Способ стабилизации гранулометрического состава агломерационной шихты готовцева а.а.

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистичвскик

Республик

< 908875 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1602.76 (21) 2328447/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 2802.82. Бюллетень М9 8

Дата опубликования описания 28. 02.82

51)М Кл з

С 22 В 1/24

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669 13 622. .788.36 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

A.A.Ãîòoâöåâ

"." г.

Киевский институт автоматики имени ХХу åàðà (7! ) Заявитель

КПСЧ (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО

СОСТАВА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ ГОТОВЦЕВА

Изобретение относится к окускованию металлургического сырья и может быть использовано н процессе подготонки компонентов агломерационной шихты к спеканию.

Известен способ, предусматривающий регулирование гидрофильности поверхности зерен компонентов агломерационной шихты, путем введения н нее поверхностно-активных нещестн, которые избирательно адсорбируются на понерхностях зерен и ураннинают степень гидрофильности всех компонентов, что улучшает смешивание и окомконание (1) .

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающий смешивание, унлажнение и окомконание компонентов, заключающийся н том, что н шихте, поступающей на окомконание, содержание фракции 1-3 мм поддерживают на уровне

0,5-0,75 от содержания фракции меньше 0,05 мм. После смешивания шихту унлажняют, гранулируют и подают на спекание (2) .

Иэнестный способ предназначен для шихт с узким спектром крупности зерен и не может быть осущестнлен при спекании шихт, содержащих менее 25 и более 50В тонкоизмельченных железорудных концентратов, которые, н основном, представлены частицами меньше 0,05 мч. В таких шихтах неноэможйО поддерживать заданное соотношение между фракциями 1-3 и меньше

0,05 мм. Процесс окомконания н значительной степени определяется зернами крупнее 3 мм. С увеличением их содержания и верхнего предела крупности спектр крупности шихты также расширяется. Однако иэнестный способ не учитывает влияния на окомконанне фракций шихты более 3 мм. Кроме механического состава шихты на процесс окомконания оказывают влияние разные значения физических снойстн составляющих ее компонентов, главными из которых являются плотность, форма и поверхностные свойства зерен.

Эти свойства определяются не только природой материала, но и его круп25 ностью и методом дробления. Поэтому для шихт разной крупности и вещественного состава применение иэнестного способа малоэффективно.

Цель изобретения — интенсификация

ЗО процесса окомконания н стабилизация

908875 уравнивание значений влажности стр ктурообраэования между компонентами шихты .разной природы и круп55 ности создает условия однонременного в хода материалов при увлажнении с си на оптимальный уровень структуры, при которой частицы интенсивно агрегируются. При этом уравнивается сила вэаимодейстния воды с каждым компонентом шихты и влагообмен между ними улучшается. Это также способствует стабилизации процессов смешивания и окомкования. 65 гранул, получения равномерной по крупности структуры шихты.

Поставленная цель достигается .тем, что н способе, включающем сме— шивание, увлажнение и окомкование компонентов, по крайней мере у двух компонентов шихты сонмещают интервалы влажности структурообразования.

Совмещение интерналов влажности структурообразования компонентов шихты произнодят за счет изменения 1О удельной поверхности материала и разделения компонентов шихты на два потока, содержащие компоненты, интерВалы влажности структурообразования которых имеют близкое значение влажности для каждого потока.

В интервале нлажности структурообразования зернистые материалы приобретают способность самопроизнольно агрегироваться под действием внут †>О ренних сил связности с преимущественным образованием одного порядка величины агрегатов. Недоувлажненные зернистые материалы образуют рыхлые агрегаты и мелочь, а при влажности выме влажности самопроизвольного структурообразонания данного глатериала отдельные агрегаты слипаются, образуя крупные комки.

Для каждого зернистого материала в зависимости от крупности зерен и их поверхностных свойств структурообразующая способность наблюдается при строго определенном интервале влажности. C увеличением дисперсности и гидрофильности зерен влажность, при которой достигается агрегатная структура материала, увеличивается.

Компоненты агломерационной шихты характеризуются широким спектром крупности зерен, разной их плот- 40 постыл „формой и понерхност ными свойствами. Поэтому каждый из них имеет свое значение интервала влажности структурообразования. При унлажнении такой смеси часть материала достига- 45 ет влажности, необходимой для самопроизвольного структурообраэования, остальные же компоненты недоувлажнены или переувлажнены. Первые чз них образуют в окомкованной шихте мелочь, 5р а вторые — переокомкованчые крупные комки.

