Способ спекания агломерационной шихты

 

Использование: изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам подготовки сырья к доменному переделу. Сущность изобретения: способ двухслойного спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждой из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками. Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости: V = K · T · m · H · q/t · M · h · Q; где: V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; Т - содержание железорудного концентрата в шихте, %; t - содержание твердого топлива в шихте, %; М, m - содержание углерода в твердом топливе шихты, соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,1 - 0,2, м/мин. Соотношение массы железорудного концентрата к массе твердого топлива в шихте устанавливают в пределах 12 - 20. Технический результат 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 газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов. 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 постоянной.(Вегман Е.Ф., Теория и технология агломерации, М.: Металлургия, 1974, с.211 - 213).

Недостатком известного способа является недостаточная стабильность и производительность процесса спекания агломерационной шихты, прочность получаемого агломерата, выход годного агломерата, перерасход газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Это объясняется тем, что процесс агломерации, как процесс многофакторный, связанный со сложными физико-химическими и термическими превращениями составляющих аглошихты в условиях движения спекательных тележек с постоянной скоростью, не позволяет гарантировано 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 расходов газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Технический эффект достигают тем, что способ двухслойного спекания агломерационной шихты включают последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различными содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости: V = K·T·m·H·q/t·M·h·Q; где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; T - содержание железорудного концентрата в шихте, %; t - содержание твердого топлива в шихте, %; M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,1 - 0,2, м/мин;
при этом соотношение массы железорудного концентрата к массе твердого топлива в шихте устанавливают в пределах 12 - 20.

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 приводит к повышению эффективности доменной плавки, сокращаются расходы газообразного и твердого топлив, металлосодержащей шихты и флюсов.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,1 - 0,2 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями спекания двухслойной агломерационной шихты при различных содержаниях в слоях углерода и влаги. При больших значениях не будет происходить полного спекания шихты на длине агломашины. При меньших значениях не будет использоваться вся длина агломашины.

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

Диапазон значений соотношения массы железорудного концентрата к массе твердого топлива в шихте в пределах 12 - 20 объясняется термическими закономерностями спекания агломерационной шихты. При меньших значениях будет происходить перерасход топлива. При больших значениях топлива будет недостаточно для полного спекания суммарного слоя шихты.

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

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа и признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии предлагаемого 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 железорудный концентрат с фракцией менее 1 мм добавляют твердое топливо в виде угля, антрацитных штыбов, коксовой мелочи, а также флюсы в виде известняка, доломитозированного известняка, возврата в количестве, например, 25% от всей массы аглошихты. Затем шихту увлажняют и перемешивают. 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 и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают разрежение. Спекание аглошихты производят на спекательных тележках длиной 1,5 м, шириной 4,0 м с площадью 6 м².

Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости:
V = K·T·m·H·q/t·M·h·Q;
где
V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
T - содержание железорудного концентрата в шихте, %;
t - содержание топлива в шихте, %;
M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,1 - 0,2, м/мин.

Соотношение массы железорудного концентрата к массе твердого топлива в шихте устанавливают в пределах 12 - 20.

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 гарантировано обеспечиваться соответственно скорости движения теплежек, вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе 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, металлосодержащий шихты и флюсов.

Формула изобретения

Способ спекания агломерационной шихты, включающий последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки 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, отличающийся тем, что спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости:
V=K·T·m·H·q/t·M·h·Q,
где v - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
T - содержание железорудного концентрата в шихте, %;
t - содержание твердого топлива в шихте, %;
M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,1 - 0,2, м/мин,
при этом отношение массы железорудного концентрата к массе твердого топлива в шихте поддерживают в пределах 12 - 20.

РИСУНКИ

Рисунок 1