Способ агломерации железных руд и концентратов

 

Союз Советск мк

Соцмалмстмчесимк

Республик

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 14.07.80 (21) 2957243/22-02 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бктллетень М 21 . Дата опубликования описания 07.06.82 (5I)M. Кл.

С 22 В 1/16

Вкуавратвашыв квиитвт

СССР

so делам кзабратеиив в еткрытн1 (53) УЙК 669.1 .622.785 (088. 8) « - Ч, . i ° .3

1" и Г;А:.Чйчиянц. - " " и (72) Авторы изобретения

ИГ.Сулименко, Г.И.Серебряник, В.П.Иаймур и (7l) заявители (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

И КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при окусковании железных руд и концентратов.

Известны способы агломерации железных руд и концентратов, включающие

% укладку, зажигание и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь ее слой газового rioтока (1

Основной недостаток этих способов . заключается в том, что при зажигании шихты резкое повышение перепада давления газового потока воспринимается непосредственно спекаемым слоем, . в результате чего происходит усад" ка и понижение его газопроницаемости. Следствием этого является ухудшение всех показателей аглопроцесса.

Кроме того, при таких способах агломерации верхние горизонты спе" ка получаются непрочные,.в связи с чем образуется повышенное количество мелочи менее 5,0 мм в годном аг2 ломерате. Обусловлено это плохим спеканием шихты данных горизонтов, в связи с недостаточными максимальными температурами и временем пребывания в них зоны высоких температур и резким их охлаждением непосредственно после зажигания просасываемым сквозь слой атмосферным воз-. духом.

Низкая ступень турбулизации входящего в слой газового потока также является одной из причин ухуд". шения показателей аглопроцесса, так как при этом затруднен доступ свободного кислорода потока к твердому топливу шихты, что приводит к

его недогоранию особенно в верхних горизонтах слоя, и не представляется возможным сконцентрировать тепло эоны высоких температур в узком горизонте ..Расширение этой зоны также обуславливает перерасход твердого топлива на процесс агломерации и увеличение аэродинамическо3762- 4 ние данного способа.

Кроме того, в самом рекуператив3 ном слое при зажигании не происходит конценграция тепла в узких горизонтах. Тепло распределяется по всей высоте данного слоя, значение максимальных температур в нем

1в не превышает температуры горновых газов. В связи с этим для нормального зажигания шихты необходимо прогреть всю толщу рекуперативного слоя до 1100-1250 С. Достигаемая

15 по данному способу экономия твердого топлива превышает происходящий при этом перерасход газообразного.

Однако в сумме затраты тепла на про :цесс сокращаются незначительно. го Спекание верхних горизонтов слоя шихты, как и в указанных выше способах, происходит при более низких

I ,температурах и содержании свободного кислорода в поступающем в слой д газовом потоке, чем в последующих.

Это, по-прежнему, обуславливает повышенное содержание мелочи менее

5,0 мм в годном агломерате.

3 93 го сопротивления слоя, т.е. потерю прои эводства агломерата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" мому результату является способ агломерации железных руд и концентратов, включающий укладку сверху на шихту грубозернистых материалов, зажигание всего слоя и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь слой газовых потоков.

По указанным исследованиям грубозернистые материалы уложенные на шихту, в процессе спекания являют" ся рекуперативным слоем./

1Эффект от применения этого способа заключается в том, что при наличии рекуперативного слоя увеличивается время пребывания зоны высоких температур и замедляется темп ох" лаждения верхних горизонтов спека, происходит нагрев и турбулиеация поступающего в слой спекаемой шихты воздуха. В результате всего этого достигается экономия твердого топлива и повышение качества агломерата.

Для рекуперативного слоя по данному способу наиболее целесообразно использовать возврат текущего производства аглофабрики. Это позволяет свести эксплуатационные затраты от. внедрения способа на уровень равный затратам при подаче постели на агломерационную машину и исключить засорение агломерата инородными материалами(2).

Однако и при таком способе агломерации происходит усадка шихты при зажигании слоя. Рекуперативный слой не обладает в момент зажигания аэродинамическим сопротивлением достаточным, чтобы в нужной степени уменьшить резкое повышение пе" репада давления по слою шихты. Суммарное воздействие этого слоя на процесс спекания шихты, как правило, приводит к потере производства агломерата.

Для обеспечения минимального содержания мелочи менее 5,0 мм в общей сходящей с агломерационной.машины массе возврат рекуперативного слоя должен иметь крупность более

5,0 мм. При данной его крупности накопление достаточного для предотвращения резкого охлаждения верхних горизонтов спека шихты воэможЭО

Э5

so

55 но при высоте рекуперативного слоя более 60 мм, что затрудняет внедреЦель изобретения — улучшение качества агломерата, экономия твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации железных руд и концентратов, включающему укладку сверху на шихту возврата, зажигание всего слоя и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь слой газовых потоков, сверху на шихту укладывают возврат, содержащий 0,5-0,3ь твердого топлива и 1,0-4,03 влаги.

