Способ подготовки шихты к спеканию

 

т е@т,:.,;;..;,.: .:.. Я4

ОП АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советские

Социалистических

Республик " 724585

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное w авт. свид-ву (22) За алеко 10.08.78 (2I ) 2656622/22-02 (5! )М. Кл.

С 22 В 1/14 с присоединением зйявки М

Гвеудеретееяяе| кемятет

СССР яв делам язебретеяяя я вткрытяя (23) Приоритет

1 .Опубликовано 30.03.80, Бюллетень %, 12 (5З) УДК 669.1:622..788.36(088.8) Дата опубликования описания 31,03,80

A. B. Малыгин, Н. С. Климова, Г. И. Коморников, А. Г. Жунев, JI. И. Александров, M. Г. Бойко, А. С. Белкин и М. A. Цейтлин (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых

«Уралмеханобр (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ

I с

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при под готовке к спеканию руд и концентратов черных и цветных металлов, а также при грануляции фосфоритов и других сы3 пучих материалов химической промышленности.

Известен способ образования гранул, основанный на использовании вибрации

Ы.

1О

Недостатком способа является слож ность осуществления и ограниченная применяемость.

Известен способ гранулирования мелко дисперсных материалов в виброкипящем слое с применением вертикальных кру говых или эллиптических вибраций, заI ключйнощийся в том, что гранулируемый матереГал переводится и состояние кипения путем подачи на вибрирующую по-. ув верхность и обрабатывается с одновременным обрыогиванием водой ло получе ния гранул нео6ж)днмь(х роз м . pAB и прочности (2) .

Однако способ малопродуктивен, так как вследствие повышенной пористости кипящего слоя пропитка гранулируемого материала водой протекает замедленно, что определяет медленное упрочнение гранул. Кроме того, в состояние кипения удается перевести незначительную по толщине (20-30 мм) слой комкуемого материала ввиду его низкой газопроницаемости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ окускования порошкообразных материалов на наклонной виброплоскости, выполненной в виде грохота со стержнями, расположенными параллельно в направлении движения материала.

В щели между стержнями ио нижней камеры устройства снизу вверх подается смесь нагретого воздуха и пара, благодаря чему на частицах созда тсл алг.— зионная пленка, способствуюшоя пх огрегации (3) .

72

Недостатком указанного способа яьl ляется низкая прочность гранул и невозможность использования для гранулирования материалов с повьштенной исходной влажностью.

Это обусловлено тем, что интенсивное упрочнение гранул происходит по за« вершении их интенсивного роста. В известном способе процесс грануляции за вершается на стадии интенсивного. роста, так как идет непрерывное увеличение их влагосодержания, что не обеспечивает их упрочнения.

Кроме того, в условиях текущего производства, когда влажность концентратов после фильтрации высока, для осущест вления способа требуется организация частичной подсушки концентратов. Влаж ность привозных материалов также может быть высокой из-аа неблагоприятных погодных условий (дождь, снег).

Е(елью изобретения является повышение прочности гранул.

Указанная цель достигается тем, что материал продувают сначала паром, а затем нагретым воздухом, .причем соотношение времени подачи пара и воздуха составляет 0,54-1,86, Способ осуществляется следующим образомм.

Пред ьарйтельно увлажйенный до заданного влагосодержания материал подают на виброповерхность и в течение всего процесса гранулирования продувают снизу вверх последовательно паром, а затем нагретым воздухом. Продувка паром способствует более быстрому образованию гранул, а также их прогреву, что предохраняет гранулы от разрушения в зоне переувлажнения при агломерации шихты. В связи с тем, что точка росы составляет около 60 С, необходимо чтобы прогрев гранул осуществлялся до температуры не ниже 60 С. Продувка гранулируемого материала нагретым воздухом после прекращения подачи пара обеспечивает отвод влаги с поверхности гранул, тем самым блокируя их рост.

Это обеспечивает интенсивное упрочнение и частичную подсутттку гранул.

Нижний предел времени продувки нагретым воздухом обусловлен требова. нием упрочнения гранул и составляет 0,3 общего времени обработки материала на виброповерхности, соответствентто 0>65 общего вралю ни обработки материатт» на виброиовт рхности приходится иа про дувку паре., При меньшем ирол» тттт ирт4585 1дувки воздуxDM прочность грянул не превосходит прочность гранул, получаемых по известному способу (см. табл. ).

Соотношение времени продувки паром и воздухом определяется влажностью гранулируемого материала: чем выше влажность материала, тем меньше время продувки его паром и соответственно больше время продувки нагретым возду-!

О хом.

