SU916565A1 - Способ окомкования сыпучего материала 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к технологии окомкования сыпучих материалов и может быть использовано в черной и цветной металлургии, химической, угольной пищевой и других отраслях промышленности, в частности, для производства ⁵ железорудных окатышей и гранулированных катализаторов.

Известны способы получения окомкования материала в различных механических устрфйствах (барабанах, чашах ¹⁰ и т. д.), в которых окомкование материалов из сыпучих материалов осуществляется в результате поступательно-вращательного движения частиц, а последнее обеспечивается вращением рабочего, подвижного органа (1).

Недостатками указанных способов .являются значительные затраты энергии^ расходуемой на обеспечение механических процессов, значительные эксплуатационные затраты, связанные с обслуживанием устройств, работающих в тяжелых условиях (пыль), сложное кон2

структивное оформление устройств, работающих по указанным способам.

Известен способ производства гранул в псевдоожиженном слое при струйной подаче газа через низ конической газораспределительной решетки (2].

Недостатками данного способа являются широкий интервал гранулометрического состава, получаемых окатышей , сложное конструктивное выполнение газораспределительной решетки, значительное пылевыделение при псевдоожижении слоя в результате истирания части готовых гранул, налипание . материала на газораспределительную решетку и стенки реактора.

Известно получение гранулированного материала, включающее дозированное транспортирование в потоке сжатого воздуха порошкообразного материала и подачу увлажняющего агента путем распыления [3]»

Недостатки этого способа - использование исходного материала огра3 916565 4

нименной крупности (порошкообразного^ получение готовых гранул разных размеров в результате хаотичного движения материала в зоне псевдоожижения, налипания материала на стенки 5 трубы и необходимость дополнительного устройства для его удаления.

Наиболее близким к предлагаемому ло технической сущности и достигаемому результату является способ по- Ю лучения гранулированного материала в фонтанирующем слое с использованием энергии струи газа и связующей добавки, в котором струя газа, подаваемая через относительно неболь- <5 шое отверстие в нижней части аппарата, образует свободное от частиц сыпучего материала ядро. Частицы наращиваются, двигаясь вверх под действием струи газа. Достигнув определенной 20 высоты, они начинают опускаться вниз вдоль ядра и выводятся из аппарата [4].

К недостаткам способа следует отнести значительную хаотичность движения частиц материала в фонтанирующем слое 25 (особенно в момент опускания уже готовых гранул, достигших максимальной высоты, и еще не окускованных поднимающихся вверх частиц), что приводит к частичному истиранию и разрушению 30 готовых гранул, а также дополнительному пылевыделению, наложению ограничений на размеры и геометрию аппарата для осуществления способа.

Цель изобретения - повышение вы- 35 хода годного продукта, упрощение процесса окомкования и уменьшение пылевыделения в процессе окомкования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе окомкования сыпучего 40 материала с использованием энергии струи газа и связующей добавки подводят струю газа в плотный слой сыпучего материала со скоростью выше скорости начала образования зоны цирку- <5 ляции, но ниже скорости начала образования псевдоожиженного слоя с одновременной непрерывной подачей в зону циркуляции связующей добавки.

Оперативное регулирование производительности способа осуществляют изменением угла подвода струи газа к поверхности плотного слоя, в пределах от 15 до 9θ°, при этом для повышения производительности угол увеличивают.

Кроме того, для повышения прочности готового продукта крупного размера в зону циркуляции подают дополнительно частицы сыпучего материала крупностью, по крайней мере, в 2 раза большей, чем используемый для окомкования материал.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что струя газа, подводимая в. плотный слой сыпучего материала, при определенной скорости образует зону циркуляции, где и осуществляется процесс окомкования. Связующая добавка, подаваемая в зону циркуляции при соприкосновении с сыпучим материалом образует зародыши. комочков, которые,, двигаясь под воздействием струи газа по внутренней поверхности зоны циркуляции, увеличиваются в объеме в результате накатывания на них сыпучего материала. Следует отметить, что связующая добавка при дроблении струей газа распадается не только на капельки, являющиеся центрами образования зародышей, но и на мельчайшие капельки в виде тумана, который непрерывно смачивает постоянно обновляющийся слой сыпучего материала, образующий поверхность зоны циркуляции. Таким образом, образовавшиеся комочки обкатываются в зоне циркуляции по сыпучему материалу, обработанному связующим веществом, что способствует значительному упрочнению окомкованного продукта. Комочки, достигнув определенного размера и, следовательно, массы выпадают из зоны циркуляции, и транспортируются известными устройствами в аккумулирующую емкость или в аппараты для термической обработки. При этом с повышением скорости струи газа уменьшается время пробывания комочков в зоне циркуляции, т. е. увеличивается производительность способа. В связи с тем, что на образование зоны циркуляции расходуется значительно меньше газа, чем на псевдоожиженном слое, то при использовании предлагаемого способа достигается его экономия и уменьшение пылевыноса из рабочего объема аппарата. Для повышения прочности комочков крупного размера (более 20 мм) в зону циркуляции подают частицы сыпучегд материала размерами не менее', чем в 2 раза крупнее используемого для окомкования материала. Частицы указанной величины, являются центрами образования крупных (более 20 мм) комочков. Как показали прове5 916565 6

