Способ стабилизации гранулометрического состава агломерата

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ГРАНУ- ЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА АГЛОМЕРАТА, включающий разрушение спека и разделение его на товарный агломерат и возврат, отличающийся тем, что, с целью повьшения механической прочности агломерата и снижения потерь сырья, стабилизацию гранулометрического состава агломерата осуществляют в две стадии, в первой из которых спек подвергают раскалыванию за счет его падения с высоты 1-3 М на зубчатую поверхность с расстоянием между смежными точками приложения раскалывающих усилий 0,10 ,5 М и высотой зубьев, превышающей в 1,4-2,1 раза толщину пирога аглоспека , а вовторой - обработке полу-. ченных блоков при помощи трения кусков один о другой и ограничивающие подвижные металлические поверхности , расположенные на расстоянии 0,02-0,10 М,при продолжительности обработки 10-20 с.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1ЦР С 22 В 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ H OfÍÐÛÒÈA

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ н автаесномм свидатильствм (21) 3627337/22-02 (22) 26.07.83 (46) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) Г.И.Рудовский, И.П.Полено, В.А.Мартыненко, Е.М.Зельцер и Г.И.Серебряник (53) 669.1:622.785(088.8) (56) 1. Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. N., "Металлургия", 1968, с. 189.

2. Экспресс-информация. Сер. 3, вып. 2, Черметинформация, 1976, с. 9. (54)(57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА АГЛОМЕРАТА, включающий разрушение спека и разделение его на товарный агломерат и возврат, отличающийся тем, что, с целью повышения механи„SU„„1148884 А ческой прочности агломерата и снижения потерь сырья, стабилизацию гранулометрического состава агломерата осуществляют в две стадии, в первой из которых спек подвергают раскалыванию за счет его падения с высоты

1-3 м на зубчатую поверхность с расстоянием между смежными точками приложения раскалывакщих усилий О, 10,5 м и высотой зубьев, превьаиающей в 1,4-2, 1 раза толщину пирога аглоспека, а во-второй — обработке полу- . ченных блоков при помощи трения кусков один о другой и ограничивающие подвижные металлические поверхности, расположенные на расстоянии

0,02-0,10 м,и продолжительности обработки 10-20 с.

1148884

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при производстве агломерата.

Известны способы стабилизации 5 гранулометрического состава агломерата, по которым сходящий с конвейерной агломерационной машины аглоспек по наклонному листу поступает в пространство, образованное вращаю- 1Î щимся валом с насаженными на него звездочками, имеющими зубья, и неподвижной плитой. При этом зубчатые диски прижимают спек к поддробильной плите и при постепенно возрастаю- 15 щей сжимающей нагрузке разрушают его 1 ).

Недостаток данного способа состоит в том, что разрушанию подвергается верхний слой спека при погружении в. 2О него зубьев, а нижний слой толщиной, равной величине зазора между наружной кромкой зубьев и плитой, не претерпе-. вает разрушающих усилий. В результате этого готовый продукт содержит 25

30-407. кусков крупностью более 100 мм (размер отдельных кусков достигает

300-400 мм) и 20-25Х мелочи 0-5мм, образовавшейся при движении этих кусков по желобу и падении в хоппер, gg поскольку имеющиеся в агломерате впутренние напряжения полностью не реализовываются.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ стабилизации гранулометрического состава агломерата, включающий разрушение спека и его разделение на товарный агломерат и возврат, по 1б которому весь спек зубьями дробилки продавливается через щели неподвижной наклонной или прямолинейной колосниковой решетки с зазорами между сменными колосниками 200 мм. Попадание в готовый продукт недробленых кусков исключается наличием металлической стенки, расположенной в торце дробильного устройства. Снккение крупности дробленого агломерата 50 достигается уменьшением щели между колосниками с 200 до 120 мм и толщины зуба со 100 до 80 мм и увеличением при этом количества звездочек на роторе с 14 до 19 1„2).

Недостаток-известного способа состоит в переизмельчении агломерата, поскольку точки приложения раэдавливающих усилий не соответствуют естественным границам блоков, а разрушение происходит по случайным, не соответствующим границам блоков плоскостям. В результате этого куски размером 120-200 мм, содержащие малопрочные участки, беспрепятственно поступают в готовый продукт и являются источником образования в нем мелочи при его транспортировании и перегрузках, в то время, как в отдельных объемах раздавливающие усилия сосредотачиваются в центральных участках блока, прочность которых достаточна, чтобы противостоять им.

Цель изобретения — повышение механической прочности агломерата и снижение потерь сырья.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стабилизации гранулометрического состава агломерата, включающему разрушение спека и разделение его на товарный агломе- рат и возврат, стабилизацию гранулометрического состава агломерата осуществляют в две стадии, в первой из которых спек подвергают раскалыванию эа счет его падения с высоты

1-3 м на зубчатую поверхность с расстоянием, между смежными точками приложения раскалывающих усилий 0,10,5 м и высотой зубьев, превышающей в 1,4-2,1 раза толщину пирога аглоспека, а во второй — обработке полученных блоков при помощи трения кусков один о другой и ограничивающие подвижные металлические поверхности, расположенные йа расстоянии 0,020,10 м, при продолжительности обработки 10-20 с.