Уравнивание структурообразующей способности компонентов г>ихты произв водят путем изменения удельной поверхности материала или подбором компонентов шихты, интервалы влажности структурообразования которых имеют близкие значения влажности.

Технологня способа состоит в следующем.

Для определения состояния, при, котором каждый компонент шихты достигает влажности структурообразования, из материала отбирают по несколько образцов проб весом 60-100 r характеризующих гранулометрический состав данного компонента. После увлажнения каждой пробы до разной влажности их помещают в стаканы с известным объемом, например 3050 см и подвергают постоянной работе виброуплотнения до прекращения усадки (д и) материала. Затем пробу взвешивают, определяют влажность (W) и изменение д h. Значения N, при которых дЬ достигает максимальных величин, соответстнует интервалу влажности структурообразования, т.е. сос- тоянию, при котором материал способен самопроизвольно образовывать агрегаты. Тот компонент шихты, у которого при исходной крупности интервал влажности структурообразования соответствует большему влагосодержангэо, принимают за базовый. Путем частичoro или полного дробления остальных омпонентов шихты увеличивают их удельную поверхность до значения, обеспечивающего получение интервала влажности структурообразования каждого компонента, соответстнующего Мо влаге базовому. При дроблении части компонента, ее смешивают с недробленной остальной частью и определяют интервал влажности структурообразования смеси. Если невозможно уравнять интервалы влажности структурообразо вания частичным дроблением материала, то производят дробление всей его массы или уравнивают с базовым только дробленную часть компонента. Контроль степени дробления компонентов шихты производят путем измерения спектра крупности или удельной поверхности материала.

Уравнивание структуры предусмотрено производить также путем группировки компонентов на дна потока и их раздельного окомкования с последующим смешиванием окомкованных шихт. Для этого образцы материалов, входящие в состав шихты, в воздушно-сухом состоянии рассеинают на ситах 0,25 или

0,5 мм и определяют для этой мелкой фракции интервал влажности структурообраэования. После этого компоненты группируют, подбирая н каждую групп>> материал, мелкая фракция которого имеет общее значение вла>гсности, 908875

Крупность, мм меньше

Содержание

Материал

Магнетитовый концентрат

0,074

Гематитоная руда

10,0

3,0

Известняк

Смесь коксика со штыбом

5,0

10,0

Возврат

45

Крупность, ьи, меньше Материал

1 1

0,1 0,2 0 5 1 0 5 0 10 0

Магнетитоный концентрат

11,0

Гематитовая руда

16,4 15,1 14,2 12 4 10,8 10,2 9,6 8,9 7р3

11,6 11,4 11,3 11 1 11,0 10,7 9,8

Известняк

Смесь коксика со штыбом

15,0 13,9 13,0 12,6 11,4 10,6 9,8

21,2 18,4 16 3 14,6 12,9 11,9 11,1 9,0

Возврат соответствующее интервалу нлажностн структурообразования каждого компонента, входящего н данную группу.

Группа компонентов каждого потока. имеет свое значение влажности, при которой достигается наилучшая струк,тура материалов. Так как в предлагае мом способе материалы разделяются по . структурному признаку, то н разных потоках могут быть одни и те же компоненты.

Компоненты шихты крупностью больше 0,5 мл являются бесструктурным и поэтому при наличии н шихте материалов, не содержащих мелкую фракцию, они группируются н отдельный поток. Способом предусмотрено уравнивание по структурному признаку части. компонентов. При этом учитывают их содержание в шихте и расхождение по влаге интервала влажности структуроВсе компоненты рассеивают на ситах 0,1у 0,2у 0,5 0,8: 1,0; 2,0у

3 0; 5,0 и 10,0 мм и для каждой крупнбсти определяют влажность, при которой наблюдают максимальную усадку пробы материала объемом 50 см> что соответстнует значению влажности обраэонания, Предпочтение отдают компонентам, которых н шихте содержится больше, с близкими значениями интервалов влажности структурообразования.

Окомкование шихты производят при оптимальной влажности для спекания, которая меньше нижней границы интернала влажности структурообразования компонентов с уравненной структурой на 0,6 — 3,2%. Нижний предел соответствует подогретой до 60-80 С шихте, а верхний — холодной шихте. Это снижает отрицательное воздействие на спекание переунлажнения шихты.

