Способ агломерации руд и концентратов

 

1. СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий спекание их путем сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения вькода годного и повышения качества агломерата, изменение направления движения воздуха производят периодически, начиная от 0,16 времени спекания с периодом дутьевого режима 0,01-0,12 времени спекания при отношении его к вакуумному периоду, равном 0,14-0,60, и амплитуде перепада вакуум-давление 1200-1600 мм вод.ст., при этом завершающую :тадию, равную 0,2 времени спекания, осуществляют в вакуум ном режиме. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что дополнительно осуществляют термообработку спека газами, отходящими из дутьевых камер.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИН (19) ((1) 4yi) С 22 В 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСМОМЪ СВИДЕ ПМЬСТВУ (21) 3653450/22-02 (22) 14.10.83 (46) 30.04.85. Бюл. N- 16 (72) Е.Ф. Вегман, P.Ä. Симбинов, Т.К. Кльппбеков и К.Ж.Симбинова (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (53) 669.1.622.785(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9789615, кл. С 22 В 1/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 554304, кл. С 22 В 1/20, 1975. (54)(57) 1. СПОСОБ АГПОИЕРАЦИИ РУД

И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий спекание их путем сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода годного и повышения качества агломерата, изменение направления движения воздуха производят периодически, начиная от О, 16 времени спекания с периодом дутьевого режима 0,01 — О, 12 времени спекания при отношении его к вакуумному периоду, равном О, 14-0,60, и амплитуде перепада вакуум-давление

1200-1600 мм вод.ст., при этом завершающую стадию, равную 0,2 времени спекания, осуществляют в вакуум ном режиме.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что дополнительно осуществляют термообработку спека газами, отходящими из дутьевых камер.

1152968

Ф

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть применено при агломерации железных руд и концентратов.

Известен способ агломерации руд и концентратов q пульсирующим отсосом газов в последних 4-5 вакуумкамерах при определенном соотношении частоты и амплитуды пульсации в течение 60-70К времени процесса спекания (1j .

Недостатком способа является то, что при таком режиме происходит уплотнение сырой шихты под зоной горения и не исключается несовершенство вакуумных способов спекания: образование зоны переувлажнения, неравномерность фронта горения топлива и др.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ агломерации руд и концентратов, включающий спекание путем. сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха через слой (2j.

Однако реализация известного способа обуславливает образование верхнего и нижнего спеченного продукта с пониженной прочностью. Кроме того, с интенсификацией процесса спекания в дутьевом режиме связано понижение температурно-теплового уровня агломерации, а следовательно, и качества агломерата °

Целью изобретения является увеличение выхода годного и повышение качества агломерата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации руд и концентратов, включающему спекание их путем сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха через слой и термообработку спека, изменение направления движения воздуха осуществляют периодически, начиная от

О, 16 времени спекания с периодом дутьевого режима 0,01 - 0,12 времени спекания при отношении его к вакуумному периоду равном 0,14-0,60, и амплитуде перепада вакуум-давление

i20A-1600 мм вод.ст., при этом завершающую стадию, равную 0,2 времени спекания, осуществляют в вакуум. ном режиме.

t5

Кроме того, дополнительно осуществляют термообработку спеха газами, отходящими из дутьевых камер.

В дутьевой период обеспечивается энергетичный подвод кислорода воздуха в зону горения и вместе с разрыхлением шихты под ней и устранением зоны переувлажнения путем сушки и удаления паров воды воздушным потоком происходит перераспределение всасываемого воэлуха по длине аглоленты. т.е. реализуется условие пульсации.

Вакуумный режим до О, 16 времени спекания обеспечивает формирование устойчивой зоны горения и образование верхнего твердого слоя готового спека, предотвращающего в дальнейшем выброс шихты при продуве воздуха снизу, и разрьмление ее под зоной горения.

Заключительные 0,2 времени вакуум ного спекания гарантируют полноту сжигания топлива в слое и фиксирование законченности процесса.

Чередование вакуум-давления может быть практически осуществлено через одну, две, и и камер по длине агломашины. Цикл изменения направления воздуха и период дутья устанав ливаются экспериментальным путем для данного типа руд и концентратов с целью достижения наивысшей эффективности способа, при этом время дутьевого периода Д не должно превышать времени вакуумного В режима в цикле, т.е. Д и В во избежание затухания процесса горения и увеличения суммарного времени спекания.

На чертеже приведена схема варианта процесса агломерации предлагаемым способом в режиме спекания.

Стрелками показано движение воздуха и газов через вакуум-камеры 1, воздух просасывается сверху вниз с помощью эксгаустера 2 через камеры 3, а продувается снизу вверх при помощи дутьевого вентилятора 4 через камеры 5.

Пример. Экспериментальная проверка предлагаемого спекания руд и концентратов проведена на специально оборудованной для этой цели агломерационной чашевой установке, работающей также и в обычном режиме просасыванием.

1152968

Конструктивной особенностью ее являлся подвод в подколосниковую

-.амеру автономно действующей воздуходувки с системой воэдухопроводов с отсечекием и регулирующим напор воздуха вентилями. В период работы системы воздуходувка — аглочаша система эксгаустер — аглочаша отключалась перекрытием вентиля 5 и наоборот.

Агломерационная шихта составлялась из условий работй KaparaHpHBc кого металлургического комбината на базе лисаковских гравитационномагйитних концентратов с присадкой . 8X атасуйской руды, 1ЦХ известняка топарского месторождения, 25Х возврата, 7Х коксовой мелочи. Состав шихты с влажностью 8,5Х, высота спекаемого слоя 300 мм вод.см. во, всех опытах оставались постоянными.