Сущность способа состоит в следующем.

В период зажигания воспламеняется только твердое топливо рекуперативного слоя. В связи с наличием в нем и влаги происходит концентрация тепла в узких горизонтах. Турбулизация газового потока, обусловленная горением твердого топлива и испарением влаги, а также повышение значения максимальных температур приводит к резкому увеличению аэродинамического сопротивления рекуперативного слоя в данный период. Создаются условия для восприятия удара газового

В ходе опытов определяют расход тепла на зажигание слоя, оптимальное содержание топлива в шихте, температуру над слоем спекаемой шихты (в нижних горизонтах рекупе" ративного слоя ), удельную производительность установки и содержание мелочи менее 5,0 мм в барабанной пробе агломерата, отобранной с общей массы спека °

Результаты опытов приведены в таблице.

5 9337 потока от резкого повышения перепада его давления рекуперативным слоем.

Так как слой состоит из возврата, уплотнение его не происходит. Удар газового потока по сыпучей среде S слабо передается на слой шихты, перепад давления по нему при зажигании ощутимо уменьшается, а в соответствии с этим и усадка шихты.

В дальнейшем процесс стабилизируется 10 и при перемещении зоны горения в слой спекаемой шихты происходит плавное изменение его сопротивления. Пористость слоя на протяжении всего процесса спекания сохраняется повышен- 1$ ной, в связи с чем особенно ощутимо повышается производительность агломерационной машины.

После прохождения зоны горения аэрОдинамическое сопротивление 20 рекуперативного слоя становится незначительным, так как высоту его предоставляется уменьшить до 20-50 мм и выделить для него однородный по гранулометрическому составу агломе- 2$ рат.

Зажигание всего слоя становится возможным и при внесении в верхние горизонты рекуперативного слоя тепла, позволяющего повысить их тем- Зв пературу только до температуры горения твердого топлива, т.е. до

700-800 С. При этом в нижних горизонтах слоя возврата, расположенного не посредственно над слоем шихты, температура может повыситься до 13001400 С. Зажигание самой шихты при столь высоких температурах подогретым воздухом, с повышенным (по сравнению с горновыми газами) содержанием свободного кислорода, улучшает все показатели аглопроцесса.

Прочность по высоте спека из шихты выравнивается. Не столь значительным становится влияние гранулометрического состава материала рекуперативного слоя на показатели аглопроцесса, особенно на содержание мелочи менее 5,0 мм в годном агломерате. Увлажнение и ввод в слой возврата топлива позволяет при прохождении зоны высоких температур укрупнить его, что наряду с понижением высоты рекуперативного слоя устраняет особую необходимость в выделе$$ нии для данного слоя возврата крупностью более 5,0 мм.

62 6

Тепло сгорания твердого топлива рекуперативного слоя регенерируется слоем шихты, т.е. используется непосредственно для ее спекания.

Содержание твердого топлива и влажность рекуперативного слоя подбирается иэ условий: улучшение качества агломерата,. экономия твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины.

Этим условиям отвечает возврат рекуперативный слой, содержащий твердого топлива 0,5-3,03 и влаги

1,0;4,0ь;

Ощутимо показатели аглопроцесса улучшаются при содержании рекуперативного слоя в возврате твердого топлива О,Я и влаги 1,03. При повышении содержания твердого топлива в возврате более 3,0%, а влаги4,03 дальнейшего улучшения показателей аглопроцесса не наблюдается, так как при этом температура в верхних горизонтах слоя шихты повышается выше 1400 С и в них образуется большое количество жидкой фазы, приводящее к понижению газопроницаемости слоя.

Спекание промышленной шихты аглофабрики HKI0Ke производят в лабораторной аглочаше при высоте слоя

250-270 мм и разрежении лод колосни1ковой решеткой 8 900-950 мм вод.ст. Базовыми опытами являются опыты по спеканию шихты без рекуперативного слоя и со слоем возврата высотой б0-120 мм, уложенным сверху на слой шихты. При проведении опытов по предлагаемому способу содержание твердого .топлива в возврате рекуперативного слоя изменяют в пределах

0,3-3,53, а влаги - 0,5-4,5Ф.

933?62

Ф

4=

>>

Х

° 6

П3 Cl

I» х о

X и

Б S й5 и о

Х )Х

Э Э х о

Э сК с а. и э

Э и

X ll oV

I ! Э

I 1»

4 ф 1 X П3

I X 6 X Q.

l X X Э

С:> X их .о

l CL Х an э о

1 CX C» Э П3

O6ф охта и )1 m л а

СЧ СЧ СЧ

О Л е со an

СЧ CV

О

Се \

СЧ

an л

° л

СЧ л

1

X 1

Х I со з о>

Х X 1

П3 1

l- I- 1

К 4 и

П3 О 1 ! S и о

1 Л 4>3 С .>3

1 С S 6 I6 О 3- И

tXCl.S О

C С)..Х

m cD е л: о

О л о О С=>

С31 Ю л л о л

CA

Ю л о ю

О О

)Л а л м л а о

Ю

О

СО! 1

I 1 4

tU л П3

1 t>3 L

1 Х I" о х

tU C;

1 4: L П3

6 S

1 I- %

tU

lй

Cl

Ф

X о с

О О О о о о

Щ с"1 ъа

1- СЧ LA

Л 4Г

О Ю о. ю

СО СЧ л м

° =3 о о СЧ

° с) О

О о

С>!

