Способ термической обработки окатышей фосфорсодержащего сырья

 

(72) Авторы изобретения

М. П. Талхаев, A. В. Петров, Л. И. Воуасоаа, С. Я. Гальперина, Н. В. Ворнн е. ц. Хо в

Научно-исследовательский отдел Ленииграйского государственного научно -исследовательского и проектного института основной химической нромьшптенности ! (74) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАВОТКИ ОКАТЫШЕЙ

Ф ОСФОРСОДЕРЖАКЕГО, СЫРЬЯ

Изобретение относится к термической поцготовке сырья на машинах конвейерного типа, например фосфорнта, цля электротермнческой переработки на желтый фосфор и может быть использовано в химичес-. кой промышленности н металлургии.

Известен способ подготовки фосфоритных руц методом окомковання, в котором тон коизмельченную руцную мелочь фосфорита окомковывают, а полученные сырые окатыши упрочняют, подвергая термообработке

lO на обжиговых агрегатах f1

Недостатком известного способа является то, что обжиг окатышей осуществляют ниже температуры появления достаточного

15 количества жнцкотекучих фаз, способствующих упрочненню окатышей прн нх охлажде- . нии, поэтому невозможно избежать разру-, шение окатышей прн обжиге, механическая

Ь прочность обожженных окатышей составляет 80 кг/ск, что способствует образованию большого количества возврата.

Известен также способ термообработки окатышей, в котором прецложеиы темпера2 турные режимы всех стадий термообрабоч кн сырья, включаюшей в себя сушку при

200 С в течение 20-23 мин, обжиг ври

1l 50-1200 С в течение 25-,30 мин и охлаждение. При этом скорость фильтрапии теплоносителя одинакова во всех технсжогических зонах и состащпвет 0,8-0,9 нм/с, Подача теплоносителя производится сверху слоя. Прочность окатышей, прошедших термообработку ври 1150-1200 С, составляет до 159 кг/ок 2 (Недостатком этого таособа является наличие переуеатажнеиного горизонта оимнашей за счет кощжнсании as их,поверхности и частипиэ разрупенне, что нривоаит к снижению жзопроинмаемости и наруииению. технсипя ическога равкима в поеледув-, шнх зонах При этом на 30-35% умещ шается механическая прочность окатмаейнижнего горизонта.

Цель извбрвтеииа - иовьинеиие прочности окатьяней и снижение выхода мело* и при термообрабовае и транспортировке окатышей.

872453 з

Поставленная цель достягается тем, что согласно способу термической обработки окатышей фосфорсоцержашего сырья, включающем сушку и обжиг при 115012ОСР С на колосниковой обжиговой решетшетке, в первую зону сушки, составляющую 5-7% плошади обжига, теплоноситель подают сверху слоя в количестве 1070 мцlм, во вторую зону сушки, составляющую 40-42% ппошади обжига, тепло-, о носитель поцают снизу слоя в количестве

50-300 мам а на остальную часть плошади теплоноситель подают сверху слоя в количестве 80-200 м /и . г.

Выбранные параметры по площади зон обжиговой машины и количеству теплоно- сителя обеспечивают нагрев верха слоя окатышей на глубину 20-50 мм до точки росы и скорость фильтрации 0,2-0,5 м/с.

Площадь первой зоны сушки (5-7% от обшей плошади машины) обеспечивает нахождение окатышей в ней в течение 1-2 мин.

При подаче на слой теплоносителя менее 10 м /м происхоцит замедленный нагрев верхнего горизонта окатышей и температура его на глубину 20-50 мм не превышает точку росы (60-70 С), а, при о 3 2 количестве теплоносителя более 70 м /м нроисхоцит перемещение влаги в слое и конценсация ее на глубине 100-130 мм, вслецствие чего происходит переувлажиение окатышей, ведущее к их разрушению при дальнейшей термообработке.

