Способ подготовки шихты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 1/24 4 (л)

О

СО о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР (21) 4795605/02 (22) 26,02.90 (46) 30,04,92. Бюл, М 16 (71) Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе (72) B.M.Ïàâëîâåö (53) 622.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1618771, кл, С 22 В 1/24, 1988. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке железорудного сырья для доменной плавки. Целью изобретения является повышение произвоИзобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке железорудного сырья для доменной плавки, Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу влажной шихты в окомкователь, окомкование, доувлажнение.

Известный способ обладает невысокой эффективностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу влажной шихты в окомкователь, окомкование, доувлажнение и обработку материалов сжатым воздухом, Известное техническое решение имеет ограниченные резервы повышения эффективности его работы, В частности, его применение затруднительно при окомковании аглошихты, обладающей невысокой влаж,, Ы,, 1730186 А1 дительности процесса и прочности гранул, При подготовке шихты к спеканию влажную шихту подают в окомкователь, окомковывают, доувлажняют и обрабатывают водошихтовой суспензией, вводимой в поток сжатого воздуха в количестве 1 — 20% от массы исходной шихты, причем масса твердой фазьi в суспензии составляет 50 — 80% Сжатый воздух можно подавать встречными струями. Взаимодействие суспензии с исходной шихтой способствует интенсивному зародышеобразованию, что улучшает структуру окатышей и их качество, 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ностью, s связи с чем трудно. повысить производительность способа. Осуществление известной технологии не позволяет улучшить гранулометрический состав окомкованных материалов, особенно на барабанных окомкователях. На этих устройствах также трудно добиться значительного повышения прочности материалов, Цель изобретения — повышение производительности процесса и прочности гранул.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки шихты к спеканию, включающем подачу влажной шихты в окомкователь, окомкование, доувлажнение и обработку материалов сжатым воздухом, согласно изобретению шихту в процессе окомкования обрабатывают водошихтовой суспензией, вводимой в поток сжатого воздуха в количестве 1 — 20% от массы исходной

1730186 шихты, причем масса твердой фазы в суспензии составляет 50 — 80, а сжатый воздух подают встречными струями.

Сущность изобретения заключается в том, что обработку комкуемых материалов предлагается проводить многофазным потоком: газоводошихтовой смесью, подаваемой под давлением и обладающей высокой кинетической энергией.

Преимущества данной технологии обусловлены тем, что такая структура потока полностью устраняет явления отскока частиц и пескоструйный эффект, в результате чего повышаются качество и прочность окомкованных материалов. Одновременно с этим улучшаются условия окомкования шихты и усиливаются процессы, ответственные за упрочнение окатышей. Механизм обработки шихты многофазным потоком заключается в том, что частицы влаги и шихты, содержащиеся в нем, в процессе взаимодействия с исходной шихтой способствуют интенсивному зародышеобразованию, так как менее влажная исходная шихта интенсивно коагулирует(налипает) на переувлажненных ядрах водошихтового потока, Другая часть этого потока интенсивно обрабатывает зародыши и окатыши, внедряясь в структуру последних с высокой скоростью, Причем газодинамические параметры потока (скорость, расход и давление) в этом случае могут быть повышены, поскольку переувлажненные ядра многофазного потока обладают значительной вязкостью, в результате чего структура окатышей в меньшей степени становится восприимчивой к разрушающим динамическим нагрузкам.

К достоинствам предлагаемого способа относится возможность его применения для получения окатышей и окомкования аглошихты. Для железорудных материалов значительно усиливается процесс зародышеобразования и повышается прочность окускованных продуктов, однако упрочнение окатышей идет более интенсивно, так как влажность шихты здесь более высока, а действующий механизм упрочнения более продуктивен для повышения прочности кусков больших размеров. В тоже время при окомковании аглошихты значительно повышается однородность гранулометрического состава окускованного сырья, что благоприятно сказывается на последующем процессе спекания, Обработка комкуемых материалов многофазным потоком предпочтительная для труднокомкуемых шихт: грубодисперсных, многокомпонентных (топливных, шламовых и др.), которые в этом

55 случае хорошо окусковываются с образованием гранул достаточно высокой прочности.

Повышение эффективности способа заключается в увеличении производительности процесса окомкования, в повышении прочности кусковых материалов и в улучшении гранулометрического состава готовых материалов для аглошихт и железорудных окатышей.