Сущность способа заключается в том, что сбрасывание спека на зуочатую поверхность приводит к его разрушению по естественным границам блоков, образовавшихся в результате зонально-концентрического распределения тепловых нагрузок в слое спекаемой шихты. При этом периферийная часть блоков, представленная в основном неспеченной шихтой, в результате чередующихся локально приложенных раскалывающих усилий и изгибающих моментов отделяется от центральных частей блоков.

Переизмельчение спека исключается, а поступление на грохот неспеченной шихты до подхода основного потока

11488

Т и б л и ц з

Режим стабилизации

Результаты испытаний агломерата, на прочность

Режим

1-я стадия

2-s стадия

ыход ласса

0,5мм,Ж

Расстояние

Высота

РасстояВысота зубьев

Время обработки блоВыход класса

-0 5мм,Х сбрасывание межд смежными зубьями, м между смежными подвиж ными поверхностями м ния, м ков, с

14,2

51,7

0 5

0,3

0,4

53,4

1,0

0,3

0,4

56,5

13,9

0,3

0,4

64,8

13,0

2,0

0,4

0,3

65,1

12,9 кусков позволяет полностью вывести ее из товарного агломерата.

Характерной особенностью стабилизации гранулометрического состава агломерата с применением на.первой стадии раскалывающих усилий и изгибающих моментов является то, что структура блоков и распределение температурного поля внутри блока сохраняется. Поскольку периферийные 1О участки блоков имеют температуру на 400-600 С ниже, чем их центральная часть, то улучшаются условия работы устройств на последующих стадиях обработки спека (например, .гро- 15 хочения) и повышается прочность агломерата в связи с исключением термических ударов.

Реализация первой стадии стабилизации спека возможна с применением 2р двух и более зубчатых дисков либо устройства типа бороны при условии соблюдения оптимальной величины разрушающих усилий.

Последующая обработка блоков 25 происходит в пространстве между подвижными металлическими поверхностями, где создаются истирающие усилия, обеспечивающие разрушение крупных пор и удаление слабоспеченных зерен с поверхности кусков.

Равномерная обработка поверхности блоков достигается их смещением и вращением один относительно другого в процессе движения в рабочем про35 странстве между металлическими по84 4 верхностями, одна из которых движет-, ся в направлении потока, а вторая навстречу потоку.

Эффективность обработки поверхности блоков определяется их количеством в поперечном сечении пространства между смежными взаимодействующими металлическими поверхностями и продолжительностью обработки. Наиболее полно обработка поверхности блоков происходит при одновременном размещении в поперечном сечении, ограниченном движущимися металлическими поверхностями, 2-16 блоков при времени их обработки Я-20 с.

Реализация второй стадьп. обработки агломерата возможна в устройствах, состоящих из отдельных камер, у ко торых ве параллельные. стенки выполнены в виде круглых вращающихся дисков либо прямоугольных листов, совершающих возвратно-поступательные двюкения. Непременным условием эффективной обработки блоков является встречное направление движения двух взаимодействующих ограничивающих поток материала поверхностей, что обеспечивает полную обработку поверхности блоков и равномерную подачу материала на грохот для выделения некондиционных по крупности частиц в возврат.

В табл. 1 приведены данные об изменении прочности агломерата в зависимости от режимов ег6 стабилизации.

1148884

Продолжение табл. 1

0,4

65,2

12,8

0,3

3,0

0,4

65,2

0,3

12,8

3,5

° 7

0,4

13,4

59,5

0,1

2,0

0,5

0,4

58,7

2,0

13,5

13,3

64,9

0,6

0,3

2,0

0,2

55,8

0,3

13,8

2,а

0,20

65,5

0,3

11,7

0,4

0,10

10,4

0,3

2,0

0,06

0,4

0,3

8,8

73,8

2,0

0,04

0,4

73,6

8,8

0,3

2,0

73,5

0,02

0,4

8,8

0,3

2,0

0,06

0,4

67,4

0,3

10,9

2,0

18

0,4

0,06

70,1

0,3

2,0

0,06

73,6

0,4

0,3

9,7

2,0

Прочность агломерата определяют по выходу класса более 5 и менее

0,5 мм после его испытания в ребристом барабане.

Оптимальные режимы стабилизации определяют в промышленных условиях при спекании офлюсованного агломерата основностью 1,2 отн.ед. Высота слоя 280 мм. После завершения процесса спекания спекательную тележку вместе с находящимся на ней спеком устанавливают на заданную высоту, а затем опрокидывают. Находящийся в ней спек падает на зубчатую поверхность, образованную двумя взаимодействующими зубчатыми роторами. Обработка поверхности выделенных блоков производится в пространстве между взаимодействующими вращающимися дисками со встречным направлением их движения.

