Способ зажигания агломерационной шихты

 

Изобретение относится к окускованию рудного сырья в цветной металлургии , а именно к агломерации руд и концентратов, и может быть использовано в цветной металлургии. Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива и повышение скорости процесса спекания. Зажигание агломерационной шихты высотой 250- 350 мм из окисленных никелевых руд ведут в течение 13-17% от общей продолжительности процесса агломерации с изменением температуры теплоносителя от 800-900 до 1250-1320 С, причем в течение 0,4-0,6 от времени зажигания разрежение под слоем поддерживают 3,5-4,0 кПа, остальное время зажигания 4,5-5,5 кПа, а последующее спекание ведут при разрежении 6,0- 10 кПа. При этом обеспечивается увеличение производительности агломашин и снижение расхода твердого и газообразного топлива, идущего на процесс агломерации. 2 табл. с (Л с со

СО)ОЭ СОЕ)ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 С 22 В 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3974392/23-02 (22) 10.11.85 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Комбинат "Южуралникель" (72) Ю.А.Фролов, А.Ф.Иысик, А.А.Фролов, P.Ô.Êóçíåöîâ, Д.Я.Ковалев, В.д.толстогузов, Н.И.Болбас, А.Н.Чешук и И.А.Стрельников (53) 669.1.612.785(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 424882, кл. С 22 В 1/22, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 531097, кл. С 22 В 1/22, 1975. (54) СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХтЫ (57) Изобретение относится к окуско- . ванию рудного сырья в цветной металлургии, а именно к агломерации руд и концентратов, и может быть использовано в цветной металлургии. Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива и повышение скорости процесса спекания. Зажигание агломерационной шихты высотой 250350 мм из окисленных никелевых руд ведут в течение 13-17Х от общей продолжительности процесса агломерации с изменением температуры теплоносителя от 800-900 до 1250-1320 С, причем в течение 0,4-0,6 от времени зажигания разрежение под слоем поддерживают 3 5-4,0 кПа, остальное время зажигания 4,5-5,5 кПа, а последующее спекание ведут при разрежении 6,010 кПа. При этом обеспечивается увеличение производительности агломашин и снижение расхода твердого и газообразного топлива, идущего на процесс агломерации. 2 табл.

1 13611

Изобретение относится к окускованию рудного сырья в цветной металлургии, а именно к агломерации руд и концентратов, и может быть использо5 вано в цветной металлургии.

Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива и повышение скорости процесса спекания.

Способ осуществляется следующим образом.

Температурный режим нагрева шихты из никелевых руд характеризуется продолжительностью зажигания, составляю- . щей 13-177 от общей продолжительности процесса агломерации при изменении температуры теплоносителя от 800900 до 1250-1320 С с последующей выдержкой и охлаждением слоя. В отличие от традиционных способов в пер- 20 вые 0,4-0,6 от времени зажигания разрежение под слоем поддерживается на постоянном уровне 3 5-4,0 кПа. При увеличении продолжительности первой ступени более 0,6 от общего времени 25 зажигания уменьшается глубина прогревания и температура верхней части слоя, в результате чего в слое не успевает сформироваться активная зона горения топлива и частично охлаж- 30 денного спека над зоной горения. Зто приводит к резкому охлаждению слоя за горном, снижению прочности его верхней части и увеличению содержания остаточного углерода в разгружаемой

35 продукции. При снижении продолжительности первой ступени зажигания менее

0,4 от общего времени зажигания интенсифицируются процессы сушки и конденсации водяных паров на второй сту- 40 пени зажигания, растет неравномерность распределения температур по ширине горна и увеличивается усадка слоя шихты. Зто обусловливает необходимость увеличения расхода газа в горне и твердого топлива в слой. При разрежении на первой ступени зажигания меньшем 3,5 кПа скорость фильтрации теплоносителя недостаточна для эффективного протекания процессов суш50 ки и нагрева шихты, воспламенения твердого топлива. В результате под горном не успевает сформироваться активная зона горения топлива и эона спека, необходимая для поддержания

55 высоких температур в зоне горения за пределами горна при подаче в слой холодного воздуха. В итоге ухудшается качество агломерата, увеличивается

90 содержание в спеке остаточного углерода. При разрежении, большем 4,0 кПа, черезмерно увеличивается скорость перемещения фронта конденсации с повышенным количеством конденсирующейся влаги, что обусловливает дополнительную усадку слоя и повышение его газодинамического сопротивления. Кроме того, растет неравномерность распределения температур по ширине горна из-за формирования холодных подсосов, увеличивается расход топлива на процесс.

На второй ступени зажигания разрежение под слоем следует поддерживать в пределах 4,5-5,5 кПа. При меньшем разрежении под слоем (менее 4,5 кПа) скорость фильтрации горновых газов недостаточна для формирования в период зажигания зон горения топлива и образования спека на высоту, необходимую для сохранения высокого уровня температур в слое за пределами зажигательного горна. Это приводит к снижению прочности агломерата в процессе резкого охлаждения слоя. При разрежении на второй ступени зажигания, большем 5,5 кПа, черезмерно интенсифицируются процессы сушки и конденсации влаги в слое, его усадка. Кроме того, из-за увеличения подсосов в горн холодного воздуха растет неравномерность распределения температур в горне, ухудшается качество агломерата на прибортовых участках спекательных тележек и увеличивается расход топлива на зажигание шихты.

В зоне спекания разрежение под слоем следует повышать до рабочих величин и последующее. спекание вести при разрежении 6,0-10,0 кПа. При меньшем разрежении под слоем (менее

6,0 кПа) вертикальная скорость спекания невысока и искусственно эанижается удельная производительность аглопроцесса. Верхний предел величины разрежения (10,0 кПа). ограничивается вазможностями современного газодутьевого оборудования.

