Способ спекания агломерационной шихты

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам подготовки сырья для доменной плавки. Изобретение позволяет повысить стабильность, производительность процесса спекания, прочность получаемого агломерата и выход годного агломерата. Способ включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками. Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости: V = К · H · n/h · N, где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; N, n - содержание в аглометационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 1,3 - 4,0, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам двухслойного спекания агломерационной шихты при производстве агломерата для доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности является способ двухслойного спекания агломерационной шихты, включающий дробление и перемешивание железной руды, добавку в шихту твердого топлива, подачу постели на движущиеся спекательные тележки, последовательную подачу на постель двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками. При этом перемещение спекательных тележек устанавливают постоянным.

Недостатками известного способа являются недостаточная стабильность и производительность процесса спекания агломерационной шихты, прочность получаемого агломерата и выход годного агломерата. Это объясняется тем, что процесс агломерации, будучи многофакторным и связанным со сложными физико-химическими и термическими превращениями составляющих аглошихты, в условиях движения спекательных тележек с постоянной скоростью не позволяет гарантированно соизмерять скорость движения спекательных тележек, вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе из агломашины.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, в повышении прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, в сокращении расхода топлива и металлошихты.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ двухслойного спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихт, мм; N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 1,3 - 4,0 м/мин.

Повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты будет происходить вследствие полного спекания шихты на агломерационной машине. Повышение прочности готового агломерата будет происходить вследствие гарантированного достижения зоной готового агломерата колосников спекательных тележек. В этих условиях уменьшается количество отсева, возврата, а также мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 1,3 - 4,0 объясняется физико-химическими и теплофизическими закономерностями процесса спекания двухслойной агломерационной шихты при различном содержании в ней фракций различной величины. При меньших значениях скорость перемещения спекательных тележек будет ниже допустимых значений, что приведет к снижению производительности агломерационной машины. При больших значениях скорость перемещения спекательных тележек будет превосходить допустимые пределы, что не обеспечит полного спекания шихты на длине машины.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от суммарной толщины слоя шихты.

Анализ научно-исследовательской и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ двухслойного спекания агломерационной шихты осуществляют следующим образом.

Пример. Перед спеканием агломерационной шихты в железную руду или железнорудный концентрат добавляют твердое топливо в виде угля, антранцитных штыбов, коксовой мелочи и т. д. Затем шихту перемешивают и увлажняют. На движущиеся спекательные тележки возможна подача слоя постели толщиной до 100 мм, состоящей из агломерационного возврата с фракцией 5 - 15 мм, при помощи питателя с отдельным бункером. Затем на слой постели при помощи двух барабанных питателей последовательно подают два слоя агломерационной шихты различной толщины. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают разрежение.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 1,3 - 4,0, м/мин.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие малого значения скорости перемещения спекательных тележек не используется вся длина агломерационной машины, что приводит к снижению производительности процесса спекания.

В пятом примере вследствие большого значения скорости перемещения спекательных тележек процесс полного спекания агломерационной шихты не происходит, что приводит к снижению качества и выхода годного агломерата.

В оптимальных примерах 2 - 4 вследствие установления необходимого значения скорости перемещения спекательных тележек будет гарантированно обеспечиваться соответствие скорости движения тележек, вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе агломерационной машины. При этом обеспечивается максимальная производительность агломерационной машины, необходимая прочность готового агломерата, повышается выход годного агломерата в условиях снижения количества отсева, возврата, мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки. Кроме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива.

Формула изобретения

Способ спекания агломерационной шихты, включающий последовательную подачу на движущиеся спектральные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости

где v - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K = 1,3 - 4,0 м/мин - эпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях.

РИСУНКИ

Рисунок 1