Готовый спек предварительных опытов подвергался однократному сбрасыванию с высоты 2 м на стальную плиту .для выделения годного продукта (фр. + 10 мм), годный продукт — стан дартным испытаниям в барабане. Результаты опытов по различным вариантам режима спекания сведены в табл. 1 — 3. Визуальное наблюдение за ходом процесса показывает появление на поверхности спеченного слоя шихты язычков голубоватого пламени при дутье снизу, что.косвенно свидетельствует о термообработке готового слоя агломерата.

Для получения сравнительных даннцх параллельно проводились спекания опытной шихты в обычном вакуумном режиме.

Иэ табл. 1 следует, что наиболее приемлемым вариантом технического исполнения способа является реализация данного способа в следутощем реаиме дутьевой период (0,03-0,08)7 при соотношении Д/В=0,33 с частотой цикла 2-5.

Оптимальные (способ 3) и краевые (2 и 4) условия осуществления спо.соба сведены в табл. 2 (см.чертеж) .

В нижнем пределе по Д/В (вариант

1 табл. 1} процесс спекания сходен со способом (21, но с черезвычайно низкой частотой пульсации и поэтому малоэффективен.

Верхний предел (вариант 5, табл.1 > отвечает моменту замедления процесса,, возрастанию общего времени спекания, а с превышением этого предела (до 1 и выше) процесс горения топлива затухает из-за избытка воз5 духа и переохлаждения слоя.

В табл. 3 сведены результаты испытаний способа спекания в различных режимах по амплитуде перепада вакуум давление и частоте цикла.

Снижение давления дутья дейст» вует аналогично переходу к пульсирую щему режиму с малыми значениями ее частоты, выход за верхний предел (1450 мм вод.ст) нарушает ход спекания из-за выброса всего столба спекаеьых материалов. В общем случае частота циклов при осуществлении спо соба агломерации может быть тем выше, чем больше высота спекаемого слоя. Онтимальнаым пределом частоты для слоя высотой 300 мм является 2-5 что видно из данных табл. 3.

Таким образом, использование способа агломерации в режиме вакуум— давление позволяет по сравнению с иэвестныии способами интенсифицировать процесс горения топлива в слое и, следовательно, увеличить производительность за счет увеличения концентрации кислорода и подачи наро образного Н О в зону горения при про дувке воздуха снизу, а также стабилизировать зону горения по всему сечению спеха слоя за счет интенсивного горения топлива и разрушения оболочек иэ продуктов горения на реакционной поверхности. Достигается равномерное распределение топлива в слое, .образуется большое количество расплава н более полное

40 взаимодействие компонентов шихты.

При этом улучшается гаэопроницаемость слоя шихты в последующий цикл вакуумного спекания за счет разрыхления ее -под зоной горения и устра45 кения зоны переувлажнения, а также частичного переноса неокомкованных частиц шихты к зоне горения из нижележащих слоев.

Кроме того, повышается качество агломерата, формируется более прочная структура агломерата за счет снижения скорости охлаждения и в режиме вакуум — давление осущест55 вляется периодически термическая обработка слоя готового агломерата ! горячими газами из зоны горения при продувке воздуха снизу.

1152968

Таблица 1

-й

t

Показатели спекания

Режимы спекания

УдельСпособ

Л/В

Частота

Время спекаДутьевой период ная

Время, мин циклов ния, мин ность, т/и . ч

5 0143 193 792 090 704

0,25 2

О, 014

0028 050 2

5 0,333 18,2 76,3 0,95 67,2

1,00 4

1,50 6

3 0,333 18,7 77,7 1,01 70,5

2 0 333 19 2 75 9 0 90 71 О

2 0,600 20,5 78,0 0,89 70,3

О 124 2 25 6

18, 15 75,3 0,89 65,0

Т а б л и ц а 2

Периоды, мин

Продолжительность

Частота цикла

Вариант

Дутьевой Вакуумный цикла, мин

0,5

1,5

t 0

3,0

t,5

Таблица 3

Режима спекания

Показатели спекания

Способ

Время дутьевого периода к времени сцекаиия

Удельная производительность т/м . ч астоа цик ов

Предлагаемый

О, 041

1350 5

23,0 70,7

0,89

62,4

Предлагаемый

Вакуумный

От времени снекаиия

0,055

0,083

Вакуумнодутьевой

Амплитуда перепада дав пения, мм вод ° c

Время спекания, мин

Выход годного, Х.

Выход годнога, X производительПрочность, МФЯ, Ж

Прочность, м„, 1152968

Прололжение табл.3, I

Показатели спекания

Режимы снекания

Спос

Прочность

И у, Выход годного, Х

67,5

0,95.1 450 5

1550 5

55,1

0,80

59,4

0,85

1450 7

70,5

1,01

1450 3

1450 2

71,0

0,90

Составитель Л. Шашенков

Редактор Н. Швьщкая Техред Т.Фанта Корректор E. Рошко

Заказ 2449/22 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ремя утьевого ериода времени пекания

0,028

0,041

0,055

0,055

0,083 Амллиту- асто- ремя да иере" а цик спеканада дав ов ния, ленин, мин мм вод.с

18,3 76,3

20,5 70,5

23,5 78,5

18,7 77,7

19,2 75,7

Удельная произ" водительность, т/и, ч