Способ охлаждения окатышей

 

Изобретение относится к подготовке железнорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов. Цель изобретения - улучшение качества готовой продукции. При охлаждении окатышей на обжиговых конвейерных машинах через слой их фильтруют охлаждающий агент, температуру которого поддерживают таким образом, что в первые 2-4 мин процесса, разность температур между окатышами и агентом на входе его в слой устанавливается в пределах 360-400°С. При диссоциации гематита в окатышах на каждые 5% степени диссоциации, начиная с 3%, разность температур увеличивают на 40-70°С. При этом достигается хорошее качество окатышей при максимальной производительности процесса охлаждения. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4409513/23-02 (22) 12.04.88 (46) 30.04.90. Вюл. Р 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) В.И. Клейн, В.Я. Дегодя, В.А. Тверитин, В,P. Кузнецов, Е.И. Черньппева, М.И. Старостин, В.А. Глухих и P.Ô, Кузнецов (53) 669.1.622.788 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 368314, кл. С 22 В 1/26, 1971. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ОКАТЫШЕЙ (57) Изобретение относится к подго-. товке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов.

Целью изобретения является улучшение качества готовой продукции.

По характеру разрушения (холодной прочности ) железорудные окатьппи возможно отнести к кусковым материалам, характеризующимся хрупким разрушением. Растрескивание таких материалов определяется максимальными растягивающими напряжениями в теле куска, действующими по круговой поверхности контакта в радиальном направлении. Вместе с чем, термические микронапряжения определяются объемным соотношением отдельных фаз и их физической природой. В свою очередь, значение термических напряжений в каждой системе

2 окускованных материалов. Цель изобретения — улучшение качества готовой продукции. При охлаждении окатьппей на обжиговых конвейерных машинах через слой их фильтруют охлаждающий агент, температуру которого поддерживают таким образом, что в первые 24 MHH процесса разность температур между окатышами и агентом на входе

его в слой устанавливается в пределах

360-400 С. При диссоциации гематита в окатышах на каждые 5Х степени диссоциации, начиная с 37., разность температур увеличивают на 40-70 С. При этом достигается хорошее качество окатышей при максимальной производительности процесса охлаждения, 1 табл. величина переменная и определяемая соотношением отдельных компонентов системы (магнетит, гематит, диссоциированные формирования). Процессы образования микро- и макротрещин в каждой системе определяется соотношением этих компонентов, в частности степенью писсоциации гематита в окатьппах.

При охлаждении таких систем от температур обжига до перехода в упругое состояние развитие микро- и макротрещин в теле куска и его последующее разрушение определяется, главным образом, кинетикой спекания системы в целом (для условий охлаждения — скоростью охлаждения куска) . При охлаждении железорудных систем в температурном о интервале 900-700 С, когда деформация носит свободный характер, терми-. ческие напряжения 1-ro рода не возни3 !560590 4 удельная производительность процесса.

Регламентацию разности температур 40 между окатьппами и хладагентом следует производить только в начальные 2-4 мин процесса охлаждения, т.е. в области максимального развития термических напряжений в системе. При 45 меньшей продолжительности периода регламентации (менее 2 мин) температура окатьппей после него превьпнает

900 С, начинается активное развитие и формирования микро- и макротрещин в теле куска, и качество готовой продукции ухудшается. При большей продолжительности процесса регламентации температур (более 4 мин ) качество обожженных окатышей уже не повышается, а искусственное ограничение температурного напора обуславливает уменьшение удельной произ" водительности процесса.

50 кают. B то же время термические напряжения в окатышах, расположенных на участках слоя, приближенных к входу хладагента в слой, определяются главным образом температурами окатышей и охлаждающего агента (их разностью).

Железорудные окатьппи в зависимости от степени их диссоциации следует ох; лаждать при индивидуальной для каждо- 0 го вида окатышей разности температур между окатышами и охлаждающим аген-. том на его входе в слой. При степени диссоциации гематита до 3% в первые

2-4 мин процесса разность температур между окатьппами и охлаждающим агентом должна быть 360-400 С. При степени диссоциации гематита до 3% величина включений в окатьппах фаз, отличных от основного фазового состава, не вели- 20 ка и не оказывает заметного влияния на термические напряжения в системе— процессы образования микро- и макротрещин приближены процессам, протекающим в недиссоциированных системах. 25

Поэтому предельная разность температур между окатьппами и хладагентом при охлаждении окатьппей со степенью диссоциации до 3% должна быть одинаковой с. разностью температур при охлаждении недиссоциированных окатыо шей, т.е. не более 400 С. Повышение степени диссоциации гематита свьппе

3% следует сопровождать повышением предельной разности температур между 35 окатышами и хладагентом, так как в противном случае без улучшения качества обожженных окатьппей снижается

При отсутствии диссоциации разность температур между окатышами и агентом на его входе в слой должна быть не более 400 С. При большей разности температур (более 400 С) в теле окатьппей получают интенсивное развитие процессы образования микро- и макротрещин и качество готовой продукции ухудшается. При разности темо ператур менее 360 С наблюдается заметное уменьшение производительности процесса охлаждения окатышей.