денные эксперименты, частицы меньшего размера не всегда могут служить . основой для образования комочков. Экспериментально устандвлено, что максимальная производительность способа соответствует углу встречи струи газа с поверхностью слоя, равном 90^ минимальное - углу, равному 15°.

На приведенной фигуре схематично изображено устройство для реализации предлагаемого способа окомкования сыпучего .Материала.

Устройство включает в себя загрузочное устройство 1, обеспечивающее предотвращение утечки газа или пыли, бункер 2, собственно камеру 3 окомкования , в которой движется сыпучий материал и формируется зона циркуляции, сопла 4 для подачи газа и связующей добавки в плотный слой сыпучего материала, емкости 5 со связующей добавкой, выпускного устройства 6, ротаметра 7 для измерения расхода газа и газопровода 8.

Способ осуществляется следующим Образом.

Сыпучий материал через загрузочное устройство 1 подается в бункер 2 и движется далее в камеру 3 окомкования, Струя газа, подаваемая через сопло 4, формирует в плотном слое сыпучего материала зону циркуляции, в которую вводится связующая добавка из емкости 5. Возникшие зародыши комочков, двигаясь поступательно по поверхности зоны циркуляции и вращаясь вокруг собственной оси, накатывают На себя частицы сыпучего материала, увлажненные связующей добавкой, распыляемой в зоне циркуляции струей газа. Достигнув критического размера (массы) для данной зоны цир^ куляции готовые комочки выпадают из верхнего контура зоны циркуляции в

ее нижнии контур и далее к выпускаемому устройству 6.

Производительность устройства и крупность окомкованных частиц регу5 лируется скоростью струи газа. Прочность окомкованных частиц определяется параметрами связующей добавки, используемого сыпучего материала и размерами готовых комочков.

ΙΘ

П р и м е р. В результате испытаний для определения работоспособности предлагаемого способа на лабораторной модели получены следующие

15 данные, сведенные в таблицу.

При угле 90° зона циркуляции развивается в направлении движения частиц материала с максимальной скорого стью в аппарате, т. е. участка слоя, обладающего наибольшей газопроницаемостью. Подвод газа к поверхности, материала под углом менее 15° нецелесообразен как с точки зрения конст25 руктивного оформления аппарата для реализации способа, так и по сообра¹ жениям экономии газа. Для образования зоны циркуляции одинакового размера при углах подвода струи газа.,

30 равных 10 и 15°, в первом случае расход газа надо повысить на 9,8%.

Использование предлагаемого способа окомкованных сыпучих материалов по сравнению с известным способом обеспечивает повышение выхода годного продукта в результате снижения и стирания гранул в зоне циркуляции, упрощение процесса окомкования за счет проведения процесса в аппаратах практически любого профиля и размеров при отсутствии сложных газораспределительных устройств, уменьшение пылевыделения при снижении и стирания гранул в зоне циркуляции.

Ί 916565 8

Сыпучий материал	Связующая добавка	Влажность используемого сыпучего материала ,%	Скорость воздушной струи, м/с	Выход годного, %	Прочность изготовленных комочков, кг/окатышей
Угольная пыль из углей Карагандинского бассейна крупностью 0-1 мм	Вода	6	20	91	4
Железорудный гравитационно-магнитный концентрат Лисаковского горнообогатительного комбината (ЛГМК)	Цементный раствор	7	30	95	9
Окатыши, изготовленные на чашевом окомкователе (ЛГМК)	Цементный раствор	7		83	6

Claims (2)

1. Формула изобретения

   , 1. Способ окомкования сыпучего

   материала, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного продукта, упрощения процесса окомкования и уменьшения пылевыделения в процессе окомкования, струю газа подводят в плотный слой сыпучего материала со скоростью выше скорости начала образования зоны циркуляции, но ниже скорости начала образования псевдоожиженного слоя с одновременной непрерывной подачей в зону циркуляции связующей добавки. .
2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что угол подачи струи газа к поверхности плотного слоя изменяют в пределах от 15 до 90°.

   25 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для повышения прочности готового продукта крупного размера в зону циркуляции подают дополнительно частицы сыпуче₃₀ го материала крупностью по крайней мере в два раза большей, чем используемый для окомкования материал.