О

С3

>О !.Г\

1 !

1

tU

1- 3

П3 1 а

X о 1

1 1

L - I

П3 !

l I 4 л а с э

I 6 и ! t(l-!

l CC

>х о ь х х и

1 CL e

to а

1 Х >Х

l 0 > Ь о

IL

lU У и

Х L3 и

C 6

О =Г

)- о а

0 4=

0 П3

С S

m СЧ Ол Л

СЧ М ю - - л

° C>l

LA

Ч".3

1 о с

)й W

to x и

Х»

С 3с х о s

1- 3

1 1 и о

П3 L а. о

3 СС

>s а

2i Э

1 Z й.б I) с

6 tX со лл> X

IП3

CL

X о к

П3 сч о an -з

° л

СГ3 а С!О О

>,О 1О 3 Г\ е. .е

Ln

СЧ л

I I и о

I П3 L а. о

I C

>х аь э

Х и

Л Iс„1 Ф Е

tX o о, х

Ф >S

CL Ь

z I- e и й Il и

lU I- У Cl и а И

r6>SO

ccoz

О 3» С 1I-Yoe

1 П

1 1 П3 и а

О Э

1 X C

1 K

tU Y с э

1 433 а.

О о9

1о

Х а

O3 O

S C

4- O

l !

l ! l

3 !

3

l

1

l

l ! !

1

1

I ф

1 Х Г> ! Х

I. tU П3

) )Я lo

I а Х

I Э

3. CX C о о

1 О 1I

to а io ф X

r o

:» X 6 хйо

Э Х С» а1-и

О О. О е л сЧ сЧ c×

CD

СЧ аА л

М.CD

СЧ

CD м м LA л о о л

СЧ

CL и

>Х П3 S

СХ

О> П3

Ф о а.

lg co Э

L Х 4: и I- »

c;ОУ

tX CL Э

6 L.CL а. о с: и

tg

ItU а X

Ф Э с о .>> х и

Э

CL X ь о х

П3 K а о

Э с и

О> х о

6 l а о х

С9 и

6 S!

1 и о

1 C о

1

l с и

X ь

CD Cn O m л м е °, л л

Ц С3 > О СГ 4)Ъ an ъО an -Ф -- 3 . -с О

° — е Л О 4Г> л

iО сч m о о cv

>О >- -л>

LA 00 сч са >c> cv сч сч сч сч

1 л л ° ° е ° е е л е, О О м -Ф LA м м м м м о

О О О О О Ю О О л 4Г3

° ° л л

СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ O е М

3.

1 I

П3 1 с>3

I

Х )

) к о

I и

I о

)С

OO I . 1 и Э I

s e

)-3 )

lg Х 1 а м.)

1

1

I

1

1

1

1

1

1

I, I

1

1

I

° 3

I

I

1

1

1

1

I

1

1.

1

1 !

1

1

1 ! !

I

1 !

I

1

I

I

I

I

I

I

1

1

1

l

1

933 762

Формула изобретения

Составитель Л.Шашенков

Техред К.Иыцьо

Корректор И.Демчик

Редактор В.бобков

Заказ 3868/9 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул, Проектная,4

Из приведенных в таблице данных следует, что для улучшения качества агломерата, экономии твердого и газообразного топлива, повышения производительности агломерационной 5 машины, сверху на слой шихты возврат необходимо укладывать, содержащий твердого топлива 0,5-3,03 и влаги

1,0.-4,03.

1О

Использование данного способа агломерации железных руд и концентратов по сравнению с известными обеспечивает уменьшение содержания мелочи менее 5,0 мм и годном агломерате на 0,3-6,5 абс.З, уменьшение расхода твердого топлива в шихту на 1, 1-30,1 кг/т агломерата, а газообразного на зажигание слоя на 7,7-65,1 отн.Ф, повышение производительности агломерационной маши" ны на 2,1-28,4 отн.3, Способ агломерации железных руд и концентратов, включающий укладку на шихту возврата, зажигание слоя и спекание шихты на агломерационной машине с прососом газа через слой, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества агломерата, экономии твердого и газообразного топлива, повышения производительности агломерационной машины, сверху на.шихту укладывают возврат, содержащий 0,5"3,03 твердого топлива в 1,0-4,03 влаги.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Базилевич С.В., Вегман Е.Ф.

Агломерация, И., нИеталлургия",1967 с.312-328..

2. Известия АН СССР. Иеталлы", 1968, с. 13-14.