O etanol foi aspergido como um combustível líquido em uma quantidade correspondente a 3,5 kg ou 7,0 kg por ton de materiais misturados e os testes comparativos executados contra as operações não as-pergindo combustível líquido. As posições de aspersão foram divididas em uma zona A (faixa de 5 a 30% da extensão da máquina), uma zona B (faixa de 30 a 50 % da extensão da máquina) e uma zona C (faixa de 50 a 80% da extensão da máquina).

Os testes operacionais foram executados ajustando à pluralidade de padrões mostrados na tabela 6.

Tabela 5: condições de mistura de materiais no teste real Tabela 6: condições de teste relativas aos segundos exemplos comparativos *5.Razão de material de aglomeração:quantidade total das fontes de carvão sólido (fino de coque e antracita) por ton de materiais misturados. *6.Razão de mistura de combustível líquido:quantidade de uso de combustível líquido por ton de materiais mistos (kg/t-materiais mistos) *7.Razão de calor de combustível líquido: Razão de calor de combustível líquido no calor de input total de materiais de aglomeração de sólido e combustível gasoso e combustível líquido (-) Os resultados de teste são mostrados na tabela 7. Comparados com o exemplo comparativo 5 em que nenhum etanol foi aspergido, exemplos 10 a 14 todos exibiram efeitos de melhoramento da taxa de produção de minério sinterizado, rendimento do produto, resistência e distribuição de granularidade. Para exemplo 15, os FFS era pobre, assim nenhuma mudança foi visto nas taxas de produção, porém efeitos de aperfeiçoamento do rendimento de produto de minério sinterizado, resistência e distribuição de granularidade foram confirmados.

Tabela 7: lista de resultados de teste de sinterização nos segundos exemplos e exemplos comparativos *8.TI:resistência à rotação Jls (teste de resistência a Rotação) Pela comparação do exemplo comparativo 5, exemplo 10, e e-xemplo 11 mudados em quantidade de aspersão de etanol, foi confirmado que quanto maior a quantidade de aspersão de etanol, maiores são efeitos de aperfeiçoamento.

Nos resultados de comparação do exemplo 11a exemplo 15 mudado no padrão de aspersão de etanol, foi confirmado que houve um efeito de melhoria da taxa de produção, resistência,etc. do minério sinterizado sob as condições do nível dos exemplos 11 a 13, que é, uma razão de aspersão na zona A de 60% ou mais.

No exemplo 14 dada uma razão de aspersão na zona A de 40%, o efeito de melhoria da taxa de produção e resistência do minério sinterizado foi algo menor, porém em termos da redução da concentração de oxigênio no gás de exaustão e do NOx, um aperfeiçoamento maior foi exibido em comparação com os exemplos comparativos 5 ou mesmo exemplo 12 dando taxa de produção maior.

Com relação ao exemplo 15 onde a razão de aspersão da zona A foi tornada 20% e as razões de aspersão na zona B e zona C foram tornadas 40%, o rendimento do produto e a resistência do minério sinterizado foram melhorados, porém os FFs grandemente deterioraram, assim a taxa de produção não foi melhorada sobre o exemplo comparativo 5. Todavia, para a concentração de gás de exaustão, um efeito de redução de NOx substancialmente igual aquela do exemplo 13 ou 14 podiam ser confirmados.

Terceiros Exemplos Utilizando a mesma máquina de sinterizar, a mistura de material, condições de operação e condições de aspersão de combustível líquido como no exemplo 11 da tabelas 7, um teste foi executado ajustando as quantidades de aspersão das tubeiras de aspersão de combustível líquido na direção da largura. Neste teste, 50% ou mais de combustível liquido do que na parte central foi aspergida nas partes nas faixas de 500mm das paredes laterais nos dois lados dos péletes de sinterização. Todavia, a quantidade total de combustível líquido aspergida foi combinada com 7,0kg por ton de materiais misturados nos mesmos como exemplo.

