Способ спекания сернистой шихты

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к подготовке сырья методом агломерации. Цель - повышение степени десульфурации. При спекании сернистых шихт на агломерационной ленте с прососом воздуха сверху вниз в шихту вводят сульфатную или сульфидную добавки, обеспечива-я соотношение сульфатной серы к сульфидной в пределах 0,1-0,5. При спекании двухслойной шихты в нижнем слое это соотношение поддерживают в пределах- 0,5-1,0. Этим обеспечивается оптимальный окислительно-восстановительный потенциал как верхнего, так и нижнего слоя. Сера при разложении сульфатов взаимодействует с серой сульфидов и выступает в качестве окислителя и сера сульфидов - в качестве восстановителя, при этом переход серы в газовую фазу повышает степень десульфурации . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 22 В 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

jQi

1 ъ

) j аааай (21) 4687677/02 (22) 06.05,89 (46) 15.06,92, Бюл, N. 22 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) В.А,Кобелев и В.В.Шавриков (53) 669.1, 622.785(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 834168, кл. С 22 B 1/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 740847, кл. С 22 В 1/16, 1978, (54) СПОСОБ СПЕКАНИЯ СЕРНИСТОЙ

Ш ИХТЫ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке сырья методом агломерации. Цель — повышение

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке сырья методом агломерации.

Целью изобретения является повышение степени десульфурации.

Существующие агломерационные шихты как правило содержат сульфатную или сульфидную серу. Для обеспечения предложенного отношения необходимо вводить дополнительно в шихту сульфатную или сульфидную серу. Это достигается применением специальных добавок, имеющих в своем составе тот или иной вид серы.

Регламентирование отношения сульфатной серы к сульфидной в пределах 0,1—

0,5 обеспечивает оптимальный окислительно-восстановительный потенциал при спекании агломерата как верхнего, так и нижнего слоя. Сера при разложении сульфа. Ы2» 17404о1 А1 степени десульфурации. При спекании сернистых шихт на агломерационной ленте с прососом воздуха сверху вниз в шихту вводят сульфатную или сульфидную добавки, обеспечивая соотношение сульфатной серы к сульфидной в пределах 0,1 — 0,5. При спекании двухслойной шихты в нижнем слое это соотношение поддерживают в пределах.

0,5 — 1,0. Этим обеспечивается оптимальный окислительно-восстановительный потенциал как верхнего, так и нижнего слоя. Сера при разложении сульфатов взаимодействует с серой сульфидов и выступает в качестве окислителя и сера сульфидов — в качестве восстановителя, при этом переход серы в газовую фазу повышает степень десульфурации. 2 табл. тов, например, щелочноземельных металлов, взаимодействует с серой сульфидов и выступает в качестве окислителя, а сера сульфидов в качестве восстановителя, Результатом этой реакции является полный переход серы в газовую фазу, что повышает степень десульфурации. Реакцию взаимодействия сульфатной и сульфидной серы можно представить s следующем виде:

MeSO4+ FeS+ Ог = FeO+ МеО+ 2S02,(1)

Температурный интервал реакции

800 С и выше. Половина сульфидной серы удаляется до 800 С по реакциям:

РеЯг = FeS+ 1/2 S2; (2)

1/2 S2+02 = S02. (3)

Верхний предел отношения сульфатной серы к сульфидной для верха слоя обусловлен . стехиометрическим соотношением серы и

1740461

55

Fe по реакции (1). При превышении этого предела, т.е, увеличении отношения сульфатной серы к сульфидной более 0,5, непрореагировавшая сульфатная сера останется в агломерате, что приведет к снижению степени десульфурации. Нижний предел соотношения сульфатной и сульфидной серы обусловлен минимальным количеством сульфатной серы по отношению к сульфидной, т.е. 0,1, при котором сохраняется активирующее действие по реакции (1). При меньшем, чем 0,1, отношении сульфатной серы к сульфидной эффективность ее по повышению степени десульфурации резко снижается. Это обусловлено как меньшей полнотой протекания реакции (1), чем по стехиометрии, так и уменьшением непосредственного контакта реагирующих веществ.

В нижнем слое шихты, при спекании прососом воздуха сверху вниз окислительный потенциал снижается, что обусловливает необходимость повышения количества окислителя в нижнем слое для повышения степени десульфурации, В связи с этим отношение сульфатной серы к сульфидной в нижнем слое необходимо увеличить и поддер>кивать в пределах 0,5 — 1,0. Верхний предел отношения, т.е. 1,0, обусловлен максимальным пределом повышения сульфатной серы в шихте, при котором не возрастает количество остаточной серы в агломерате. При отношении более 1,0 количество остаточной серы (в виде сульфатов) резко возрастает, что снижает степень десульфурации, При отношении менее 0,5 в нижнем слое также снижается степень десульфурации за счет уменьшения степени окисления сульфидной серы, Пример. Шихту, содержащую железорудные материалы (концентрат и аглоруда), известняк смешивают с коксиком и возвратом, увлажняют, окомковывают и загру>кают в лабораторную аглочашу диаметром 250 мм двумя равными слоями.

