Способ производства агломерата

 

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АГЛОМЕРАТА при двухслойной уклапке шихты из бурожелезнякового солитового концентрата, включающий заншгание шихты поц горном, обогащение продуктов сгорания газообразного топлива кАслородом и просос их через слой, о т л И чающийся тем, что, с целью экономии твердого топлива, повышения производительности агломерационньгс машин и прочности, агломерата, на кансдые 25 мм увеличения высоты слоя шихты рверх 35О мм до 450 мм содержание кислорода в продуктах сгорания под горнем повышают, начиная с 11% на 1,О-3,5%. (Л

(1Е (11) СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

pcs С. 22 В l./20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР"-

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСИМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗСжРЕТЕНИЙ И ОТНРЫГИй

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3462046/22-02 (22) 05.07.82 (46) 15 03.84. Бюл. ¹ 10 (72) В. А. Мирко, А. М. Ли, В. Н. Бургов, Ю. А. Фролов, Ю. А. Кабанов, Б. Г. Пластинин, А. Ф. Мысин, Л. К. Герасимов, М. Ф. Витущенко и Г. C. Викулов (71) Караганцинский металлургический комбинат и Всесоюзный научно-исслецовательский институт металлургической теплотехники (53) 669. 1: 622. 785(088.8) (56) 1. Обогащение руц, 1981, ¹ 3, с. 28-34.

2. Авторское свицетельство СССР № 502965, кл. С 22 B 1/26, 1974, 3. Вегиан E. Ф. Теория и технологии агломерации. М., "Металлургия", 1974, с. 211-213. (54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА

АГЛОМЕРАТА при двухслойной укладке шихты из бурокеэлезнякового солитового концентрата, включающий зажигание шихты поц горном, обогащение процуктов сгорания газообразного топлива кйслороцом и просос их через слой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью экономии тверцого топлива, повышения произвоцительности агломерационных машин и прочности агломерата, на .каждые 25 мм увеличения высоты слоя шихты сверх

350 мм цо 450 мм содержание кислорода в процуктах сгорания поц горном повышают, начиная с:L1% на 1,0-3,5%.

1 10796

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к окускованию железоруцных материалов метоцом агломерации.

Известна технология однослойного спе. кания шихты, содержащей бурожелезняковый солитовый концентрат, характеризующаяся высоким расходом топлива на агломерацию f 1 ).

Известен также способ интенсификации ip процесса агломерации путем использования обогащенного кислородом теплоносителя, фильтруемого через слой шихты $21.

Этот способ характеризуется низкой эффективностью использования кислорода и не приводит к ощутимой экономии топлива при агломерации бурых железняков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и цостигаемому результату является способ производства агломерата, включающий .ра кслойную укладку шихты, зажигание ее поц горном и, просос процукта сгорания газообразного топлива через слой f33.

При агломерации бурых железняков по gg цанному способу в шихту верхнего слоя ввоцят значительное количество топлива.

При высоком соцержании топлива газ без цополнительного ввода кислорода в горн не обеспечивает интенсивного зажигания 30 шихты и активного горения топлива, в результате снижается химическая полнота сгорания углерода, вслецствие чего повышается химический и механический нецожег топлива. Эго особенно сказывается с увеличением высоты спека.

35 емого слоя сверх 350 мм, так как при этом увеличивается время пребывания шнхты поц горном в зоне низкой конпентрапии кислорода (с увеличением высоты

40 слоя шихты снижается скорость движения агломерационных машин паже при сохранении скорости спекания). Как слецствие зона горения растягивается по высоте слоя, развиваемая в ней температура

45 снижа этся, а химический недожег углерода возрастает.

Все это снижает эффективность исполь зования известного способа при агломерапии бурожелезняковых оолитовых концент ратов.

Бель изобретения — экономия расхода оплива, повышение производительности агломерапионных машин и прочности агломерата.

Поставленная цепь достигается тем, чо согласно способу производства егаомерата при двухслойной укладке шихты из бурожэлезнякового оолитового концентрата, включающему зажигание шихты поц горном, обогащение процуктов сгорания газообразного топлива . кислородом, и последующий просос их через слой, на каждые 25 мм увеличения высоты слоя шихты сверх 350 мм цо 450 мм содержание кислорода в процуктах сгорания под горном повышают, начиная с 11% на

1,0-3,5%.

