Способ термического упрочнения сульфидных медно-никелевых окатышей

 

Союз Советских

Социалистических

Ресиубиик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11) 933764 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 15.07.80 (21) 2957187/22-02 с ирисоединеиием заявки М (23) Приоритет

Ояубликоваио 07.06.82. Бюллетень М 21

Дата оиубликования описания 07.06.82 (51)М. Кд.

С 22 В 1/20

1ввуаврспиввй квиктвт

ССВР ао аезм взебретввхФ я вткрытвй (53) УДК 669.046. . 442 (088. 8) А.А.фролов, Л.И.Полоцкий, А. С. Пляшкевич, Г.Н. Еловиков, О.Я.Галушко, Я.Л.Серебряный, Н.С.Маслевцов и Б.А.Зеленский (72) Авторы изобретения ий льи (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕ6КОГО УПРОЧНЕНИЯ СУЛЬФИЩЧИХ-„-

МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ ОКАТЫШЕЙ!

Изобретение относится к подготов- . ,ке металлургического сырья.для высокотемпературных процессов передела (выправка меди, никеля, др. металлов) в цветной металлургии, в частности к способам упрочнения окатышей из сульфидных медно-никелевых концентратов на обжиговых конвейерных маши.нах.

Известен способ термического уп1О рочнения сульфидных медно-никелевых окатышей, заключающийся в том, что влажные окатыши загружают на колосники непрерывно движущихся паллет слоем высотой до 200 мм, затем через этот слой просасывают горячие оборотные газы, имеющие температуру

200-220 С, в результате чего из окатышей удаляется влага. Высушенные окатыши далее поступают в отапливаемую мазутом или газом зону окисли" тельного обжига, который проводят путем просасывания через. слой материала газообразных продуктов croрания топлива с температурой 600750 С. Отходящие газы из зоны обжио

ra направляют в оборот на сушку влажных окатышей, а упрочненные окатыши разгружают и охлаждают водовоздушной смесью вне машины $1$

Недостатками данного способа являются значительная неравномерность распределения температуры окатышей по высоте слоя, в результате чего окатыши верхней трети слоя недоупрочняются и 10-204 материала получается в виде мелкодисперсных частиц с крупностью менее 1 мм, образование спеков материала в нижней части слоя и приваривание окатышей к колосникам, что приводит к резкому снижению газопроницаемости слоя материала и уменьшению скорости фильтрации, высокий расход топлива на производство окатышей, низкая производительность обжигового оборудования и повышение потери металлов с пылью вследствие

3 33376 высокого содеp>íaíèë мелких фракций в готовой прс.:дукции.

Наиболее близкин к предлагаемому

of трyHÖÎ-f-»- "tй гу (1.1 ч 1.>стигаемому ре аул «. ату,ii:; i",>>å- сН спо .:>б, включающий сушку оКа гышей просасыванием оборотных газов обжига, нагрев осуществляют прососом топочного газа о с температурой 600-750 С и прекращают по достижении уровня температур >о о у колосников паллеты около 100 С, после чего обжиг продолжают путем йродувки холодного возцуха снизу и заканчивают по достижении температуры íà поверхност> слоя окатышей не ыше 1050 C. Таким образом, вссь слс>й окатышей проходит термообработку в интервале температур 1000-1050 С без значительного штеинообразования.

Упрочненные окатыши охг>аждают водовоз-щв душной смесью вне машинь>(2).

Недостатками данного способа являются необходимость в.большой длительности (порядка 7 мин) периода присасывания через слой низкотемпе- р ратурных топочных газов (650-750 С ), что приводит к повышенным расходам топлива на про .есс и низкой единичной производительн -ти единичных грегатов, высокая конечная температура. готовых окатышей (порядка 1000 С), которая обуславливает выход "мелочи" класса - 5 мм вследствие разрушения поверхности раскаленных окатышей при их последующем контакте с водовоэдуш35 ной смесью, высокие расходы воды и безвозвратные потери тепла горячих окатышей, охлаждаемых водовоздушной счесью вне машины, необходимость ограничения давления холодного возду- „ ха, подающегося для обжига окатышей снизу пределом 200 мм вод.ст. из-за повышенного пылевыноса при продуве слоя окатышей снизу.

Указанные недостатки приводят к

45 снижению выхода прочнь>х окатышей и увеличению расхода топлива на процесс.

Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение выхода прочных окатышей.

Указанная цель достигается тем,что согласно способу термического упрочнения окатышей из сульфидных медноникелевых концентратов на обжиговой конвейерной машине включающему сушf ку окатышей просасыванием оборотных газов зоны обжига, нагрев тог о ными газами сверху и обжиг прососом холод> 4 ного воздуха, топочные газы с температурой 1000-1050 С подают в течение времени, обеспечивающего нагрев верхнего слоя окатышей до температуры газов, а затем обжиг осуществляют при скорости фильтрации подаваемого сверху воздуха 0,4-0,6 мн до достижения температуры нижнего слоя 1000о

1050 С, совмещая, таким образом, процессы обжига и охлаждения по высоте слоя.

Просасывание через слой топочного газа с температурой 1000-1050 С обеспечивает воспламенение серы в верхнем горизонте слоя и образование фронта горения серы на поверхности слоя окатышей с температурой 10001050 С. Как указывается в способе, j, <для достижения максимальной прочности окатыши из сульфидных медно-никелевых концентратов с содержанием серы

18-223 должны пройти термообработку в интервале температур упрочняющего обжига 1000-1050 С.

