Способ окомкования агломерационной шихты

 

СПОСОБ ОКОМКОВАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ IUHXIU, включающий ее смешивание , увлажнение и ок.атыванйе, отличаюцийся тем, что с целью повышения качества Гранулометрического состава окомкованной шихты и увеличения производител1Е ности агломерационных машкн, производят объемное увлажнение ШИХТОВБОС материалов Путем подачи 70-80% вода через насадки диаметром 2-5 мм в неподвижный относительно барабана слой агломерационной шихты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1!) 3(59 С 22 В 1 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .!;

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3301887/22-02 (22) 15.06.81 (46) 23.03.83. Бюл. 9 11 (72) Г.Н.Попов, A.È.Ñoðñæà, А.И.Капуста, P.Á.Þñóïîâ и Н.В.Лекин (71) Коммунарский горно-металлургический институт Минвуза украинской CCP (53) 669.1:662.788.36(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 722968, кл. С 22 В 1/14, 25-.03.80.

2. Патент ФРГ 9 973559, кл. 18, 1/10,. 1960.

3. Логинов В.И. и др.Эффективность подогрева агломерационной шихты паром. — Бюллетень ЦНИЧМ, 9 18, 1978, с.33-34 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОКОМКОВАНИЯ АРЛОМЕРАЦИОННОИ ШИХТЦ, включающий ее смешивание, увлаанение и окатывание, отличающийся тем, что, с целью повышения качества грануло» метрического состава окомкованиой шихты и увеличения производительности агломерационных машин, производят объемное увлаанение шихтовых материалов путем подачи 70-80% воды через насадки диаметром 2-5 мм в непофиианый относительно барабана слой агло-. мерационной шихты;

1006526

3О

Сущность способа заключается в следующем.

Многочисленные экспериментальные исследования и теоретические обобщения свидетельствуют о том, что процесс окомкования сыпучих материалов бО

Изобретение относится к окускованию железорудных материалов и может применяться в агломерационном производстве черной металлургии.

Известен способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, сущность которого заключается в равномерном увлажнении пересыпающегося в грануллторе материала. В качестве влагоносителя используется вода и пар (1 .

Однако равномерное увлажнение аглосмесиспособствует образованию гранул низких классов крупности (менее 3 мм),что отрицательно сказывается на производительности агломе- 35 рационных машин.

Известен также способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, согласно которому с целью повышенйя комкуемости, смеси увлажнение 20 производят известковым молоком (2).

Однако такой способ является нетехнологичныл, так как приготовление и подача известкового молока в окомкователи затруднена из-эа от- 25 ложений на стенках труб, запорной аппаратуре, на насадках форсунок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является. способ окомкования агломерационной шихты, включающий ее смешивание, увлажнение и окатывание, по которому воду в мелкодисперс,ном состоянии подают на поверхность пересыпающегося слоя 3).

Недостаток известного способа состоит в том, что процесс зарождения центров окомкования от капель воды протекает в движущемся слое. Из-за этого непрочные гранулы разрушаются и окомкованная шихта содержит большое количество частиц крупностью менее 2 мм. Это отрицательно сказывается на прочности агломерата и производительности машин.

Цель изобретения — повышение ка- 45 чества гранулометрического состава окомкованной шихты и увеличение производительности агломерационных машин.

Поставленная цель достигается за 5О счет того, что по способу окомкования шихты, включающему ее смешивание, увлажнение и окомкование, производят объемное увлажнение шихтовых материалов путем подачи 70-80% воды 55 через отверстия диаметром 2-5 мм в неподвижный относительно поверхности барабана слой агломерационной шихты. складывается иэ трех последовательных стадий: формование центров-зародышей окомкования; рост комков и массообмен и упрочнение образовавшихся гранул. На практике эти три стадии накладываются друг на друга и частично протекают параллельно, Для благоприятного протекания процесса гранулообразования на каждой стадии грануляции необходимо создавать определенные условия. Например, на стадии образования центров — зародышей окомкования необходимы минимальные динамические нагрузки.

Это связано с тем, что при попадании капли воды в слой необходимо определенное время для того, чтобы комкуемая составляющая усвоила влагу, т.е. необходимо время для про1 питки сыпучего материала. При этом нужно создавать минимальные динамические нагрузки или совсем их исключить. Это связано с тем, что под действием механических нагрузок происходит дробление капли и соответственно снижается крупность оком кованной шихты. При подаче воды в статический слой, где отсутствуют динамические нагрузки, влага распределяется в объеме сыпучего материала, стягивая мелкодисперсные частицы в один агрегат. При этом крупность зародыша окомкования будет пропорциональна капле воды в слое.

Шихту в барабан подают через загрузочную течку.

Вода на окомкование поступает по общей магистрали, а затем расходится по трубкам, погруженным в нижнюю часть пересыпающегося слоя шихты.

На конце трубок, помещенных в аглосмесь, имеются цилиндрические насадки диаметром 2-5 мм. Таким образом осуществляется объемное увлажнение шихтовых. материалов. 20-30% от общего расхода воды подают через форсунки, обеспечивающие мелкодисперсное разбрызгивание.

