Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

35П С 22 В 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2328446/22-02 (22) 16.02.76

l(46) 23.03.83 ° Бюл. 9 11 (72 ) A À.Готовцев (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС . (53) 622.785.5(088.8) (56) 1. Патент CIIJA р 2866699 кл. 75-512, 1958. (54)(.57) 1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, вклю чающий раздельное увлажнение части составляющих ее компонентов, последующее их смешивание и окомкование смеси при влажности структурообразования, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов смешивания и окомкования, дополнительно уравнивают разность между влажностью структурообразования н ис„.su„„1006520 А ходной влажностью материала по крайней мере у двух компонентов шихты путем увлажнения по крайней мере .одног9 из них до влагосодержайия, соответствующего заданной разности.

2. Способ по п.1, о т л и ч à а шийся тем, что компоненты увлажняют до влажности меньше нижней границы интервала влажности структурообразования соответствующего материала . на 0,6-3,2 абс.Ъ.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что шихту увлажняют до влажности каждого компо нента больше нижней границЫ интервала влажности структурообразования на

О,3-0,7 частей этого интервала, а Я окомкованные гранулы сушат до влажности меньше на 0,6-3,2 абс.В его нижней границы.

С:

1006520

Изобретение относится к окускованию руд и концентратов методом агломерации в качестве сырья для черной и цветной металлургии и может быть использовано для интенсификации процессов смешивания и окомкования шихты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ подготовки мелких руд для агломерации, который заключается в 10 том, что для получения равномерной смеси шихты по крупности и степени увлажнения производят смешение и увлажнение каждого из компонентов в отдельности в шнековых устройствах, .15 а затем смешение всех компонентов вместе. Добавки в аглошихту доломита, боксита, извести и других материалов .подготавливаются таким же образом 1).

Недостаток известного способа заключается в том, что предварительное увлажнение каждого компонента производят до постоянного значения влажности, равной заданной влажности 25 шихты для спе канин. Изве стно, что

:компоненты агломерационной шйхты характеризуются своими значениями спек. тра крупности частиц, их формой и свойствами поверхности, поэтому и физико-механические свойства этих материалов при увлажнении различно изменяются. С точки зрения равномерного смешивания и окомкования необходимо поддерживать на одинаковом уровне не влажность каждого ком-, понента, а такие их физико-механические свойства, как внутреннее трение, связность и порозность материала и др. При этом влажность каждого. компонента должна соответствовать ра-. венству этих свойств. Из этого следует, что оптимальное увлажнение агломерационной шихты — это равномерное распределение влаги внутри одного компонента и неравномернс задан-,, 45 ное - между разными компонентами в смеси шихты. Таким образом, в смеси . шихтовых материалов каждый компонент должен быть увлажнен до своей задан. ной влажности, величина которой адек- 50 ватна: равенству физико-механических . свойств всех компонентов. Это обеспечивает интенсификацию процессов смешивания и окомкования. Как следует из сущности из вестного способа, он 55 уравнивает указанные свойства между компонентами ° и поэтому не создает оптимального.режима подготовки шихты по влаге.

Целью изобретения является интен- @ сификация процессов смешивания, окомкования.

Поставленная цель достигается тем, что при раздельном увлажнении компонентов шихты и Последующем их смешении и окомковании уравновешивают раз ности между влажностью оптимального структурообразования и исходной влажностью по крайней мере у двух компонентов шихты путем увлажнения по крайней мере одного из них до влагосодержания, соответствующего заданной разности, Оптимальная величина отклонения по влаге в меньшую сторону задана в пределах 0,6-3,2 абс.Ъ и отсчитывается от нижней границы интервала влажности структурообразования соответствующего материала.

Шихту увлажняют до влагосодержания каждого компонента больше нижней границы интервала влажности структурообразования на 0,3-0,7 частей этого интервала, а окомкованные гранулы подвергают предварительной сушке до влажности, значение которой меньше на 0,6-3,2 абс.В его нижней гр аницы, Для каждого компонента агломерационной шихты существует интервал влажности, при которой мелкие частицы материала приобретают способность уплотняться под действием нагрузок. Величина этой влажности зависйт от формы частиц, их крупности, генезиса и для данного материала является характерной константой — влажностью структурообразования. Большинство крупнозернистых материалов, таких как известняк, топливо и аглоруда, обнаруживают широкий интервал оптимума при низком уровне влажности, а мелкозернистый концентрат, колошни.ковая пыль и другие проявляют узкий интервал при повышенном уровне влаж ности. Введение извести в зернистый материал любой крупности поднимает уровень и расширяет интервал влажности, а добавка бетонита сужает этот интервал.

На абсолютную величину и интервал влажности структурообразования, оказывает влияние работа уплотнения, с.увеличением которой оптимум сдвигается в сторону меньшего влагосодержания сыпучего материала.

При влажности структурообразования мелкозернистый материал приобретает способность распадаться на отдельные агрегаты, состоящие из соединенных между собой коагуляционными и капиллярными силами мелких частиц.