Сущность изобретения заключается в обеспечении интенсивного зажигания и активного горения топлива шихты в слое

350-450 мм при рациональном ввоце кислорода в зажигательный горн. Повышение содержания кислороца в горновом газе на вхоце в слой на 1,0-3,5% на каждые

25 мм увеличения высоты слоя путем подачи технологического кислорода в горн обуславливает интенсивное зажигание шихты и химическую полноту сгорания углероца тверцого топлива в слое. В первые 1,5 2,0 мин пребывания шихты поц уцлиненным зажигательным горном происходит сушка и нагрев верхнего элемента слоя цо температуры воспламенения, формирования активной зоны горения, имеющей на указанном участке переменную и небольшую высоту. Поэтому поцача кислороца в эту зону горна неэффективна. Минимальная концентрация кислорода . в горновом газе имеет место в срецней зоне горна — в зоне активного горения топлива, ее площадь составляет 30-40% от общей площади горна. Поэтому сосрецоточением подачи кислорода в указанную зону горна позволяет повысить эффективность его использования и снизить расход топлива. Увеличение каждых 25 мм общей высоты слоя за счет повышения высоты нижнего слоя позволяют оптимизировать тепловой процесс по высоте спекаемor о слоя.

На агломерационных машинах способ осуществляется слецующим образом.

Расположенную на непрерывной конвейерной ленте шихту подают поц удлиненный зажигательный горн и последовательно подвергают сушке и нагреву, выдержке и охлаждению спека по установленному режиму работы горна с ввоцом в его срецнюю зону на площадь 30-40% от . о общей площади горна обогащенного кислороцом возцуха. Обеспечивают повышение содержания кислороца в горновом газе на входе в слой íà 1.,0-3,5% на каждые

25 мм увеличения высоты слоя шихты.

Срецнее содержание кислороца в горновом газе (0 г) на выходе из-под уцли676

1079 ненного зажигательного горна не правышает 10,5-11,5%, т.е. намного меньше, чем в возцухе. При высокой концентрации в шихте верхнего слоя тверцого топлива для его горения начинает сказываться недостаток кислорода поц горном, Задняя . Граница зоны горения перемешается мецленнее, чем при О> 21%, происходит расширение эоны горения.

Оно обуславливает снижение производительности агломашин и прочности агломерата, перерасхоц топлива как за счет нецожига, так и в связи с его увеличением цля поццержания необхоциМоро качества агломерата. При Bbfx09e из-иоц горна эта расширенная высота зоны горения сохраняется, несмотря на цостаточное содержание кислороца в просасываемом возцухе (цо 21%), и привоцит к необхоцимости снижения скорости агломашины, а также качества агломерата и повышения расхода топлива.

При низкой высоте спекаемого слоя (qo 350 мм) скорость агломашины высо. кая, время пребывания шихты поц горном мало и увеличение высоты эоны горении (LLH ) небольшое и оказывает незначитель» ное влияние на весь процесс в целом. Чем выше высота спекаемого слоя, тем больше влияние оказывает горн найНВ. йля устранения AHA при увеличении высоты слоя с 350 цо 375 мм требуется большое количество кислороца, При повышении высоты с 350 до 450 мм необходимое количество кислороца растет, но удельное, т.е. и 0 /ЬНz> (повышение концентрации кислорода йа кажцые 25 мм увеличения высоты слоя), пацает. Экспериментально установлено, что оптималь4 ное увеличение содержания кислорода поц горном при высоте слоя 375 мм равно

35%, а при высоте слоя 450 мм — 1.,0%.

Пример, Лабораторные спекания проведены применительно к условиям работы агломерационной фабрики hb 2 Карагандинского металлургического комбината, гце произвоцят агломерат с основностью (CaO/5 0 ) 1,15 и соцержанием окиси магния 2,0% на агломерационных машинах

АКМ-9-31 2, снабженных удлиненными зажигательными горнами с длиной 17,4 м.

