Способ подготовки шихты к металлургическому переделу

 

=х -" - еоиаЛ

@биотек М„=,A

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (749921

Союз Советск их

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)М. К.л.

С 22 В 1/16 (22) Заявлено 26,09.77 (21) 2528299/22-02 с присоединением заявки ¹

Гооударстовнный комнтет

СССР о делам нзобретеннй и открытий (23) Приоритет (53) УДК

669,1:622.785 (088.8) Опубликовано 23.07;80, Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 23.07.80

Н. К. Чевлытко, Н, С. Грязнов, 10. А. Фролов, Г. И. Нечаева, М,С.Баранов, В. И. Сухоруков и Д, Д. Журавлева (72) Авторы изобретения

Восточный научно-исследовательский углехимический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ

ПЕРЕДЕЛУ

Изобретение относится к подготовке швы для высокотемпературных восстановительных процессов передела рудного сырья (выплавки чугуна, ферросплавов и других целевых продуктов), где в качестве восстановителя и топлива используется кусковой углеродистый материал.

Известны способы раздельной подготовки компонентов шихты к металлургическому переделу, включающие окускование рудного сырья и пос-, ледующее его смещение с подготовленным углеродистым материалом.

Наиболее близким решенчем по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шнхты к металлургическому переделу, включающий укладку под слой аглошихты компонентов шихты последующего металлургического передела, зажигания топлива аглошихты и просасывания через слой газа (2).

Недостатками способа являются потребность в большом количестве дополнительного оборудования (в частности грохотов для отделения руды от аглошихты, дозаторов для подачи термообработанной руды в аглошихту и тд.).

При загрузке руды под слой аглошихты значительно снижается производительность агломашин, так как руда проходит через агломашину вначале под слоем аглошихты, а затем в составе шихты.

Практически не используются возможности по замене дефицитного кокса в шахтном, переделе дешевыми углеродистыми материалами, например утлем, Цель предлагаемого изобретения — упрощение процесса подготовки шихты и снижение капитальных затрат.

Поставленная цель достигается за счет того, что под слой аглошихты помешают слой кусковых высокометаморфизованных углей крупностью 10-40 мм или формовки и полученную смесь агломерата и термообработанного угольного материала направляют иа металлургический передел

Кусковой уголь может также смешиваться с агломератом (спекшейся шихтой) на стадии его охлаждения, В качестве угольного материала в данном способе можно использовать угли высокой

749921

Уголь марки

Т/Краснобродский разрез/

11-12

90,8 74,0

0,25

Исходный

10,4

8,7

91,5

72,0

0,27

9,7

400 класса

92,8 79,1

95,8 80,5

12 — 16

0,27

7,3

15 — 40 мм

0,26

1,6

800

Металлургический

80 10 10 кокс

3. стадии метаморфизма (айтрациты", тощими yram и др.). брикеты, формовки из слабоспекшихся углей крупностью более 10 — 15 мм.

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа в процессе агломерации желеэорудных материалов, где 1 — загрузочное устройство, 2 — колосниковая решетка, 3 колосниковый грохот; 4 — приемный бункер, 5 — зажигательный горн.

Из загрузочного устройства 1 кусковой уголь и аглошихта направляются на аглоленту 2; Готовый агломерат и кусковой уголь с аглоленты подают на колоснйковый грохот 3 и в приемный бункер 4.

Аглошихта готовится традиционными способами.

На агпопенту материалы поступают в соотношении кусковой уголь. аглошихта 1:10 — 20 по объему, Кусковой уголь направляется на колосниковое поле аглоленты под слой шихты. Термическая обработка его производится за счет .Утилизации тепла дымовых газов, выходящих иэ слоя аглошихты.

На участке 1 по мере вертикального продвижения высокотемпературной зоны в спекаемом слое.аглошихты Г кусковой уголь омывается дымовыми газами, выходящими из слоя с температурой 70 — 400 С. Происходит предварительный нагрев кускового угля до соответствующих температур. На участке II темпера

"" тура просасываемых газов на выходе из слоя повышается и достигается 800 — 1000 C. Этими

"газами производится дальнейший нагрев кускового угля до температуры 600 — 800 С. Газы, -"" отходящие с этого участка, чаправляются в зажигательный горн 5, либо замыкаются в

- цикл; так как они содержат летучие вещества.

= пиролиза угля с теплотворной способностью

3500 ккал/нм .

