Способ получения окускованного материала

 

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к окускованию методом агломерации. Цель изобретения - повышение качества годного продукта путем уменьшения содержания в нем мелочи фракции 5-0 мм и эффективности ее выделения из спека. При агломерации топливо и флюс смешивают в соотношении (0,16-0,22):1,00, после чего смешивают с предварительно окомкованными офлюсованными железорудными гранулами основности 1,25 в соотношении (0,23-0,24):1,00, причем при уменьшении или увеличении основности железорудных гранул на каждые 0,1 единицу долю смеси топлива и флюса пропорционально увеличивают или уменьшают на 0,01. Полученную шихту загружают на агломашину, подвергают сушке в течение 0,2-0,3 времени спекания, зажигают и спекают с прососом воздуха. Агломерат подвергают измельчению и грохочению, а отсев направляют на офлюсование железорудной части шихты. 4 табл.

,,МЯЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4359925/31-02 (22) 05,01.88 (46) 28.02.90. Бюл. Н 8 (71) Днепропетровский металлурги: ческий институт (7 2) С.В.Смирнов, В.И. Губанов, В.К.Перфильев, В.Ф.Фалин и H.Â.Èãíàòîâ (53) 669 1:622 785(088 8) (56) Заявка Японии У 61-174338, кл. С 22 В 1/16, опублик. 1986.

Заявка Японии N - 58-31041, кл. С 22 В 1/20, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКУСКОВАННОГО

ИАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в чернойметаллургии, а именно к окускованию методом агломерации. Цель изобретения — повышение качества годного продукта путем уменьшения содержаИзобретение относится к подготов-ке железорудного сырья в черной металлургии, а именно — к окусковыванию методом агломерации.

Целью изобретения является повышение качества годного продукта путем уменьшения содержания в нем мелочи фракции 5-0 мм и зффективности ее выделения из спека. .Способ окусковывания характеризуется как процесс получения окускованного сырья с высоким выходом годного. Получаемый материал предс тав ляе т с о б ой ра з ноп рочный сп ек, который при вьп.руэке распадается по

„„SU„„ ЫЫО Д (51)5 С 22 В 1/16 ния в нем мелочи фракции 5-0 мм и зффективности его выделения из спека. При агломерации топливо и флюс смешивают в соотношении (О, 16-0, 22):

1,00, после чего смешивают с предварительно окомкованными офлюсованными железорудными гранулами основности 1,25 в соотношении (0,23-0, 24):

1,00, причем при уменьшении или увеличении основности железорудных гранул на каждые 0,1 единицу долл смеси топлива и флюса пропорционально увеличивают или уменьшают на

0,01. Полученную шихту загружают на агломашину, подвергают сушке в течение 0,2-0,3 времени спекания, зажигают и спекают с прососом воздуха. Агломерат: †:одвергают измельчению и грохоченин а отсев направляют на офлюсование железорудной части шихты.

4 табл. границам неспекшихся прослоек на годный — спеченные железорудные гранулы и возврат — смесь обожженного известняка и обломков окускованного материала, идущий после измельчения на офлюсование железорудной части.

Опыты по получению окускованного материала проводились на укрупненной агломерационной установке. Железорудная часть шихты состояла иэ железорудного концентрата (F е=66, 20%, SiOq=8, 20Х), железной руды рудоуправления им. Кирова (Fе=57,93Х, SiO@=14, 14Х) и флюса. В качестве

1546504 флюса на первой стадии процесса получения материала использовался известняк Еленовского месторождения (Са0=55,1б, Я О =1,0?, п.п.п

= 43,79 ), а на последующих — возврат, представленный смесью частично продиссоциировавшего известняка и обломков окускованного .материала. Окомкование железорудной части осуществлялось на чашевом окомкователе с диаметром чаши 1,0 м. Смесь Еленовского известняка и топлива готовилась в смесительном барабане, после чего смешивалась с железорудной ча15 стью. Затем полученная шихта эагру" жалась в обжиговую чашу диаметром

0,3 м, высотой слоя 0,3 м, подвергалась сушке, зажиганию и спеканию.

Спеченный продукт проходил испытание 20 на сбрасывание с высоты 2 м на сталь" ную плиту, а годный — в стандартном барабане по ГОСТ 15137-77, Отношение топлива к флюсу позволяет поддерживать предлагаемые ус- 25 ловия спекания, в ходе которых одновременно сохраняется заданный на стадии подготовки шихты гранулометри" ческий состав и упрочняются гранулы за счет развития в них жидкофаэного спекания.

Количественное соотношение топлива к флюсу (0,16-0,22):1,00 опреде" лено по зависимости выхода годного от доли топлива и флюса (см. табл. 1).

Как видно иэ табл. 1, наиболее высокие показатели качества годного продукта получаются при отношении топлива к флюсу (0,16-0, 22):1,00.

Этому интервалу значений соответствуют максимальные выходы годного продукта (фр. 5-40 мм} и его прочности на удар (75,33 и 64, 6?X) и на истирание (15,00 и 18,33Х).

Уменьшение доли топлива в смеси сопровождается понижением температуры в зоне горения, что является результатом охлаждающего действия известняка, поглощающего значительное количество (около 15 ) тепла на диссоциацию. При. отношении топлива к известняку 0,1 2:1,00 тепловой уровень процесса не обеспечивает. получение качественного продукта, о чем свидетельствуют результаты испытаний материала по ГОСТ 15137-77 (см. табл. 1), Повышение. доли тепла в смеси вьппе

О, 22 (0,25:1,00) увеличивает время пребывания материала при высоких температурах (С ) 1250 ), приводит к формированию структур эвтектического типа и снижению его прочности, а увеличение количества расплава способствует процессу образования друз размером более 50 мм, Б табл. 2 приведены данные зависимости выхода годного от доли смеси и желе зорудной час ти.

