Способ подготовки тонкоизмельченной агломерационной шихты к спеканию

 

Союэ Соеетсинк

Соцнапнстнчвсинк республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >907076 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 07.12.79 (2() 2849077/22-02 с присоединением заявки М (23.) Приоритет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 25.02.82 (51)N. Кл.

С 22 В 1/24

Рвударстееай кеиктет

CCCP ао делен кзееретекка я еткрытяк (53) УДК 669 1

:622.788.36 (088. 8) (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТОНКОИЗМЕПЬЧЕННОЙ

АГЛОМЕРАБИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ

Изобретение относится к подготовке сырья для черной металлургии.

Известны .способы подготовки аглошихты к спеканию, в которых окомковывают переувлажненную часть шнхты илн отдельные компоненты и затем накатывают остальную часть шихты $1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ подготовки о аглошихты к спеканию, в котором на первой стадии окомковывают 20-70% шихты с переувлажнением на 0,1-2% выше оптимальной (2 j .

tS

Недостатком известного способа при окомковывании шнхт с повьппенным содержанием тонкоиэмельчекных концентратов является отсутствие возможности управления прочностью зародышей и ростом гранул в одном барабанном окомкователе, что приводит к необходимости

t двухстаднйного окомковання в отдельных агрегатах или требует дополнител,.ного устройства для подачи шихты на окомкованные гранулы в конце окомкователя.

Это вызывает усложнение технологической схемы и приводит к получению неоднородного гранулометрического состава окомкованной шнхты, эависяшего от исходной крупности комкующих фракций н как, следствие, снижение газопроницаемости шихты в процессе спекания и ухудшению качества агломерата.

Бель изобретения - улучшение газопроницаемости шнхты и повышение качества агломерата путем управления

llpo ocTHhlMH свойствами зародышей и ростом гранул в одном окомкова гельном агрегате.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включаюшему окомкование с увлажнением части шихты до влажности выше оптимальной для процесса спекания, в зоне увлажнения ссыпаюшийся слой в количестве 5-17% веса шихчы пропитывают до влажности 1418% эа время разового ссыпания шнхты

907076 4(Исходя из того, что окомкованию необходимо подвергать именно тонкоизмельченную часть аглошихты, для чего необходимо создать в ее массе зародыши или ен- центры гранул, обладающие достаточной ! с- пластической прочностью и критической и- массой и способные в период образования противостоять динамическим нагрузкам в окомкователе и обеспечить рост ь io гранул зв счет налипвния на них остальо- ной части тонкоизмельченных частиц, следует, что максимальная эффективность а- в работе окомкователябудет иметь место в том случае, есни пропитка ссыпающегося слоя шихты до влажности 14-18% произошла в начале процесса окомкования.

В ттромышленных условиях предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Смешанная и частично увлажненная в смесителе шихта подается в барабанный окомковвтель, рабочий объем которого условно делится на пять зон.

1 - подготовительная зона, в которой объем шихты, поступающий из загрузочной точки, принимает рабочуюформу. внять 2 — зона основного увлажнения. Ссыпвюшийся слой в количестве 5-17% от и- веса шихты пропитывают до влажности

14-18% за apeMs разового ссыпания шихты в поперечном сечении барабанаокомкователя. Для этого удельный расход воды и площадь орошения устанавливают опытным путем с учетом скорости

3$ пропитки шихты водой. Подается 80% всей воды, подаваемый в окомкователе.

3 - зона грануляции, в которой происходит формирование и частичное упрочнение гранул. в поперечном сечении барабана-окомкова

TerMå

При окомковании шихт с повышенным содержанием токоизмельчениь!х железорудных концентратов наилучшие качеств ные и количественные показатели проце са имеют место при наличии в шихте пр мерно 40% от .объема шихты центров грвнулообрвзования. Следовательно, при окомковании таких шихт надо образоват дополнительные зародыши гранул из сам го тонкоизмельченного железорудного концентрата. Для успешного гранулообр зоввния при этом должно соблюдаться условие выделения избыточной влаги из объема зародыша на его поверхность с одновременным сохранением структурных связей между частицами зародыша при действующих на него динамических нагрузках в окомкователе.