Количество сульфидной серы в шихте верхнего и нижнего слоя регулируется путем изменения соотношения концентратов и аглоруды. В опыте по прототипу состав шихты верхнего слоя: концентрат I 12 о, концентрат II О о, аглоруда 39 о. Состав шихты

35 нижнего слоя концентрат I О >, концентрат

1128%, аглоруда 23о . В опытах по предлагаемому способу состав шихты верхнего и нижнего слоя одинаковый и составляет: концентрат! 50, концентрат II О, аглоруда

1, Количество сульфатной серы в шихте верхнего и нижнего слоя изменяется путем изменения количества вводимой сульфатной добавки.

В опыте по прототипу сульфатную добавку вводят в шихту только в нижний слой (сверх 100о ). В опытах по предлагаемому способу сульфатную добавку вводят в одинаковом количестве в оба слоя (сверх 100 о).

В части опытов изменяют количество сульфатной добавки путем ее увеличения в нижнем слое. Состав основных компонентов в шихтовых материалах приведен в табл.1, Содержание возврата, а также известняка и коксика в шихте верхнего и нижнего слоя остается постоянным и составляет соответственно 30 о, 15 и 4 о. После спекания и охлаждения пирог разделяют по высоте на две равные части и анализируют на содержание серы. Результаты испытаний приведены в табл.2, Сульфатная добавка, использованная в опытах, представляет собой в основном сульфат бария. Также были испытаны добавки. содержащие в своей основе сульфаты кальция, стронция и магния.

Анализ приведенных результатов показывает, что применение предлагаемого способа спекания сернистых шихт позволяет повысить степень десульфурации по сравнению с известным способом с 74,6 до 92,494,9 о, при этом содержание серы в агломерате снижается с 0,177 о до 0,0600,105 о.

Формула изобретения

Способ спекания сернистой шихты, включающий подготовку одно- или двухслойную загрузку на агломерационную ленту и спекание с прососом воздуха сверху вниз шихты, содержащей сульфидную и сульфатную серу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени десульфурации агломерата, в шихту вводят сульфатную или сульфидную добавку, обеспечивая отношение сульфатной серы к сульфидной в пределах 0,1 — 1,0.

1740461

Таблица 1

Таблица2

Показатели Пзвестный способ

Предлагаемый

8 1 9 (10

1 ("

5 .6 I 7

1, 190

1 190

1, 190

1,466

1,466

1,466

0,330

1,065

0,698

1,190

1 380

1,285

1,! 90

1,428

1,309

I 190

1, 666

1,428

1,190

1,904

1,547

I,190

1,999

1,594

>,958

0,958

0,958

0,330

0,069

0,200

О, 954

0,954

0,954

О, 952

О, 952

0,952

0,950

0,950

0,950

О, 952

О, 952

0,952

О, 952

0,952

90952

О, 952

0,952

О, 952

О, 952

0,952

0,952

О, 952

0,952

0,952

0,000

0,996

0,498

0,095

0,095

0,095

0,238

0,476

0,357

0,520

0,520

О, 52.0

0,25

1,10

0,67 °

0,25

0,25

0,25

0,0

2,49

0,05

0,05

0,05

0,10.

0,10

О, 10

0,50

0,50

0,50

0,55 о,55

0,55

0,25

0,50

0,35

0,25

0,75

0,50

0,25

1,00 о,62

Содержание серы в агломерате, ф

0,250

0,180 0,110 0,0960 0,105 0,280

0,! 77

0,128

0,085 0,065 0,120

Степ ь удаление серы, 74,6

82,1

89,6

80,9 90,0

92,6

91,9

93,5 95.5

84,3

92,2

30

Составитель Л,Шашенков

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор И,Муска

Редактор О.Спесивых

Заказ 2053 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

Содержание обцей серы в шихте, верхний слой нижний слой среднее

Содержание сульфидной серы в шихте,2 верхний слой нижний слой ,среднее

Содержание сульфатной серы е шихте,8: верхний слой нижний слой среднее

Отношение сульОатнпй серы к сульфидыой> ед. верхний слой ним ий слой. среднее

1,006

1,006

1, 006

0,048

0,048

0,048 1,049

1,049

1,049

0,238

0,2 38 о,238

1,425

1,425

1,425

0,475

0,475

0,475

0,946

0,946

0,946

0,238

0,428

0,333

0,25

0,45

0,45

0,238

0,714

0,476

0,238

О:952

0,595

0,238

1,047

0,642