Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ ГРАНУЛ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий измельчение компонентов шихуы совместно с силикатной глыбой до содержания 65-80% фракций -0,074 мм, увлажнение, гранулирование шихты и последующую сушку гранул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии , снижения затрат и повышения прочности гранул, компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-15% от массы шихты, а сушку гранул, осуществляк)т прососом газа-теплоносителя с температурой 150-350 С со скоростью фильтрации (Л 0,2-1,0 нм/м.с в течение 20-30 мин. 2. Способ по п. I, отличающийся тем, что гранулы укладывают на колосниковую решетку слоем 200-300 мм.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) 0 >) 4(5)) C 22 В 1/242

).-

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЦЙ (21 ) 2814749/22-02 (22) 05.09.79 (46) 30.06.8 ..Бюл. N- 24 (72) В.А.Ефимов, И. А.Гавриленко, Н.Н.Бережной, Н.Я.Ищук, Л.А.Дрожилов, В.А.Гарбуз, А.Х.Воскеричян, В.Б.Вихляев, В.В.Чебурко, В.Л.Притула и Г,В.Губин (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" н Институт проблем литья

АН УССР (53) 669.1 ° 622 ° 788 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 368318, кл. С 22 В 1/243, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2394077/28-02, кл. С 22 В 1/00, 1976. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШПАКООБРАЗУЮЩИХ ГРАНУЛ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА, включающий измельчение компонентов шихты совместно с силн- i катной глыбой до содержания 65-80Х фракций -0,074 мм, увлажнение, гранулирование шихты и последующую сушку гранул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения затрат и повышения прочности гранул, компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-15Х от массы шихты, а сушку гранул, осуществляют прососом газа-теплоносителя с температурой . 3 о

150-35О С со скоростью фильтрации

0,2-1,0 нм /м с н течение 20-30 мин. Q)

3 2

2. Способпоп. 1, о тличаю-С шийся тем, что гранулы укладывают на колосниковую решетку слоем

200-300 мм.

1164298

Изобретение относится к окускованию порошкообразных материалов, в частности к получению экзотермических шпакообраэующих гранул, применяемых при разливке стали в металлур- > гической и машиностроительной промышЛенности.

Известен способ получения шлакообразующих гранул из различных материалов с применением жидкого стек-I0 ла, которое перед грануляцией смешивается с остальными компонентами шихты (1) .

Однако получение гранул иэ экзотермических шлакообразующих смесей по такому способу затруднительно, так как смеси, смешанные с жидким стеклом, быстро твердеют.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- 0 му результату является способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства, в котором компоненты смеси, содержащей

307 силикатной глыбы, измельчают до содержания 65-807 фракций менее

0,074 мм, увлажняют полученную смесь о водой с температурой 50-95 С и выдерживают ее в течение 10-20 мин (2J.

Связующее жидкое стекло в этом

30 случае образуется в процессе выдержки увлажненной горячей водой шихты, содержащей частицы силикатной глыбы.

Недостатками известного способа являются высокий расход дорогостоящей силикатной глыбы (30-357), что удорожает процесс, сложность обработки шихты, обусловленная необходимостью увлажнения ее горячей водой, и длительное время выдержки для получения необходимой прочности. 40

Цель изобретения — упрощение технологии, снижение затрат и повышение прочности гранул.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 4> шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-157. от массы 50 шихты, шихту,увлажняют водой комнатной температуры и полученные гранулы сушат прососом газа-теплоносителя с о температурой 150-350 С со скоростью фильтрации 0,2-1,0 нм /м с в тече- 55

3 ние 20-30 мин.

При этом гранулы укладывают сло— ем 200-.300 мм, Таким образом, согласно предлагаемому способу связующее — жидкое стекло получают не в шихте после ее обработки горячей водой и выдержки, а непосредственно в процессе сушки гранул °

Поровая и капиллярная вода, содержащаяся в сырых гранулах, в процессе сушки нагреваясь и переходя в парообразное состояние, растворя ет частицы силикатной глыбы, образуя коллоидный раствор — жидкое стекло, которое в последующий период сушки, обеэвоживаяеь, твердеет и скрепляет частицы гранул друг с другом. Таким образом, в процессе сушки совмещаются операции образования связующего и упрочнения гранул.

В соответствии с предлагаемым способом проведен ряд опытов, в которых поочередно в широком диапазоне изменяли один из параметров при прочих равных условиях.

Экзотермические шлакообразующие компоненты, 7: марганцевый окисный концентрат 20; алюминий порошкообразный 17 дотолит 23 доменный шлак 30; плавиковый шпат 5,0 и силикатная глыба IO, смешивали и совместно измельчали до содержания

657. класса -0,074 мм. Полученную смесь затем увлажняли водой комнатной температуры и гранулировали. Сырые гранулы крупности 8-!5 мм укла= дывали слоем 100-400 мм в цилиндрическую чашу диаметром 300 мм на колосниковое днище и сушили прососом газа-теплоносителя с температурой

I00-45О С со скоростью фильтрации

0,2-2,0 нм /м с в течение 5-40 мин.