Os resultados da pesquisa da distribuição de rendimento da torta de sínter obtida neste teste são mostrados na figura 7. Sob condições de aspersão uniforme de etanol na direção da largura (figura 7 (a)), uma queda no rendimento próxima as paredes laterais foi vista, porém sob condições de aumento das quantidades de aspersão próxima das paredes laterais (figura 7 (b)), a torta de sínter tendo um alto rendimento até os espaços com as paredes laterais foi produzida. Como um resultado, o rendimento do produto de minério sinterizado em uma operação de sinterização foi melhorado 2,0% em comparação com o exemplo 11. Um efeito de aperfeiçoamento de 0,8t /d/m2 para taxa de produção foi também confirmado.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Como explicado acima, de acordo com o método de produção de minério sinterizado e máquina de sinterizar da presente invenção, é possível melhorar o rendimento do produto e resistência do minério sinterizado. Ainda, em comparação com o caso do combustível gasoso convencionalmente usado ou outra fonte de calor auxiliar, é possível evitar o perigo de contra-chama e explosões e reduzir a quantidade de gás de exaustão e reduzir a quantidade de emissão de NOx e deste modo manter reduzida a produção de substâncias controladas por regulamentos ambientais de ar. Além do mais, os excelentes efeitos práticos, tais como aperfeiçoamento do trabalho de manutenção das instalações de sinterização devido a compactação maior das instalações de fornecimento de calor auxiliar podem ser esperados. A aplicabilidade industrial pode ser dito que seja extremamente grande.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de produção de minério sinterizado que consiste em carregar péletes de sinterização de uma máquina de sinterizar Dwight-Lloyd com um material de sinterização compreendendo um material portador de ferro, fundidos e combustível sólido e usando um forno de ignição para inflamar o combustível sólido em uma parte da camada da superfície do material de sinterização, então aspirar ar de cima para baixo na camada de material de sinterização para continuamente promover uma reação de sinterização, o dito método de produção de minério sinterizado, caracterizado por aspergir uma faixa de aspersão de combustível líquido ajustada ao longo de uma toda faixa de uma direção de acochar de uma maquina de sinterizar a partir do local que os ditos péletes de sinterização deixam um lado de saída de um forno de ignição até uma posição de completação de sinterização ou qualquer sua faixa, de cima da superfície da camada de material de sinterizar com um combustível líquido tendo um ponto de ebulição dentro da faixa de 60°C a 175°C.

2. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ajustar uma quantidade de aspersão do combustível líquido nos estágios na dita faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que quanto mais para um lado a jusante da direção de acochar da máquina de sinterização a partir do lado de saída do forno de ignição para a posição de completação de sinterização, menor será a quantidade de aspersão do combustível líquido por área unitária.

3. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por aspergir pelo menos 80% de uma quantidade total de aspersão do combustível líquido na dita faixa de aspersão do combustível líquido em umas faixa do lado de saída do forno de ignição a uma posição de 30% adiante da extensão da máquina.

4. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado em fornecer o calor correspondente a l% a menos do que 50% da entrada de calor total pelo dito combustível sólido e o dito combustível líquido pelo combustível líquido.

5. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por controlar uma quantidade de aspersão do combustível líquido na dita faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que um valor medido da concentração de oxigênio no gás de exaustão em uma caixa de vento ou perna de vento abaixo dos ditos péletes de sinterização é 2% ou mais.

6. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por controlar uma quantidade de aspersão do combustível líquido na dita faixa de aspersão de combustível líquido, de modo que um valor medido da concentração de Nox em gás de exaustão da maquina de sinterizar descarregado através de cada caixa de vento disposta abaixo dos ditos péletes não é mais do que um valor de referência.

7. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por aspergir combustível líquido, de modo que em uma direção da largura dos ditos péletes de sinterização, as quantidades de aspersão do combustível líquido nas faixas de 500mm a contar das duas paredes laterais são maiores do que nas outras faixas.

8. Método de produção de minério sinterirzado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por utilizar, como o dito combustível líquido, um composto orgânico com uma pressão de vapor a um estado de temperatura ordinária de 20°C de 0,1 kPa ou mais.

9. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado em que o dito combustível líquido é um composto orgânico compreendendo um ou mais tipos de composto de hidrocar-bonetos alifáticos similares a cadeia e hidrocarbonetos alicíclicos e aromáticos.

10. Método de produção de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que o dito combustível líquido é um composto orgânico compreendendo um ou mais tipo de compostos de álcool tendo grupos hidiroxila ou hidrocarbonetos contendo átomos de oxigênio nas suas fórmulas estruturais químicas.

11. Máquina de sinterizar provida com um grupo de péletes de sinterização compreendendo uma pluralidade de paletas de sinterização sem fim conectados entre si, um sistema de alimentação de material para alimentar os péletes de sinterização com material de sinterização, um forno de ignição para inflamar combustível sólido em uma parte da superfície do material de sinterização e uma caixa de vento disposta imediatamente abaixo de cada pélete de sinterização para aspirar o ar de cima da camada de material de sintrização para baixo, a dita máquina de sinterização caracterizada por regular um sistema de alimentação de combustível líquido para aspergir o combustível líquido de cima da dita camada de material de sinterização para a dita superfície da camada de material de sinterização em uma faixa toda da direção de acochar da máquina de sinterizar, do dito lado de saída do forno de ignição para uma posição de completação de sinterização ou qualquer faixa do mesmo.

12. Máquina de sinterizar, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada em que o dito sistema de alimentação de combustível líquido é provido com uma pluralidade de tubeiras de aspersão em uma direção da largura dos ditos péletes de sinterização.