Способ производства магнезиального агломерата

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 С 22,В 1/16 И@уу ....

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3792871/22-02 (22) 21.09.84 (46) 07.04.86. Бюл. Р 13 (71) Институт черной металлургии (72) Н.И.Гладилин, А.А.Гринвальд, А.П.111евченко, А.К.Иванов, Н.A.Ãëàäков, Г.M.Äðîçäîâ, П.К.Лебедь,.

А.Г.Ульянов, Л.Е.Фрадкин, Б.Д.Осипов, В.С.Якушев и И.Х.Балмагамбетов (53) 669.1:622.785(088.8) (56) Патент Японии Р 49-21004, кл. С 21 В 1/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 910809, кл. С 22 В 1/16, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАГНЕЗИАЛЬНОГО АГЛОМЕРАТА иэ шихты, содержащей железорудные компоненты с кислой пустой породой, магнезиальные добавки, флюс и топливо, включающий смешивание, окомкование, зажига„„SU„„1222695 А ние шихты и спекание агломерата с отношением в нем окиси кремния к окиси магния 81О /МрО), равным 4,68,5, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения выхода годного при снижении расхода газообразного топлива путем управления температурным режимом зажигания, температуру зажигания шихты изменяют пропорционально изменению в агломерате величины отношения biO /Mg0 с 8,5 до

6,5, при этом ее устанавливают, исходя из зависимости 1 =(1220-1270)-80 (8,5-К), где t — температура зажигания шихо ты, С;

К вЂ” отношение SiO /MpO, равное

8,5-6,5, а при отношении менее 6,5 ее сохраняют равной температуре для величины

Б .О /MgO, равной 6,5.

1222695

Изобретение относится к подготовке сырья для черной металлургии.

Цель изобретения — повьш)ение выхода годного при снижении расхода газообразного топгива путем управления температурным режимом зажигания, Сущность способа заключается в следующем.

Для нормального протекания процесса агломерации, обеспечивающего 0 высокий выход годного и не допускающего перерасход газообразного топлива на внешний нагрев, температурно-тепловая обработка шихты под горном должна вызывать начало интен- 15 сивного горения твердого. топлива без существенного оплавления верхнего слоя аглошихты. Поэтому необходимо управлять температурой зажигания в

1зависимости от изменения состава ших- р0 ты, ее свойств, главным образом— температуры. образования расплава.

Основными компонентами образующегося в процессе агломерации расплава 25 являются HiO, kf. О и К О пустой породы, СаО и И О флюсующих добавок, а также некоторов количество. окислов железа. С помощью микрозонда определяют количественное соотношение ком- 30 понентов, участвующих в расплаве. Затем соетавляются соответствующие синтетические смеси из реактивов ч.д.а. и определяются их температуры плавления при изменении количества MgO от О до 8Х. Установлено, что для реальных офлюсованных шихт из железорудных компонентов с кислой пустой породой с вводом и повышением содержания магнезии в,указанных щ0 пределах температура образования расплава снижается на 60 †1 С.

Температура зажигания шихты является одним из основных факторов управления агломерационным процессом, ьпияющим на прочностные свойства агломерата, и зависит от расхода газообразного топлива. - В том случае, когда температура зажигания шихты выше оптимальной, верхний слой шихты сильно оплавляется, а в нижележащей части слоя твердое топливо газифицируется. Это нарушает нормальное развитие процесса агломерации, так как оплавленный верх пирога снижает газопроницаемость и скорость спекания, а отсутствие твердого топлива под оплавленным слоем уменьшает выход годного. Кроме того, перерасходуется газо= образное топливо на зажигание.

В случае, когда температура зажигавия шихты устанавливается ниже оптимальной, слабообеспеченной оказывается верхняя зона пирога агломерата; что также снижает ее прочностные свойства и выход годного.

Предлагаемь|й способ позволяет поддерживать оптимальную температуру зажигания магнезиосодержащей шихты, обеспечивая повышение выхода годного и экономию газообразного топлива.

Известно, что отношение SiO /MpO характеризует кристаллизационную способность расплава, а его величина в пределах 8,9-4,6 обеспечивает получение в агломерате прочной шлаковой связки с ситаллоподобной структурой. Однако верхний предел отно— щения целесообразно снизить с 8,9 до 8,5, что повышает показатель прочности агломерата (с 65,9 до 66,37), и снижает колеблемость этого показателя по разовым пробам в 2,8 раза, свидетельствуя о более устойчивом режиме спекания агломерата с отношением

Б10г /М О 8,5

Одновременно отношение SiO /MgO

Z является показателем плавкости шихты, выражая количественную (SiO ) и качественную (Mgo) характеристики.

Изменение отношения SiO /MgO изменяет плавкость шихты и вызывает необходимость управления термообработкой слоя под горном, устраняя переоплавление или недопек верхней части спекаемого слоя. Снижение температуры плавления магнезиальных ; шихт требует снижения температуры о зажигания на 80 С на единицу уменьшения SiO /MgO с 8,5 до 6,5, что позволяет избежать снижения выхода годного. При дальнейшем повьппении содержания магнезия, когда SiO /MgO становится меньше 6,5 (до 4,6), температура плавления изменяется незначительно, поэтому температуру зажигания для практических условий принимают постоянной, соответствующей

SiO> /MgO, равному 6,5.