При снижении температуры топочного газа ниже 1000 С требуемый уровень температуры окатышей на поверхности слоя (1000-1050 .С) не достигается, что приводит к снижению прочности окатышей. При повышении температуры топочных газов свыше 1050 С происходит превышение верхнего слоя окатышей, что приводит к спеканию поверхности слоя в агломерате и ухудшению газопроницаемости слоя.

Просасывая через слой окатышей, температура которых на поверхности достигла 1000-1050 С, холодный атмосферный воздух со скоростью фильтрации 0,4-0,6 МН/с,достигают перемещения фронта горения с температурой окатышей 1000-1050ОС по всей высоте слоя до колосников обжиговой тележки.

При этом происходит совмещение процессов упрочняющего обжига и охлаждения окатышей по высоте слоя вследствие того, что просасываемый через слой окатышей холодный атмосферный воздух служит охлаждающим агентом для верхних горизонтов слоя уже упрочненных окатышей, и подогретым теплоносителем, содержащим кислород для окисления серы низлежащих горизонтов слоя.

Выход за пределы указанного интервала скоростей фильтрации 0,4-0,6;1H/с не позволяет совместить процессы упрочняющего обжига и охлаждения ока64 6 течение 7 мин топочный газ с температурой 600-750 С, а затем, продувают снизу холодный воздух под давлением 200 мм вод.ст., то скорость фильтрации холодного воздуха не превышает 0,3 МН/сек. При такой скорости фильтрации нижние горизонты слоя не охлаждаются, так как скорость отвода тепла от поверхности окатышей не превышает скорость подвода теп-. ла за счет горения серы и разгружаемый слой окатышей имеет температуру в среднем 1000-1050 С. При этом пос" ле охлаждения водо-воздушной смесью получают продукт с содержанием фракции - 1,4 мм от 8 до 104, барабанная проба 153, степень десульфуризации 40-423. Удельный расход топлива 28-30 кг/т.г, окатышей.

Данный способ обеспечивает экономию топлива на процесс приблизительно на 35-40ь и увеличение выхода прочных окатышей на 8"103. Кроме того, дополнительным эффектом является сокращение расхода воды на охлаждение окатышей в среднем приблизительно на 50ь. формула изобретения

Способ термического упрочнения сульфидных медно-никелевых окатышей на обжиговой конвейерной машине, включающий сушку окатышей просасыванием оборотных газов зоны обжига, на" грев топочными газами сверху и обжиг прососом холодного воздуха, о т л ич а ю щ и й) с я тем, что, с целью снижения расхода топлива и повышения выхода прочных окатышей, топочные

O. газы с температурой 1000-1050 С подают в течение времени, обеспечивающего нагрев верхнего слоя окатышей до температуры газов, обжиг осуществляют при скорости фильтрации подаваемого сверху воздуха 0,4-0,6 МН/с до достижения температуры нижнего слоя 1000-1050 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.

М °, "Металлургия", 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 312885, кл. С 22 В 1/20, 10.10.67..

5 9337 тышей, так как при превышении верхнего предела (0,6 МН/с ) e слое не удается достигнуть температур упрочняющего обжига ОООО-1050 С), происходит затухание фронта горения, 5 а при понижении нижнего предела (0,4 MH/ñ) верхние горизонты слоя не удается охладить (происходит разгорание фронта горения), в то время как температуру нижних горизонтов слоя не удается держать ниже 1050 С. о

Пример. Промышленное испытание предлагаемого способа проводят с концентратом, содержащим, мас.4: никель 4,5-4,9, медь 2,8"3,2, железо 30"32, сера 18, окись кремния

22-23, окись магния 10-11 (как это имеет место на ГМК "Печенганикель ).

Окатыши из этого концентрата на 854 состоят из фракции - 10-5 мм, но на 20

4-54 из фракции - 5 мм. Эти окатыши с влажностью 103 загружают на колосники тележек обжигово-конвейер ной машины слоем высотой 180-200 мм. Для .сушки окатышей подают оборотные из зоны обжига газы с температурой около 220 С, которые просасывают че" реэ слой окатышей со скоростью 1 м/с при разряжении в вакуум-камерах

400 мм вод.ст.. Продолжительность суш" 30 ки 10 мин обеспечивает получение окатышей с влажностью 0,24. В дальнейшем через слой окатышей просасывают топочный гаэ с температурой 1000 С при разряжении в вакуум-камерах 3S

400 мм вод.ст. Обжиг с прососом этого газа ведут в течение 3 мин, после чего температура окатышей на поверхо ности слоя достигает 1000 С, а у ко-.. о лосников тележки 400 С. - в

Далее в течение 7 мин через слой сверху просасывают холодный воздух с температурой 20 С и скоростью фильтрации 0,5 МН/с, после чего температура в, верхней части слоя понижается о до 50 С, а в нижней достигает 1030 С.

После доохлаждения упрочненных окатышей водовоздушной смесью в барабане охладителе получают продукт с содержанием фракции 1,4 мм в преде-. лах 3-54. Барабанная проба (выход класса - 5 мм ) - 123, степень десульфуризации 38-403. Удельный расход топлива 18 кг/т г окатышей.

Если обжиг окатышей ведут по известному способу, т.е. просасывая в

ВНИИПИ Заказ 3868/9 T

Филиал ППП "Патент", r. Ужг ираж 660 Подписное ород, ул. Проектная, 4