Из приведенных в табл. 1 данных

45 видно, что для стабилизации гранулометрического состава агломерата необходимым является приложение на первой стадии раскалывающих и изгибающих усилий, причем оптимальная их величина достигается при падении спека с высоты 1,5-3,0 м на зубчатую поверхность с расстоянием между смежными зубьями 0,1-0 5 м и высотой зубьев, в 1,4-2,1 раза превышающей

55 толщину слоя аглоспека. Отклонение ,этих параметров от оптимальных не . приводит к росту эффективности разделения снека на блоки.

1148884

Таблица

Гранулометрический состав агломерата, Е

Прочность агломерата, Е выхода класса

Высота зубьев, м

Высота слоя, м

[phone]-40 мм мм мм мм

5-10 Менее мм 5 мм

10-25

+5 мм -5 мм

02 07 185 180 143 92 68 255 640 126

04 09 148 204 171 109 96 263 65,! 118

0,2

0,6 — 6,1 11,5 27,6 13,4 14,2 27,2 63,8

0,2

0 8 3 2 8 6 20 5 19 4 17 8 30 5 62 2 13 9

0,2

3 9 23 9 71 2 9 3

0,2 12,2 26,8 14, 1 10,7 8,4

0,28

0,4 1,4 17,5 31,3 11,0 9, 9

4,8 24,1 73,8 8,8

6324572599

6 9 25! 700 104

0,6 0,3 12,5 24,8 17,2 14,4

0,8 — 7,5 26,3 19,4 14,8

0,2 21,3 20,4 16,0 10,8 7,7

0,28

0,28

4,1 19,7 72,6

0,4

0,4 . 0,4 15, i 24,1 17,3 11,0 7,9

4,4 20,2

6,8 21,!

7,4 23,0

74,0

06 80 241 185 131 84

0 8 4 2 15 3 24 7 15 2 10 2

0,4

77,5

0,4

Эффективная обработка блоков достигается при расстоянии между смежными подвижными металлическими поверхностями 0,02-0,10 м, что при линейных размерах блоков офлюсованного агломерата в среднем 0,01 м соответствует расположению в поперечном пространстве 2-10 блоков. Продолжителый сть обработки блоков составляет 10-20 с, причем уменьшение этого параметра до менее 10 с

Как видно из данных табл. 2, с повышением толщины пирога спека высота зубьев, обеспечивающая луч- 50 шие показатели стабилизации, возрастает. Оптимальная высота зубьев при толщине пирога 100 мм составляет

0,2-0,4 м, при повышении толщины до

280-400 мм соответственно возрастает 55 до 0,4-0,6 и 0,6-0,8 м.

Применение зубьев высотой сверх оптимальной приводит в образованию приводит к неполному удалению слабо спеченных участков на поверхности блоков, а дальнейшее увеличение продолжительности обработки сверх

20 с не обеспечивает повышения стабилизации гранулометрического состава агломерата.

Результаты определения оптимальной, высоты зубьев в зависимости от высоты слоя агломерата представлены в табл. 2. трещин в структуре собственно блоков, которые затем разрушаются при испытании агломерата на прочность. Уменьшение высоты зубьев приводит к неполной стабилизации агломерата.

Разделение спека на блоки по его иеходной структуре и обработка поверхности блоков позволяет уменьшить, содержание мелочи в товарном агломерате и снизить его потери при транспортировании и перегрузках.

l0. 1148884

Т а б л и ц а 3

Потери агломерата с распылом на перегрузках, кг/т товарного агломерата

Содержание мелочи

0-5 мм в товарном агломерате, 7

Способ

11,08

24,4

Известный

Предлагаемый

9,35 24,1

Составитель Л. Шашенков

Техред С.Мигунова

Редактор В. Петраш

Корректор Н. Король

Заказ 1826/ 16 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

bio делам изобретений и открытий

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

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

Проведены промышленные испытания предлагаемого способа. С этой целью на агломерационной машине У 3 применена двухстадийная технология стабилизации агломерата. Подготовку 5 шихты и ее спекание осуществляют по обычной технологии, а стабилизацию гранулометрического состава — в первом периоде по известному способу, заключающемуся в раздавливании спека путем его прижима к Плите зубчатым ротором, и во втором периоде — по предлагаемому двухстадийному способу с разделением спека раскалыванием на Блоки по его исходной структуре и

Из приведенных в табл. 3 данных следует,что предлагаемый способ обесс последующей обработкой поверхности блоков в промежутках между подвижными металлическими поверхностями со встречным направлением их движения, согласно режиму 14 (табл. 1). Разделение спека на товарный агломерат и возврат в обоих периодах осуществляют на стационарных колосниковых грохотах,.

В процессе испытаний определяют содержание мелочи в товарном агломерате и потери с распылом после перегрузок на складе и погрузки в вагоны.

Результаты испытаний приведены в табл. 3. печивает повышение механической прочности агломерата и снижение потерь сырья.