Отличительной особенностью тонкоизмельченных материалов, к которым от носятся железорудные концентраты мокрои магнитной сепарации, при уитвжненни их водой является возникновение пластических свойств, т.е. способность увлажненного материала материала сохр структурные связи при определенных ди нвмических нагрузках. Это свойство ус ливается по мере увеличения влажности материала и достигает максимального значения для концентратов при влажности 14-18%. Физические основы этого. явления заключаются в том, что при итвжности 14-18% дисперсные частицы концентратов обввлакиввются пленкой воды, которая обуславливает их подвиж ность относительно друг друга в нлоскости соприкосновения. При увеличении влажности сверх этого значения пластическая прочность системы концентратвода снижается.

Механизм образования зародыша в массе комкуемого в грануляторе концентрата вполне конкретно обуславливается квк определенным количеством воды в системе, так и глубиной пропитки ссыпающегося слоя шихты водой зв один цикл вращения шихты в поперечном сечении барабана-окомкователя. Пропитка осыпатошегося слоя шихты до влажности

14-18% в,количестве 5-17% от веса шихтъ1 что соответствовало глубине 3З мм ссыпающегося слоя позволяет гголучить зародыши критической массы (спосабные - уплотниться и выдавать воду иа поверхность под действием динамичеоких нагрузок в окомковвтеле) и не вызывает переокомковвние шихты.

46

4 - зона дополнительного увлажнения, в которой доувлвжнению цодвергвют плохо окомкованную часть шихты. В зоне

% подается примерно 20% воды необходи4S мой для уитажнения в окомковвтеле.

5 - зона окончательного формирования и упрочнения гранул.

Пример . В лабораторных условиях института опыты проводили с вгломерационной шйхтой, состоящей,, %:

$0

Железорудная часть шихты-концентрат

ЮГСК 100

Флюс-известняк ракушечник по отношению к железорудной части (фракция 3-Омм) 18

Топливо-смесь коксика и

АШ 1:1 по отношению к железорудной части (фракция

3-0 мм) 8

Из приведенных данных видно, что наилучшие показатели окомкования (по содержанию 10-1,6 мм) достигались в

3-й серии предлагаемого способа, т.е. при пропитке ссыпающегося слом в «оличестве 5-17% от веса до влвжиостя 16%.

Результаты спекания шихт, окомквванной при этих параметрах, и по предлагаемому способу, првиедены в таба.. 2. .Из приведенных данных видно, что применение предлагаемого способа взамен известного позволяет повысить производительность и качество агломерат&.

5 9070

Возврат (фракция 10-0 мм) по отношению ко всей шихте 20

По обеим способам окомковывалн шихту с первоначальной влажностью 6,3% и увлажняли ее в процессе окомкования до 5 влажности 8%, определяли ее грануломет рический состав и спеквли в вглочвше

9 225 мм и разрежении под колоснико<вой решеткой 1000 мм вод. ст. Выход годного определяли по классу + 10 мм после сбрасывания спека с высоты 2 м на чугунную плиту. Прочность определяли в барабане Рубина.

По известному способу 50% шихты увлажняли в процессе окомкования в лабораторном барабане до влажности 0,7%, после чего добавляли остальную часть шнхты, Общее время- окомкования 5 мин.