Пример 1. Структурной стабилизации подвергают агломерационную шихту, состав и крупность, которой представлены в табл. 1. ,Таблица 1 структурообраэования компонента данной крупности.

В результате испытаний получены значения влажности структурообразования, Ъ, каждого компонента в зави» симости от крупности, которые представлены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

908875

Т а б л и ц а 3

Материал

Крупность, мм, меньше

Влажность структуры образования, Ф

0,1

11 О

Магнетитовый концентрат

Гематитовая руда

Известняк .Смесь коксика со штыбом

Возврат

10,8

1,0

11,0

1,0

10,6

3,0

5,0

Влажность структурообразования, Ъ

Крупность, ММ

Материал

Первый поток

11,0

1 0

lliD

З,О

10 6

Второй поток

Гематитовая руда

Возврат

5,0

8,9

9,0

10,0 вания с учетом влаги переувлажнения (0,6-3,2Ъ). Для шихты первого потока оптимальная влажность при окомковании — 7,8-8,ОЪ, а для шихты второго потока — 5,8%. При раздельном окомковании шихт каждого потока и последующего их смешивания содержание

60 фракции 0-3 мм в окомкованной смеси уменьшается с 32-36 до 11-12%, а гранул крупностью 3-5 мм — с 26-33 до 42-463.

Преимущества предлагаемого спосо65 ба перед известным заключаются в ин-

В качЕстве базового компонента для одного потока шихты выбран магнетитовый концентрат, у которого са-мопроизвольное агрегирование .достигается при влажности 11,0%.

В выбранном шаге изменения крупности компонентов влажность структурообраэования материалов в смеси изменяется от 10,6 до 11 1%.

При окомковании такой шихты с влажностью 7,9Ъ содержание в ней гранул крупностью 3-5 мм колеблется от

Магнетитовый концентрат

Известняк

Смесь коксика со штыбом

Разделение материала на потоки производят из условия получения в каждом из них наиболее близких значений влажностей структурообраэования и минимальной общей влажности шихты после смешивания, потоков.

Для щихты первого потока базовый компонент — магнетитовый концентрат, а для второго — возврат. Подготовку шихт каждого потока ведут раздельно. Заданную влажность шихты каждого потока поддерживают в соответствие с влажностью структурообразоДля данного состава шихты крупность компонентов с близкими значениями влажности структурообраэования соответствовала величинам, приведенным в табл. 3.

54 до 633 против 26-33% в шихте по25 лученной по известной технологии.

П р и м"е р 2. Компоненты выше .описанного состава шихты разделяют на два потока. В табл.4 приведены значения уравненных по влаге структур

ЗО компонентов в каждом пото* ке.

Т а б л и ц а 4

908875

Формула изобретения 20

Составитель Л.Шашенков

Редактор Л.Пчелинская Техред H.Ãàéäó Корректор N. Коста

Заказ 757/31 Тираж 657, Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тенсификации процессов шихтоподготовки, главыям образом, окомкования за счет оптимизации крупности каждого компонента, входящего в состав шихты. Уравнивание структуры компонентов шихты между собой улучшает их смешиванйе и окомкование и способствует образованию более равномерной крупности гранул. Это интенсифицирует процесс спекания. Появляется возможность управления гранулометрическим составом готового агломерата за счет целенаправленного неравномерного рас-, пределения компонентов в смеси с целью. стабилизации крупности опека после разрушения.

Разделение компонентов шихты на 15 потоки снижает расход энергии на подготовку материалов.

1 ° Способ стабилизации гранулометрического состава агломерационной шихты, включающий смешивание, увr лажнение и окомкование компонентов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса окомкования и получения равномерной по крупности структуры шихты, по крайней мере у двух компонентов шихты совмещают интервалы влажности структурообразования.

2. Способ по н, 1, о т л и ч а юшийся тем что совмещение интервалов влажности структурообразования компонентов шихты.производят путем изменения удельной поверхности материала.

3. Способ по. пп. 1 и 2, о т л ич .а ю шийся тем, что совмещение интервалов влажности структурообразования компонентов шихты производят путем разделения материалов по крайней мере на два потока, содержащие компоненты, интервалы влажности структурообразования которых имеют близкие значения влажности для каждого потока.

Источники информации, принятые но внимание прн экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 246540, кл. С 22 В 1/244, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР

9 414305, кл. С 22 В 1/00, 1974.