Происходящие при диссоциации окатышей фазовые превращения обусловливают понижение величины термических напряжений в теле куска, становится возможным повышение скоростей охлаждения окатышей и, следовательно, интенсификация процесса путем понижения разности температур между окатышами и хладагентом на его входе в слой. При диссоциации гематита в окатышах, начиная с 3%, на каждые

5% предельную разность температур между окатьппами и хладагентом увеличивают на 40-70 град. При меньшем увеличении разности температур (менее 40 град на каждые 5% повьппения диссоциации гематита ) качество обожженных окатышей не изменяется, а производительность процесса понижается вследствие искусственного ограничения температурного напора в слое. При большем увеличении разности температур (более 70 град на каждые 5% повышения диссоциации гематита1 происходит активное развитие процессов микро" и макротрещинообразования и ухудшается качество обожженных окатьппей.

В таблице представлены результаты исследований особенностей охлаждения окатышей разного фазового состава при различной разности температур между окатышами и хладагентом íà его входе в слой. Режим температурной термообработки во всех опытах был одинаковым.

Пример. На обжиговой машине конвейерного типа производят железорудные окатыши со степенью диссоциации гематита 20%. После обжига окатьг ши с температурой поверхности слоя

1300 С подвергают охлаждению. В наО чальный период охлаждения в течение

3 мин слой окатьппей продувают охлаждающим агентом с повышенной температурой, обеспечиваемой работающими в

1560590 горне секции топливосжигающими уст- Степень диссоциации окатышей контройствами. Разность температур в ролируют эпизодически по анализу их градусах между окатьппами и охлажда- фазового состава и регулируют иэменеющим агентом на входе в слой уста- . нием содержания окислителя в горнах

5 навливают равной отапливаемых эон обжиговых конвейер400 + 60 — = 640 (град)

Применение изобретения обеспечивагде 60 — приращение разности тем- ет возможность производства восстаператур на каждые 5% дис- 10 навленных и металлизованньгх окатышей социации гематита в окаты- на серийном обжиговом оборудовании, шах, град; улучшение качества готовой продукции

20X — степень диссоциации окаты- и увеличение производительности обж;шей,X гового оборудования на 3-9Х.

Температуру хладагента в горне

{на входе в слой ) для этого устанав- 4 о р м у л а и з о б р е т е н и я о ливают равной 1300-640 = 660 С. Тем самым достигается получение окатьппей Способ охлаждения окатышей на обудовлетворительного качества при жиговых конвейерных машинах, включаюдостаточно высокой удельной проиэво- 20 щий фильтрацию через слой окатьппей дительности процесса (cM. таблицу).. охлаждающего агента, о т л и ч а юПосле завершения начального перно- шийся тем, что, с целью улучшеда процесса (3 мин/ окатыши со сред- ния качества готовой продукции, в перо ней температурой 450 С охлаждают ат- вые 2-4 мин процесса разность темпемосферным воздухом и отправляют на . 25 ратур между окатышами и охлаждающим склад готовой продукции. агентом на его входе в слой устанаво

Температуру охлаждающего. агента и- ливают в пределах 360-400 С, при этом поверхности слоя окатышей контролиру- на каждые 5% степени диссоциации геют стандартными термопарами и регули- матита в окатьппах, начиная с 3%, разруют изменением режима работы топливо-ЗО ность температур увеличивают на 400 сжиг ающих ус трой ств . 70 С. охлаждение обычных и диссоциированньос окатышей при регламентации равности температур мехду окатышами и хладагентом в начальный период процесса

Примечания

Качество окатышей

Удельная производительРавность температур махну окатышами и хладагентом, град

Продолз:ительность

Степе диссо циаци гемат та,Z

Прочность кг/ок

Содерхание мевыдер:ккн при регламентирован ной разнос тн температур, мин действительная исхо ирашее на ность, т/м ч лочи класса - 5 мм

Z степедиссо — ° ации гетита

Прототип

Рекомендуемый ретин

Il!

260 О

400 О

0,81

0,84

172

190

3,08 г,lo

1 260

400 нет з

400

400 0

400 О

40О О

400 Нет .

4ОО

1 з

4 з

3 з з з

1,5

0,85

0,84 о,вг

О,84

0,85

2,08

2,14

2,11

З,37 г,ll

196

191

192

Pекомендуемый реким

0,84 190

0,84 196

0,8I 195

0,85 195

4О0

350

350

2,14

2,08 г,1о

2,10 ч

Нет

Рекомендуемый ре4ОО

400 37

400 40

3. з. го

548

560 з 0,84 з О,84 з о,во

З О,84

2,14

3,48

2,08

2,10

l 90

176

192

195

Рекомендуемый ре2,15

2,15

3,51 з 0,85

3 0,85.

3 0,85 го

7Р го

174

400 60

400 70

400 72

688