В приемном бункере 4 в результате теплообмена" прй коятактировании кускового "утля

4 и горячего агломерата происходит окон ательяый прогрев угольного материала.

Термообработанный кусковой уголь совместно с агломератом направляется на металлур. гический передел в печи шахтного типа, где

5 он используется в качестве углеродистого восстановителя.

Мелкая часть термообработанного угольного материала (класса менее 10 мм) отделяется на грохоте 3 и совместно с мелким агломератом возвращается в схему подготовки аглошихты, где заменяет часть углеродистого аглотоплива.

Подготовка шихты по предлагаемому способу позволяет получить углеродистый восстано15 витель с минимальными затратами на его производство, так как термическая обработка производится эа счет утилизации тепла в технолоI гическом процессе получения окускованного

20 рудного сырья (агломерата) .

Подготовка шихты по предлагаемому способу дает ряд преимушеств по сравнению с существующим способом термической обработки рудного сырья на конвейерной агломашине, В случае использования кускового угля в

25 5В качестве "постели на аглоленте повышается удельная производительность агломашины благодаря тому, что газопроницаемость шихты для просасываемых газов улучшается вследствие снижения сопротивления слоя, содержа30 щего кусковой уголь.

Снижается загрязнение окружающей среды, так как дымовые газы, обогащенные продуктами пиролиза угля, используются в качестве топлива в зажигательном горне или оли за35 мыкаются в цикле,а не сбрасываются в атмосферу.

В лабораторных условиях были проведены опыты по выявлению эффективности подготов. ки шихты согласно изобретению. В качестве углеродистого сырья испытывали кусковые

40 угли марки Т. (Кузбасса).

В таблице приведена характеристика угля до и после термической обработки.

0,5 — 1,5 96,0 — 97,0 800 85 0 3545

5 74992

Из табли видно, что термообработка угля предлагаемыми способом до температуры 600 — 800 С улучшает физико-химические свойства его как углеродистого восстановителя. Увеличивается содержание углерода с 91 до 96%, структурная прочность с 74 до 80%, реакционная способность кускового угля вследствие . увеличения его пористости за счет пиролиза органической — массы, 10 . Установлено, что прогрев кускового угля по предлагаемому способу происходит со скоростью 20 град/мин.

В результате высокой скорости прогрева угольного материала происходит его частичное растрескивание. Определено, что образование мелких классов составляет 5 — 10% от общей массы кускового утля, загружаемого на колосниковое поле аглоленты. Использование их в качестве аглотоплива более эффективно по сравнению с сырым угольным материалом в силу большего содержания в них углерода (96% против 91%).

Крупнокусковой термообработанный до 600—

800 С уголь по своим свойствам отвечает требованиям, предъявляемым к углеродистому восстановителю при переделе окускованного рудного сырья (агломерата) в шахтных печах небольшого объема и является более эффективным углеродистым сырьем в сравнении с сырым угольным материалом (см. таблицу).

В сравнении с металлургическим коксом он является более дешевым и менее сернистым, видом углеродистого сырья. Стоимость 1 тонны термообработанного тощего угля ниже на 20 руб., чем металлургического кокса, 1 6 что позволяет снизить себестоимость целевого продукта металлургического передела на

10 — 15%.

Использование предлагаемого способа подготовки шихты, позволяет значительно сократить капитальные вложения на организацию производства термической обработки (коксования) угольного сырья с целью получения кускового углеродистого восстановителя (кокса, полу» ЬВЪ кокса, формованного кокса и т.д.) так как не требует сооружения специальных агрегатов.

Формула изобретения

Способ подт:отовки шнхты к металлургическому переделу, включающий укладку под слой аглошихты компонентов шихты последующего металлургического передела, зажигания топлива аглошихты и просасывания через слой газа, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения процесса подготовки шихты и снижения капитальных затрат, под слой аглошихты помешают слой кусковых высокометаморфизованных углей крупностью 1040 мм или формовки и полученную смесь агло-мерата и термообработанного угольного материала направляют на металлургический передел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ефименко .Г. Г., Гиммельфарб Д. А. и

Левченко В. Е., Металлургия чугуна, Киев, "Высшая школа", 1970.

2. Черная металлургия капиталистических стран. Окускованне руд и доменное производство, Черметинформация, 1966, с. 35.

749921

Тираж 694 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4

Редактор И. Мырдина

Заказ 4431/8

Составитель Л. Панникова

Техред М. Кузьма Корректор Е. Лапп