Как видно из табл. 2, изменение

1 соотношения смеси и железорудной части позволяет управлять основностью годного продукта. При уменьше|нии или увеличении соотношения смеси и железорудной части на 0,01 ед. ос" новность годного продукта уменьшается или увеличивается на 0,1 ед.

Предложенный способ позволяет с меньшими затратами комплексно решить задачу получения самоплавкого доменного сырья.

Это достигается путем создания в спекаемом слое условий одновременного пропекания железорудных гранул и ограничения спекания их друг с пругом за счет наличия между ними частиц известняка.

Величина основности 1,25 практически не оказывает влияния на проч- ностные характеристики конечного материала, так как за счет разнопрочной структуры спек разрушается на куски заданной крупности и в годном продукте содержится минимальное количество некондиционных фракций.

Этой величине основности соответствуют также максимальные значения удельной производительности установки и выхода годного продукта (фр. 540 мм).

Для определения продолжительности сушки были проведены исследования, которые-показали, что наиболее высол кие показатели процесса соответствуют сушке 0,2-0,3 времени спекания (см, табл. 3).

Уменьшение длительности сушки приводит к увеличению ее интенсивности, вызывает резкое снижение прочности сырых окатышей и их разрушение.

При увеличении времени сушки сверх

0,3 времени спекания приращение показателей процесса спекания и качества годного продукта незначительно, В идентичных условиях на лабораторной агломерационной установке

5 1546504 был проведен сопоставительный анализ качества годного продукта. полученного предложенным и известным способами, при этом проводились серии экспериментов, в каждой из которых варьировались значения одного из параметров как в указанных пределах, так и вне их.

Обобщенные результаты, полученные в сравнении с прототипом, пред" ставлены в табл. 4.

Полученные данные показывают, что высокие показатели качества годного продукта достигались при средних значениях экспериментально уста- новленных соотношений..

Формула из об ретения

Способ . получения окускованного материала, включающий смешивание и, окомковывание железорудной части шихты, загрузку на агломерационную машину с известняком, предварительТаблица 1

Показатели

0,25:1

0,1 2:1 0,1 6:1 0,22:1

Время пребывания при

)1250 С, с

Выход фракций, 7.

5 мм (возврат)

5-40 мм (годный)

+ 40 мм

Прочность по ГОСТ

15137-77: на удар на истирание

270

23, 26

73,71

3,03

6,32

71,11

22,57

16,77

75,14

8,09

6,29

48, 05

45,69

53,30 75, 33 64, 67

20,20, 15,00 16,20

60, 00

20,80

Таблица 2

Отношение смеси (известняк + топливо) к железорудной части

Показатели

О, 22:1 О, 23:1 О, 24:l О, 25:1

6,61

4,87

7,97

5,79

1,34

1,04

1,14

1,25

Основность флюса (возврата) железорудной части шихты, ед

Основность годного (фр. 5-40 мм), ед но смешанным с топливом, спекание с последующим добавлением и грохочением окускованного материала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества годного продукта путем уменьшения содержания в нем мелочи фракции 5-0 мм и эффективности ее выделения из спека, топливо, флюс и офлюсованные железорудные гранулы смешивают в соотношени" ях топлива к флюсу (0,16-0,22):1,00 и этой смеси к железорудной части пихты основностью 1, 25, как (0, 230,24):1,00, а при уменьшении или увеличении основности железорудных гранул на каждые 0,1 единицу доли смеси топлива и флюса пропорционально увеличивают или уменьшают на 0,01, 20 затем полученную шихту подвергают сушке на агломерационной машине в течение 0,2-0,3 времени спекания, а отсев после грохочения снека измельчают и им офлюсовывают железорудную часть шихты.

Отношение топлива к флюсу

l 546504

Продолжение табл.2

Показатели

Выход возврата (фр. 5-00 мм), %

Выход годного (фр. 5-40 мм), Х

Время спекания, мин

Удельная производительность, т/м - ч

23,41

16,76

6,39

6,25

75„14

l 2,08

63, 71

23,16

14, 08

48, 05

13,75

0,75

1,70

1,47

0,96

Таб лица 3

Показатели

0,1

0,3

0,2

0,4

12,15

Время спекания, мин

Разрежение после сушки, мм вод. ст.

Выход годного, % фр. 5-40 мм

18,10

12,70

109 08

440

825

475

430

67,00 74,50 75,14

75, 03

Таблица 4

Соотношение смеси (известняк - топливо) и железорудной части (основность годного) 0 ° 22: 1(1,34) Оэ 23: 1(1, 25) Ов 24:1(l, 14) Оэ 25: 1 (l 04) 53 30

20, 20

56 00

Л.

18,87

61 33

Л.

19,47

62 00

16,67

0,12:1

75 33

15,00

67 66

12,33

64 00, 1

11 60

66 33

«А

14,8О

0,16:1

77 67

Л.

11, 47

66 00

13,33

64 67

16, 20

Оэ 22:1

62 67

19,47

58 00 й.

20,73

60 00

20,80

0,25:1

57 07

-- 2.

20, 08

56 ОО

22, 00

И р и м е ч а н и е. Числитель - прочность на удар, знаменатель — прочность на истирание. Значения прочности по ГОСТ 15137 "77, полученные по способу-,прототипу, соответственно

68, 25/12,05.

Отнбшение топлива и флюса в смеси

Отношение смеси (известняк + топливо) к железорудной части

О 22:1 О 23:1 О ?4:.1 О 25 1 !

Продолжительность суйки от времени спекания