Пример . Спекают шихты, рассчитанные на получение агломерата постоянной основности СаО/",.10 .;

1,25. (Пихтовыми компонентами служат: криворожские аглоруда и концентрат с кислой пустой породой; изве1222695 4 ,1О /МрО в пречелчх 8, 5-6,5 на каж— дую абсолютную единицу составля-. о ет, С.:

1220 (опыт 2) — !)40 (опыт 7)

80; 1270 (опыт 4) — 1200 (опыт 9)=

70; 1140 (опыт 7) — 1050.(опыт 12)=

90; 1200 (опыт 9) — 1120 (опыты 14, 20) = 80; о т.е. в среднем 80 С.

Указанная зависимость может быть представлена аналитически:

t = (1220-1270)-80/8,5 — к/, С, где t> — температура. зажигания шихты, при которой имеет мес15 то наибольший выход годного агломерата; к — отношение HiO /MgO в агломерате, равное. 8,5-6,5.

При отношении SiO< /MgO в агломера20 те в интервале 6,5-4,6 верхний и нижний пределы оптимальной температуры зажигания практически не изменяются (опыты 14,20 и 12, 18 соответственно).

При одинаковой температуре зажигания шихты )220 С для агломератов различного состава (известный способ) выход годного ниже, чем при ис.— пользовании предлагаемого способа на:

3,3-57,5) — 50,3 = 3,0-7,27; стняки — рядовой и доломитизированныи; топливо-коксик. Отношение

HiO /MgO изменяют вводом различного количества доломитизированного известняка. Зажигание шихты производят газовым горном. с регулируемой температурой.

При определении прочностных свойств агломерата пирог сбрасываю с высоты 2 м, крупные куски спека додрабливают до фракции менее 40 мм, после чего фракцию 5-40 мм подвергают барабанному испытанию. Конечный показатель выхода годного агломерата фракции + 5 мм определяют относительно всего спеченного продукта.

Результаты спеканий приведены в .таблице.

Из данных таблицы следует, что для агломератов с соотношением

SiO /М О 8,5, 7,5 и 6,5-4,6 наи— . больший выход годного имеет место при температурах зажигания шихты соответственно 1220-,1270, 1140-1200 и

1060-1120 С. Разница оптимальных температур зажигания (по верхнему и нижнему пределам) при изменении

II серия опытов (5

III серия опытов (52,9-57,0) — 48,0 = 5,9-9,07;

)V серия опытов (5 или в среднем на 5,47.

Достижение цели изобретения обосновывается также следующими данными. На агломашинах ДМК им.Дзержинского экспериментально установлено, что при снижении температуры зажигао ния на 100 С расход природного газа возможно уменьшить на 50-)00 м /ч, что в пересчете на 1 т агломерата составит .(50-100):120 = 0,4-0,8 м /т (в среднем 0,6 м /т), где 120 — производительность агломашины площадью 75 м, т/ч.

При применении предлагаемого способа при снижении SiO /MgO в агломег рате, например, с 8,5 до 7,0 температуру зажигания снижают на 80х(8,5-7,0)=120 С, что позволит сократить, 120 расход природного газа на -Г ) )- 0,6

0,72 м /т.

Таким образом, экономическая эффективность применения предлагаемого

2,1-55,6) — 50,2 = 1,9-5,47 способа выражается в повышении выхо35 да годного для доменной плавки агломерата (фракции + 5 мм) при снижении расхода газообразного топлива на внешний нагрев (зажигание) аглошихты.

Внедрение способа не требует ка40 питальных затрат. При получении экспрессного химического анализа агломерата текущего производства температура зажигания шихты устанавливается согласно предусмотренной способом ее

45 зависимости от $10г/MgO в спеке.

Например: по данным химического анализа ЫОг = 10,5 Х, MgO = 1,50 7, 310г/ lgO = 0,7. Температуру зажигания устанавливают равной (1220-1270)50 -80 (8,5-7,0) = 1100-1150ОC.

По данным химического анализа содержание MgO в агломерате возрастает до 1,67, а отношение SiO<./MgO равно 10,5:1,6=6,56. Температуру зажигания снижают путем уменьшения расхода природного газа на горелки горна и устанавливают равной (12201270) — 80 (8,5-6,56) = )065-1115 С.

1222695

Серия

ОпытОв ние в агломерате,7

Выход

Темпера810 М О

$10

Я о годного ж тура зажигания, С опытов

50 5

5),5 11,05 1,30

)200

55,4

1220

8,5

),31

ll,15

51,5

52,5

1,31

8,5

1250

l 1,15

52,4

8,5

1270

51,7

49,9

5)1,7 1),12 1,3) )290

8,5

47,2

1120

51,4

11,05

7 5

1140

1,48

53,3

7,5

) 1,05

51,45

51,4

)180

57,2

1,48

7,5

)1,05

1200

57,5

7,5

51,4 l),05 1,48

1220

50,3

7,5

5),4 ) 1,1

1040

47,7

6 5

51,4 l l 05 1,70

5l,35 ll,0

52,9

1050

1,70

)),0

1100

57,0

6,5

1,70

51,4!

57,0

1) 20

6,5

1,70

51,35 )1,0

5l,35 1l,0

51,4 )),0

51,4 11,0

51,4 11,0

51,3 ll,l

51,3 Il,l

51,3 ll,l

51,3 !1,1

1140

50,5

6,5

1,69

)220

48,0

6,5

1,70

16.

44,0

) 040

4,6

)Ч

4,6

1060

52,) 2,40

54,6

i)00

2,40

55,6

4,6

1120

2,40

4,6

1140

51,6

2,40

50,2

4,6

)220

2,40

Составитель Л.Шашенк.ов

Редактор А.Шандор Техред Г.Гербер Корректор E.Сирохман

Заказ )671/25 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4