Предварительно в лаборатории ЮГОК "а определили пластическую прочность типичных железорудных концентратов ЮГОК, НКГОК, СевГОК методом конического пластометра (3) при различной влажности. Сущность его заключалась в оценке сил сцепления между частицами по величине усилия, которое необходимо приложить для проникновения. конуса в cnol концентрата. Максимальная пластическая прочность для этих концентратов была следующая:

ЮГОКК 0,52 дин/смЯ 10 влажность 16%

НКГОК 0,55 влажность 18%

СевГок 0,47 влажность 14%

При этом пластическая прочность кон-, . центратов в интервале влажности 14-18% была высокой. Учитывая, что все концентраты мокрой магнятной сепарации имеют близкий гранулометрический состав (4), можно считать, что их наибольшая пластическая прочность будет наблюдаться при влажности ПВ 14-18%

Опыты по подготовке шихты цо предлагаемому способу провели в горизонталь ном барабане-окомковатепе 0,675 м на длине 0,2м {остальная часть барабана была отгорожена перегородкой) при скорости вращения14 об/мин. Воду в процессе увлажнения подавали распылен76 6 ную через форсунку, орошению подвергали верхнюю часть ссылающегося слоя.

Всего провели 4 серии опытов, в которых пропитку ссыпающегося слоя по влажности 16% осуществляли на гщбийу менее

3 мм, что соответствовало менее 5% шихты (1 серия) 3 мм - 5% шихты (2 серия), 8 мм - 17% шихты (3 серия), 13 мм более 17% шихты (4 серии), ко которую определяли после юля епределенной толщины ссыпающегося слоя пробоотборником в начальный период увлажнения и измерением влажности сре.занных проб из шихты.

Глубину пропитки ссыпающегося слоя до влажности 16% подбирали опытным путем, изменяя удельный расход воды на единицу площади орошения (скорость про- питки в опытах не лимитировала глубину пропитки, так как порозность ссыпакяцегося слоя шихты значительно выше, чем в неподвижном состоянии. и эа время ссыпвния шихты от зоны орошения до пробоотборника вся вода впитывалась шихтой).

Общее время окомкования составляет в -предлагаемом способе 4 мин, а время увлажнения - 0,5-1,5 мин в зависимости от удельного расхода воды, т.е. в зависимости or требуемой глубины пропитки.

При этом подавалось 80% воды от необходимого для доувлажнения шихты äî влажности 8%, остальные 20% воды вводили в конце окомкования для орошения неокомкованной части шихты.

Результаты окомкования шихты по известному и предлагаемому способам йриведены в табл. 1.

907076

8,6

Предлагаемый г

1,6 73,7 24,7

4,5 76,5 19,0

6,3

6,3 6,3

8,5 6,3

6,3

15,5

5,2 91,1

3,7

16,6 15,9 7,0

6,3

79,5

16,4 15,9 15,0

6,3

16,8

3,7

12 4 81,6

6,0

+ слой толщиной менее 3 мм не отбирали.

Таблица2

Способ

Показатели

Предлагаемый Известный Разница, +

14,22.13,71

74,8

+ 0,51

Выход годного, %

75,1

+ 0,3% абсолютная

1,01

1,05

+ 4% относительная

-4,6% относительная

25,9

27,1

Способ подготовки тонкоизмельненной агломерационной шикты к спеканию,включаюI5 ший окомкование с увлажнением части шихты до влажности выше оптимальной для процес« са спекания, о т ч и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения газопроницаемости шихты и повышения качества агломерата путем управления прочност50 ными свойствами зародышей и ростом гранул в одном oKoMKQBBTBlIhHoM агрегаВНИИПИ Заказ 521/34 Тираж 657 Подписное

Филиал ПГ)П Патент, r, Ужгород. ул. Проектная. 4 Вертикальная скорость спекания, мм/мин

Удельная производительность, 2 т/м ч

Прочность (фракция 5-0 мм), %

Формула изобретения те, в зоне увлажнения ссыпающийся слой в количестве 5-17% веса шихты пропитывают до влажности 14-18% за время разового ссыпания в поперечном сечении барабана-окомкователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 410090, кл. С 22 В 1/16, 22.03.71.

2. Авторское свидетельство СССР

N 407948, кл. С 22 В 1/00, 06.01.72.