Результаты испытаний гранул приведены в табл. 1 и 2.

Хак видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2, наилучшие результаты достигаются при применении калийнатриевой силикатной глыбы и ее содержании 10 †1.

Результаты определения оптималь.ных режимов сушки, обеспечивающих получение гранул с максимальными прочностными свойствами (температура 250 С, продолжительность 20 мин, скорость фильтрации 0 5 нм /м, с), 2 приведены в табл. 3, 4 и 5.

С увеличением скорости фильтрации газа-теплоносителя до 1,52,0 нм /м с вследствие интенсифика2 ции сушки вода иэ гранул удаляется быстрее, процесс образования жидкого

Таблица 1

Выход фракций гранул иликатная глыба после сбрасывания с

2 м на металлическую плиту, 7

Прочность на раздавливание кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм

48,8

3i1

l2 0

Натриевая

Натрий-калиевая

62,2.6,8

7,4

Калий-натриевая

20,3

0,6

98,2

Калиевая

22,8

98,0

1,2

Таблица 2

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ж

Содержание калий-натриевой силикатной глыбы в гранулах, X

Прочность на раздавливание, кг/гранулу

-0,5 мм

+8 мм

2,5

5,0

10,0

15,0

20,0

48,6, 79,4

98,2

99,1

99,5

20,2

6,8

0,6

0,4

0,1

2,6

6,6

20,3

24,6

28,2

3 ll стекла не завершается и прочность полученных гранул снижается (табл. 5), Максимально допустимая величина слоя гранул составляет 300 мм (табл. 6).

Способ .испытывали в оптимальном режиме. Для получения гранул в состав смеси вводили 10Х калий-натриевой силикатной глыбы, измельчали ее совместно с другими компонентами до содержания 707 фракций -0,074 мм и увлажняли водой комнатной температуры. Из подготовленной таким образом шихты получали гранулы в тарельчатом грануляторе диаметром 1,0 м, укладывали их слоем 300 мм на колосниковую решетку в чашу диаметром

0,3 м и сушили прососом газа-теплоносителя с температурой 250 С со скоростью фильтрации О,э нм /м с в те2 чение 20 мин.

Для сравнения согласно известному способу шихту аналогичного состава о увлажняли водой с температурой 70 С

64298 .. 4 и выдерживали 20 мин, Полученные из подготовленной таким образом шихты гранулы суШили при ухазанном режиме.

Результаты опытов приведены в табл.7i

В результате применения предлагаемого "пособа получения гранул для сталеплавильного производства снижается в 2-3 раза расход силикатной глыбы (расход калий-натриевой. силикатной глыбы составляет 10-157, натриевой — 30-353), упрощается технология получения гранул вследствие устранения операций увлажнения шихты горячей водой (50-95 С ) и ее (1020) -минутной выдержки, при этом увеличивается прочность сырых, а затем и готовых высушенных гранул вследствие увлажнения шихты водой комнатной температуры, обладающей более высоким поверхностным натяжением.

Зкономический эффек от применения шлакообраэующих гранул при раз.ливке 30 мпн, т. стали в год составит, 3,18 млн. руб.

1!64298

Таблица 3

Влажность, 7.

Выход фракций гранул после Прочность на сбрасывания с 2 м на метал- . раздавливалическую плиту, X ние, кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм 4,0

0,5

6,6

100

87,2!

6,8

0,1

150

95,6

1,5

200

96,0

19,0

0,9

20,3

250

0,6

300

97,0

18,6

10,2

350

95,0

3,8

400

6,8

89,8

8,9

450

85,7

10,2

Таблица 4

Влажность, 7.

-0,5 мм

84,2

6,4

4,8

5,6!

90,2

1 0,.6

2,9

1,2

97,4

17,4

1,8

0,5

98,2

20,3

0,6

96,5

0,9

19,0

96,0

0,9

17,8

5,4

93,1

16,4

92,2

6,2

12,9

Температура сушки, С

Продолжительность сушки, мин

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, %

Прочность на раэдавливание, кг/гранулу

1)64298

Таблица 5 после метал+8 мм

-0,5 мм

23,6

0,2

99,5

0,2

20,3

0,6

98,2

0,5

2,2

91,7

1,0

8,2

89,1

82,6

2,0

6,6

5,9.Таблице 6

Высота слоя гранул, мм

100

96,7

0,4

21,3

150

97,6

0,3

22,0

200

96,0

0,5

22,8

250

97,5

0,3

21,4

300

91,3

18,9

83,4

350

6,2

7,0

8) 9

400

6 6

Таблица 7, Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ж

Способ

Предлагаемый

1)звестный

98,2

63 7

0,6

8 1

2),5

4 4

Скорость фильтрации гаэатеплоносителя через слой гранул, нм /м . с

Вьжод фракций гранул сбрасывания с 2 м на лическую плиту,7.

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 и на металлическую плиту, Ж

Прочность на раздав-. ливание, кг/гранулу

Прочность на раздав.ливание, кг/гранулу

Прочность на раздавливание, кг/гранулу