Описанный режим агломерации осуществляют в слое высотой 250-350 мм.

Выбор такой высоты обусловлен исходными физико-химическими характеристиками никелевых руд. Отклонения от них приводят либо к ухудшению качества готовой продукции, либо к ограничению удельной производительности аглопроцесса.

1361190

Пример. На машине АК-?5 спе канию подвергают шихту из 707. окисленной никелевой руды, 20% возврата и 107 коксика в слое высотой 260 мм.

Общая влага шихты составляет 32%. Температуру по рядам горелок поддержио вают: в первом (по ходу машины) 900 С, во втором 1260 С и в третьем 800 С.

Разрежение под горном регулируют с помощью установленных в вакуум-камерах дроссельных заслонок.

Влияние разрежения под слоем в период зажигания на показатели процесса спекания шихты на машине АК-75 16 представлено в табл. 1.

Анализ опытных данных показал, что на первой и второй ступени зажигания под слоем оптимальным разрежением. является соответственно 3,5-4,0 и 20

4,5-5,5 кПа. Отклонение от этих пределов приводит к ухудшению показате-. лей процессов (см. табл. 1).

Оптимальное соотношение протяженности первой и второй ступеней зажи- 25 гания устанавливают опытами на аглочаше ВНИИМТ. Спеканию подвергают шихту приведенного состава высотой

260 мм и общей влажностью 30,57. Температурный режим работы горна прини- 30 мают аналогичным режиму агломашины

АК-75.

Влияние соотношения протяженности ступеней периода зажигания на показатели процесса представлено в табл.2. 35

Анализ результатов исследований показал (см. табл. 2), что протяженность первой и второй ступеней зажигания должна составлять соответственно 0,4-0,6 и 0,6-0,4. от общей протяженности периода зажигания °

Применение изобретения обеспечивает увеличение вертикальной скорости спекания, а следовательно, и производительности агломашин на 1-27, снижение расхода газообразного топлива на зажигание на 25-357., экономию твердого топлива за счет выравнивания температур по ширине тележки на 3-5%.

Формула и з обретения

Способ зажигания агломерационной шихты из окисленных никелевых руд, включающий зажигание шихты высотой 250350 мм в течение 13-17% от общей продолжительности процесса агломерации при переменном разрежении под слоем и изменении температуры теплоносителя от 800-900 до 1250-1320 С, выдержку при максимальных температурах и охлаждение поверхности слоя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива и повьппения скорости процесса спекания, разрежение под слоем в зоне зажигания устанавливают ступенчатым, сначала

3,5-4,0 кПа с выдержкой в.течение 0,40,6 от времени зажигания,. остальное время зажигания 4,5-5,5 кПа и последующее спекание при разрежении 6,010,0 кПа.

1361190 е»

l м о о о о а а °

ЧЪ ЧС аС

° » о ю еСе о есЪ

3 CCRC Я еьеЪ о î о

О а СЧ

o .

ЕСЪ

\ е° ° е» е ° т

Ю

СЧ о о ло о

C4 hC о

СЧ

СЧ о о

СЧ CV СЧ

° е е» о о о о

cn m сч с9ъ о

Ю

Се\ оо O

Ю

СЧ

lM о о

ln ССЪ СЧ о е»Ъ е

Cl к

Р о

С»

Ю

С

Ю

Ch

Ъ О О ССЪ о — л

Ch Ch СО Ch

СЕ О О

О - Ch

Ое ое Cl о, о о, :!

g o о . о е о

О Ь Ю Ъ

ССЕ СЧ e O о о ю о

8 о о о

Ch ° ° е о о о о е о

С СС о

Cl Ж СЧ СЪ ео \» с ъ аъ с ъ о о

СЧ еО е . С Ъ о о

СЧ СЧ СЧ

С Ъ СЕЪ С Ъ о сч о

С 4 е» ССЪ с Ъ сп с ъ

С ЪС 2 ао

СеЪ РЪ

Л ln аъ с ) аЪ с Ъ о о о а e а иъ ln о есЪ СЪ а а

»С о съ о а а а

ЕСС ЕСЪ ЕСЪ

CO CO CO а а а

СеЪ ССЪ СеЪ

СЪ а О а а *

СЪ СЕ\ ЧС

СЧ CO CO а а а

° Ф С \ С Ъ

С!

Cf

Ю! ц

Rh

3 еь ХесЪ

Cl

2 g 5 сч - . - cO л л ch ° О л л со О а а а а a a e а ° а à а о о о î - o о о

co ol О есс О О Ю ln есъ а а а а а ь ь а сч сч ln е иъ сс съ съ

° Ф ° е»» а е и Я.з 8 ю ю 5 о И 8 е»» ° ° е ° о

СС à a

ЧЪ а -т ЧЪ

Се О

) 1

Иi .1

1361190

Таблица2 1

Время зажигания, мин (доли ед.) Разрежение под слоем, кПа

Усадк слоя, мм

Вертикальная скоПервая ступень Вторая ступень рость спекания, мм/мин

Первая ступень

Вторая ступень

5,0

3,8

3,8

5,0

3,8

5 0

3,8

5 0

3,8

5,0

Составитель Л.1Цашенков

Редактор С.Пекарь Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 6198/30 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

0,9(0,3)

1,2(0,4)

1,5(0,5)

1,8(0,6)

2, 1(0,7) 2,1(0,7)

1,8(0,6)

1,5(0,5)

1,2(0,4)

0,9(0,3) 35 15

32 16

28 15

40 . 12