В желеэоруцную часть шихты входят 80% бурожелезнякового оолитового концентра=та Лисаковского ГОКа с соцержанием железа 48,76% кремнезема 11,10% и гицратной влаги 1.1,20% и 20% руцной смеси, содержащей 46,98% железа, 9,04% окиси кальция и 12,25% кремнезема. Шихту опекают в агломерационной чаше с работающим на цизельном топливе зажигательным горноМ, в котором . имитируют работу уцлиненного зажнга» тельного горна агломашины, Срецнее содержание кислорода в горновом газе не входе в слой составляет 10,5-11,5% без ввода кислороца в горн (такое, как в срец. ней зоне горна агломашины). Продолжительность подачи обогащенногo кислородом воздухе в лабораторный горн соответствует времени пребывания шихты поц горном в его средней зоне на агломашине.

Используют оцнослойную и двухслойную уклацку шихты (с предварительной уклац кой постепи). При цвухслойной укладке шихты верхний слой соцержал топлива se

25% больше, чем нижний.

Результаты спеканий приведены в таблице.

0,86

6,0

5,9

0,87

5,9

0,85

0,89

3,5

5,8

350 3,5

375 2,5

375 3,5

575 6,0

57,9 5,9

58,3 6,2

58,9 6,0

0,92 60,4 5,8

1079676

Продолжение та пи ы

5,8 0,93 60,5 5,7

4,5

375 4,5

0,80 59,0 6,8

0,91 66,1 5,2

0,89 66,5 5,2

0,87 64,6 5,4

0,84 58,7 6,4

5,6

7 450

8 450 80

4,8

2,0

5,0

1,0

9 450 4 О

5,2

0,8

10 450 3 2

5,8

400

5,5 0>90 . 62,9 5,6

2,4

12 400 48

l3 425 5,7 0,82 58,8 6,6

5,3 0,89 64,9 5,8

2,0

14 425 6,0

При двухстадийном спекании шихты с повышенным содержанием топлива в верх-3 нем слое и обшей высотой слоя 350 мм удельпая производительность агноустановки составляет 0,86 тlм ч без ввода в горн технического кислорода (вариант 1).

Повышение конпентрапии его в горновом газе на 3,5% сверх 11% не приводит к значительному изменению производительности (0,87 т/м ч) при высокой стоимости кислороца в Киреметкомбинате.

По мере увеличения высоты слоя сверх

350 мм эффективность использования

40 технологического кислорода в горне по цредлагаемому способу значительно возрастет. Так, повышение высоты слоя с

350 до 375 мм с увеличением концентрации- кислорода в горновом газе на 3,5%

45 сверх исходного содержания 11,0% приводит к росту производительности аглоустановки на 8,2% при улучшении показателя прочности агломерата с 58,3 до

60,4% (вариант 5 в сравнении с 3).

При увеличении концентрации кислорода выше 3,5% показатели агломерации улучшаются незначительно и экономически не оправданы (вариант 6 в сравнении с 5), Снижение концентрации кислорода ниже 3,5% ухудшает показатели процесВНИИПИ Зак 1261/25

Фипиал ППП "Патент", г. са спекания (варианты 4 и 5). При высоте слоя 450 мм подача кислорода в гарн с повышением его концентрации в горновом газе на 1,0% на каждые 25 мм увеличения высоты слоя дает максимальный эффект по сравнению с другими высотами. В этом случае производительность установки увеличивается на l:L,25%, расход топлива снижается на 0,6% (абс), показатель прочности агломерата повышается с 59, до 66,5% (вариант 9 в сравнении с 7). Увеличение концентрации выше 1,0% на каждые 25 мм повышения высоты слоя удорожает производство агломерата, снижение его концентрации ухудшает показатели спекания (варианты 8 — 10). Сйекание при средних значениях высоты слоя (400 и 425 мм) и повышения концентрации кислорода в горновом газе (2,5 и 2,0% на каждые

24 мм увеличения высоты слоя) также приводит к значительному улучшению показателей производства агломерата (варианты 12 и 14в сравнении с 11 и 13).

Таким образом, предложенное техническое решение реализуется путем повышения кончентрадии кислорода в горновом газе на входе в спой в пределах 1,0-3,5% на каждые 25 мм увеличения высоты слоя. и ии 603 П уиснсе

Ужгород, ул. Проектная, 4