Размеры и форма агрегатов определяются природой и степенью раздробленности материала. Например; для магнетитового железорудного концентрата размер агрегатов 1,0-3;0 мм, для мелкой фракции известняка 2,0-4,0 мм.

Размер агрегатов для различных почв колеблется от 1,0 до 10 мм.

В пределах интервала влажности структурообразования зависимость

1006520 прочности агрегатов от влажности зер нистого материала выражается характерной кривой с максимумом в определенной точке, соответствующей "оптимальной влажности агрегации" . Для компонентов агломерационной шихты

5 оптимальная влажность агрегации от.— стоит от нижней границы интервала влажности структурообразования в сторону увеличения влагосодержания материала на 0,3-0,7 его частей. t0

Компоненты шихты увлажняют пропорционально влажности структурообразования мелкой фракции, например меньше 0,5 мм соответствующего материала, при этом для каждого из них соз- 15 дают равное отклонение по влаге от нижней границы интервала в сторону снижения влажности;

Это обеспечивает максимально воз-20 можное сближение физико-механических свойств составляющих шихту материалов и интенсифицирует процесс смешивания. Улучшению смешивания также способствует образование агрегатов.

Полученную смесь равномерно увлаж- > няют до заданной влажности для спекания и окомковывают. При этом компоненты шихты принимают одинаковое количество воды и.каждый из них достигает своего значения заданной для спекания влажности. Таким образом, смесь материалов разной природы и крупности в целом достигает однозначных физико-механических свойств одновременно. 35

При содержании в шихте переувлаж-. ненных компонентов, сушка которых до заданной исходной влажности экономически нецелесообразна, предусмот-40 рено уравнивание физико-механических свойств части компонентов. В этом случае выбирают по крайней мере два компонента, мелкая фракция которых имеет исходную влажность меньше нижней гра-45 ницЫ интервала влажности структурообразования не менее чем на 0,6 абс.Ъ при спекании подогретой до 60-80 С шихты, и не менее чем на 3>2 абс.Ъ при спекании "холодной" шихты, а далее поступают так,, как описано выше, Если в процессе спекания шихта переувлажняется, заданную для спекания ,влажность снижают от значения влажности нижней границы интервала структурообразования смеси на величину сконденсированной влаги плюс 0,6Ъ, т.е. на 0,6-3,2 абс.Ъ, количество которой для условий одного производства практически постоянно.

Компоненты шихты можно увлажнять до заданной исходной влажности, соответствующей средней заданной. влаж-. ,ности шихты для спекания, предварительно — в один прием (одноступенчатое увлажнение) и в два приема, первый из которых — предварительное увлажнение компонентов до влажности, пропорциональной нижней границе интервала влажности структурообразования, но меньше этой границы, а второй — доувлажнение смешанной шихты до заданной средней влажности для спекания - двухступенчатое увлажнение.

Дополнительный эффект в окомковании достигают при одно- или двухступенчатом увлажнении шихты до значения влажности оптимальной агрегации материалов. Для этого в каждом материале определяют величину влажности оптимальной агрегации и нижней грани цы интервала структурообразования.

Затем определяют средневзвешенную влажность шихты, соответствующую влажности оптимальной агрегации каждого компонента в смеси, которая является заданной влажностью для окомкования. После окомкования шихты при этой влажности производят сушку гранул, снижая общую влажность смеси на 0,6-3,2Ъ меньше влажности, соот-: ветствующей нижней границы интервала влажности структурообразования шихты, т.е. до заданной влажности шихты для спекания, величина которой определяется количеством конденсата в слое.

Воду в распыленном виде подают в поток материала или в шнековые смесители, которые могут одновременно выполнять роль дозаторов компонентов в шихтовом отделении. Возможна установка увлажнителей барабанного типа, в которых вода подается в пересыпающийся материал.

Сушку.окомкованных гранул производят в противоточных теплообмеиниках или в другом устройстве. Сушку.шихты можно также производить одним из ее компонентов, имеющим влажность ниже общей влажности шихты. При этом более сухой материал подают в конце окоМкавания дополнительным дозатором. С увеличением дисперсности и гидрофильности материала, применяемого для сушки шихты, этот процесс будет ускоряться, а расход накатываемого материала снижаться.

Преимущество предлагаемого способа перед известным заключается в том, что создаются условия для более равномерного распределения компонентов в макрообъемах шихты, интенсифицируется процесс окомкования, снижается количество крупных и мелких гранул в шихтв и уменьшается отрицательное действие конденсата в слое шихты. равномерность смешивания стабилизирует тепловой уровень процесса спекания, способствует экономии топлива

1006520

Составитель В.Островский

Редактор Н.Егорова Техред М,Тепер. Корректор С. Шекмар

Заказ 2056/43 Тираж 625 Подписнов

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, УЛ.Проектная, 4 при одновременном сближении верхнего и нижнего пределов крупности кусков агломерата. Образование равномерного размера гранул снижает газодинамическое сопротивление слоя и способствует интенсификации процесса спекания.