При движении агломерационной шихты в поперечном сечении барабанного окомкователя твердые частицы совершают подъем по круговым траекториям, опускание — по параболическим. Частицы шихты при подъеме неподвижны относительно поверхности барабана. На них оказывают статическое действие сила тяжести и центробежная сила. Однако динамические нагрузки отсутствуют. При опускании шихты по параболической траектории частицы шихты в опускающемся слое подвижны относительно стенки барабана и оказывают динамические механические воздействия друг на друга;

1006526

Таблица 1

36,8

7,3

Концентрат

20 3

4,04

Аглоруда

4,4

0,88

При подаче вод; внутрь поднимающегося rio круговой траектории слоя шихты дробления капель воды не происходит, 3а время подъема сыпучий материал пропитывается водой. При этом локальные переувлажненные участки шихты подпрессовываются статическими нагрузками,-возникающими от действия веса слоя материала и центробежных сил. Высшей точки барабана-окомкователя достигают зародыши гранул, крупность которых зависит от диаметра насадок и свойств агломерационной шихты. Минимальный размер насадок устанавливают при окомковании шихты со 100% концентрата в железорудной части, максимальный - при окомковании шихт, содержащих 100% руды в железорудной части.

Это связано с основными положениями теории окомкования железорудных материалов, согласно которым крупность зародыша комка пропорциональна размеру капли воды, попавшей в слой дисперсного материала ° Подача воды через насадку диаметром 5 мм при окомковании шихт с высоким содержанием концентрата будет способствовать .образованию большого количества крупных (более 10 мм),не- . кондиционных гранул. По этим же при.чинам ограничен верхний размер насадок. При подаче воды через насадку диаметром менее 2 мм будет образовываться шихта с высоким содержанием гранул низших классов крупности (менее 2 мм), что снижает производитель ность агломерационных машин.

При окомковании агломерационной шихты уменьшается удельная поверхность гранул. Это снижает площадь контакта твердых центров окомкования и крупных (более 3 мм) гранул с комкуемой мелкодисперсной частью шихты. Поэтому 20-30% от общего расхода воды следует подавать через форсунки, интенсивно ее разбрызгивая. Это способствует образованию гранул низших классов крупности (менее 2 мм), которые при укладке шихты на паллеты сегрегируют и располагают

Агломерационная пыль, шлам ся в верхней части слоя, что создает благоприятные условия для зажигания шихты. Количество воды, требующее мелкодисперсного разбрызгивания, выбрано из условий создания оптимального зажигательного слоя шихты.

При меньшем количестве воды, добав-. ляемой в мелкодисперсном состоянии, снижается гаэопроницаемость агломерируемого слоя, иэ-за большого количества воды — ухудшаются условия зажигания шихты.

Пример,. Агломерационную шихту, компонентный состав которой приведен в табл.1, окомковывают в

I5 барабанном окомкователе диаметром

800 мм, имеющим скорость вращения

16 об/мин. Вес пробы на один опыт равен 19,85 кг. 80% воды. дозируют через форсунки различного диаметра в неподвижный относительно рабочей поверхности барабана слой. Оставшуюся часть подают в мелкодисперсном состоянии. Результаты исследований приведены в табл.2.

25.При подаче воды в мелкодисперсном состоянии и в неподвижный относительно рабочей поверхности барабана слой через форсунку диаметром

1 мм содержание Фракции +10 мм и

-2 мм практически одинаково. При подаче воды через форсунки диаметром

2 мм повышается содержание фракции

3-2.мм. При подаче через Форсунки диаметром 3 мм содержание фракций 5-3 и 3-2 примерно одинаково. Цри подаче воды через форсунки диаметром 5 мм заметно повышается содержание фракции 10-5 мм (табл.2).

4О Наиболее оптимальным с точки зрения производительности агломерационной установки и повышения качества агломерата является шихта крупностью 5-2 мм. Таким образом, целесообразно использовать форсунки 2-3 мм для окомкования шихты в лабораторном грануляторе, а в промышленном, где динамические нагрузки значительно выше, использовать Форсунки диаметром 3-5 мм.

1006526 Продолжение табл. 1! 1

2 6

Известь

0,52

Известняк

11;0

2,18

3,7

0,74

Доломит

4,5

0,9

Топливо

14,4

2,83

Возврат

Таблица

Процентное содержание фракций, мм

Влажность смеси, Ф

Диаметр насадки, мм

3-2 -2

5-3

10-5

+10

4,0 22,5

7,40

18,0

23,5 32,0

База

6,4

18 6

35,0

19,4

20,6

7,30

38,5

10,0

24,0

22,7

5 8

7,35 2

8,9

29,0 29,8

23,8

7,5

7, 46

27,4

9,3

29,4

25,1

7,38

8,8

18,3

19,8

15,9

21,5 . 24,8

7,5

Составитель Л..Шашенков

Редактор Н.Егорова Техред A.Áàáèíåö Корректор С.Шекмар

Заказ .2056/43 Тираж 625 Подписное

ВЦИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение позволит снизить расход топлива на 5-6%, повысить ка" чество гранулометрического состава. окомкованной шихты и увеличить производительность агломерационных ма50