Вторая часть зоны сушки прецназначе35 на цля полного высыхания окатышей. Поца. ча 50-300 м /м теплоносителя необходима для< достижения скорости фильтрации через слой 1,2 1,6 м/с, что обеспечивает скорость удаления влаги 0,65-0,85 м/

/мин. Если количество теплоносителя менее 50 мам, может происходить кон2. центрация влаги (в среднем горизонте слоя, а при увеличении количества теплоносите- ля выше 300 м /и скорость сушки пре 3 выдает критические параметры, что привод ит к образованию микротрещин н. сниже нию прочности окатышей., 1

Подача теплоносителя менее 80 м /м

Ъ 2 в зону обжига не позволяет достичь минимально необхоцимую скорость обжига, а превышение 200 м /м вызывает интенсивное газовыцеление при цекарбонизапии и разрушение окатышей.

Пример 1. На решетку обжиговой чаши диаметром 400 мм и высотой 550мм загружают слой постели (обожженные окатыши при 1150-1180 С) высотой 100мм в количестве 5 кг, а затем слой сырых окатышей высотой 300 мм в количестве. р

35 кг. Влажность окатышей 10,0-10,5%, Над слоем разжигают горн. В качестве теплоносителя используют продукт сжигания прироцного газа при коэффициенте избытка вохдуха 1,15, устанавливают температуру сушки окатышей 220 С с просс сом процуктов сжигания, а поц слоем разряжение 80 мм воц. ст. После нагрева в течение 15 мин верхний слой нагрет на о глубину 35 .мм до 80 С. асчетная скорость фильтрации 0,35 нм /м . При исследовании слоя путем отбора проб на содержание влаги, переувлажнение в слое не обнаружено.

В следующую зону сушки поцают теплоноситель с температурой 230 С снизу слоя в течение 14 мин из расчета 150M /

/м площаци решетки. 3а это время при укаэанных параметрах слой сырых окатышей полностью высыхает и не наблюцается разрушенных окатышей и окатышей с трещинами. Затем повышают температуру в о горне цо 1200 С, изменяя направление теплоносителя подачей по верху и просасываиие его в количестве 120 м / м плошади в течение 18 мин. После этого окатыши охлажцают фильтрацией холодного воздуха н опрецеляют их механическую прочность как среднее по определениям прочности нижнего, среднего, и верхнего горизонтов слоя. Распре целение температуры по высоте слоя следующее: верх споя 1110 С, середина слоя 1180 С,-нйз слоя 1040 С. Результаты исслецования привецены в таблице .

8-10

23-28

11-14

2-3

Переувлажнение,% (повышение влаги сверх первоначальной)

1 г

Количество окатышей, имеющих после обжига трещины на поверхности,%

Содержание мелочи,% (фракцин 5-10 мм) после разгрузки

872453

Продолжение таблицы

Способ

Показатели

Предлагаемый

Известный

132-140

300-320

86-88

Составитель В. Гроцэовская

Техрец A.Áàáèíåö Корректор Л. Бокшан

Редактор О. Персиянова

Заказ 8935/36 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Прочность обожженных окатышей при сжатии, кг/ок

Прочность на удар,% (содержание фракции

+5 мм после использования в стандартном барабане) Прочность на истирание,% (содержание фракции — 0,5 мм после испытания в стандартном барабане) Технико-экономический эффект для двух технологических линий фосфорной промышленности составляет более 1 млн.руб. вгод. ю

Формула изобретения

Способ термической обработки окаты-: шей фосфорсодержашего сырья, включаю25 ший сушку и обжиг при 1150-1200 С на колосниковой обжиговой решетке, о т л ич а ю.ш и и с я тем, что, с целью повышения прочности окатышей и снижения мелочи, в первую зону сушки, составляюшую

5-7% плошаци обжига, теплоноситель по1 дают сверху споя в количестве 10-70м i

/м, во вторую зону сушки, составляющую

40-42% плошади обжига, теплоноситель подают снизу слоя в количестве 50«

300 м /и, а на остальную часть плоша3 ди теплоноситель подают сверху слоя в количестве 80-200 м /м .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исслецования в области химической электротермии. Труцы ЛенНИИГипрохима. вып. 1, 1967, с. 8-23.

2. Фосфорная промышленность, 1975, № 16, с. 4-11.