Расход водошихтовой суспензии, вводимой в поток сжатого воздуха, должен составлять 1 — 20 от массы исходной шихты. В этом случае способ подготовки шихты к спеканию проявляет наибольшую эффективность. Причем масса шихты (твердой фазы) в водошихтовой суспензии должна составлять 50 — 80 /. В таком состоянии суспензия легко идет по тракту, эффективно распыляется и участвует в процессе окомкования шихты, К достоинству предлагаемого способа относится возможность одновременного осуществления операций обработки шихты и ее доувлажнения водошихтовой суспензией, приготовляемой из исходных компонентов технологического процесса: влажной шихты и воды. В этом случае система упрощается, так как тракты доувлажнения и обработки совмещаются, Степень упрочнения материалов и повышение производительности процесса можно дополнительно повысить, если сжатый воздух подавать встречными струями. В этом случае усиливается сила давления струи многофазного потока на материалы, повышается скорость движения материалов и интенсивность процесса окатывания.

Пример осуществления способа, Влажная железорудная шихты подается на рабочую поверхность тарельчатого или барабанного окомкователя, где комкуется в режиме переката. При этом она доувлажняется и одновременно обрабатывается водошихтовой суспензией, вводимой в поток сжатого воздуха в количестве 1 — 20 от массы исходной шихты, причем масса твердой фазы в суспензии составляет 50 — 80, Формирование водошихтовой суспензии осуществляется путем установки на тракте подачи сжатого воздуха струйного эжектора, на входе которого прикреплена течка для подачи шихты и сопло, через которое подается струя воды. Образующаяся водошихтовая суспензия подсасывается в тракт подачи сжатого воздуха, где формируется многофазный газоводошихтовый поток, который интенсивно обрабатывает и доувлажняет комкуемые материалы. Дополнительное повышение прочности гранул можно достичь

1730186

Оптимальное количество водошихтовой суспензии, вводимой в поток сжатого воздуха, должно составлять 1 — 20 от массы исходной шихты (табл.2). Если это количество будет мене 1, то в этом случае предлагаемый способ будет характеризоваться параметрами способа-прототипа. Если количество водошихтовой суспензии будет более 20o от массы исходной шихты, то процесс обработки материалов затрудняетТаблица 1

Тип г ан лято а

Показатели способа

Барабанный

Тарельчатый

Прототип Предлагаемый

Прототип . Предлагаемый

Шихта я п оизводства окатышей

Прочность окатышей, кг/окат.

Фракция окатышей, — 10 мм

+10 ... — 20 мм

+20 мм

Относительная производительность способа, 0,9 — 1,0

1,50-1,79

1,89

1,15

35,0

45.5

19.5

14,1

79,2

6,7

14,7

78,8

6,5

20,0

67,9

12,1

122,4

105,9

100

100

Ши хта ля и оизво дства агломе а та

Прочность гранул, кгlгран.

Фракционный состав окомкованной шихты, — 0,5 мм

+05 ...-50 мм

+5,0 мм

Относительная производительность способа, 0,87

0,6

0,8

0,70

0,5

83,0

16,5

0,4

93,0

6,6

0,9

92,6

6,5

6,9

76,6

16,5

100

100

111,5

158,7

Примечание. Данные представлены для количества водошихтовой суспензии, равной 20 от массы исходной шихты, и содержания шихты в ней, равного 50, подачей сжатого воздуха встречными струями, Экспериментальные данные, представленные в.тал.1, получены для тарельчатого окомкователя диаметром 0,4 м, в котором влажность Тейского железорудного концентрата изменялась с 6 до 10,5, и для барабанного гранулятора, влажность шихты в котором составляла 6,5 . Исследуемые шихты в любом типе окомкователей по данному способу позволяют повысить прочность гранул на 5,6 — 27,8 и производительность процесса на 5,9 — 58,7 . ся и характеризуется невысокими показателями. Содержание твердой фазы в суспензии должно быть в пределах 50 — 80, Уменьшение этого предела приводит к пе5 реувлажнению шихты, а увеличение этого предела свыше 80 нарушает процесс истечения суспензии, так как ее вязкость значительно возрастает.

Формула изобретения

10 1. Способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу влажной шихты в окомкователь, окомкование, доувлажнение и обработку материалов с подачей сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с

15 целью повышения производительности процесса и прочности гранул, обработку шихты осуществляют водошихтовой суспензией, вводимой в поток сжатого воздуха в количестве 1 — 20 от массы исходной ших20 ты, причем масса. твердой фазы в суспензии равна 50 — 80, 2. Способпоп.1,отличающийся тем, что сжатый воздух подают встречными струями.

1730186

Таблица 2

Примечание. Окомковывали аглошихту на барабанном окомкователе; прочерки (— ) соответствуют нарушению процесса обработки и окомкования.

Составитель Л. Панникова

Редактор 3. Ходакова Техред М,Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 1490 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101