Проводят опыты по вибрационному гранулированию качканарского титаномагнетитового концентрата, содержащего

90% класса 0-0,074 мм. Исходная влаж15 ность концентрата 8,5%. Гранулирование осуществляют на горизонтальном инерционном вибростенде с лотком шириной 0,2 и длиной 1,4 м, Вертикальная амплитуда колебаний 4 мм, частота 1300 колебаний

20 в минуту. Подачу пара и воздуха осуществляют через трубки из нержавеющей стали с отверстиями, смонтированные на днище лотка.

Р

Температура пара и воздуха на входе в слой 120 С. Давление используемого пара 2 атм. Время гранулирования 30 с, удельная производительность гранулятора5 т/м ч, %

Относительную прочность гранул определяют по изменению их среднего диаметра после разрушения в течение 17 с в барабане диаметром 0,35 м и с тремя полками на внутренней поверхности и скоростью вращения 35 об/мин по формуле:

Х -Х

П=—

Х-Х о

40 где )(— средний диаметр частиц неграо нулированного материала, мм;

Х вЂ” средний диаметр гранул, мм; т

)(средний диаметр гранул после разрушения, мм.

Если Х =. Х, то относительная прочность гранул равна 1, если Х = Х, то относительная прочность гранул равна нулю.

$0

Время продувки паром составляет

15 с и нагре тым воздухом 15 с (соотношение.0,5-0,5). При этом получают гракулы с преобладающим рая тером 525 мм (76%), что особентто важно для

55 успешного хода процесса спек ания шихты с гт ки зрения газодинамики процесса. Темпера i ра гранул составляет 75 (:, а относи . тельная прочность 0,9. >, т,т. < р иний

724585 диаметр гранул изменяется при их испырации очень незначительно, В других примерах осуществления способа изменяют исходную влажность материала (от 9,5 до 7,9%) и соотношение времени продувки слоя паром и нагретым воздухом (от 0,79:0,21 до

0,21:0,79).

Проведенные испытания свидетельствуют о значительном (по сравнению с извест 10 ным) упрочнениигранул при осуществлении гранулирования по предлагаемому способу (так, при исходной влажности шихты

8,5% и равных расходах пара и воздуха относительная прочность гранул увеличивается с 0,59 до 0,85 или на 44%) ° и о целесообразности использования способа при соотношениях времени продувки паром и воздухом от 0,35:0,65 до

8,9 — 2,0 19,5 11,0 67,5 75

Известный (смесь пара и воздух

1:1) 7,9

0,59

75 ,75

9,5 2,531 5 76,0

10,2 41 040,0 19,0—

10,4 46,0 43,0 15,08,6

0,32

0,28

Предла- 0,7 1:0,29

0,65:0,35

0,50

9,4 8,5 22,5 69,0 -.

9,2 — 21,079,09,5 1,0 25,0 74,0—

9,3 2,5 21,5 76,0

7,9

0,63

0,78

0,86

0,6:0,4

0,5:0,5

8,5

0,35:0,65

0,79

9,5 8,0 8,0 4800,35:0,65 9,5

0,80

9,7 30,0 42,0 28,00,29:0,7 1

9,2

0,78

0,70

20,0 75,0 5,0

9,2

48,0 40,0

12,0

0,35:0,65 10,0

98 98 шение времени подачи пара и нагретого

45 воздуха составляет 0,54-1,86.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патенг Англии N 1251078, кл В 01 Х 1/14, 1971.

so 2. Известия ВУЭов Бветная металлургия, 1967, М9 1, с. 16-21.

3. Патент США М 3531826, кл. 18-1, 1967.

БН ИИП И Заказ 798/7 Тираж 694 Подписное

Филиал !11ц! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изо ретения

Способ подготовки шихты к спеканию, включающий гранулирование материала на вибрирующей поверхности, обработку его паром и нагретым воздухом, отличающийся тем,что,с целью повышения flp0 пюсти гранул, материал продувают сначала паром, а затем нагретым воздухом, причем соотно,0,65:0,35. Дальнейшее увеличение вре мени продувки слоя паром (0,65) приводит к снижению прочности гранул, а, уменьшение (<0,35) — к снижению темо пературы шихты до 55 С, что не исключает конденсацию паров воды при спекании такой шнхты (гочка росы 60 С). Лабораторные спекания шихт, гранулированных по предлагаемому способу, показывают, что эа счет увеличения прочности гранул увеличивается газопроницаемость спекаемого слоя и производительность агломерационной установки на 2-3% по сравнению с известным.

Результаты испытаний, известного и предлагаемого способов при гранулировании качканарского титано-магнетитового .концентрата приведены в таблице.

86