Способ получения металлизованных окатышей на конвейерной машине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<н952965 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 050181 (21) 3233272/22-02 с присоединением заявки ¹(51)M.Кл з

С 21 В 13/00

Государственный «омнтет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2308.82. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 230882

153) УДКьб9.1:

:622.782.42 (OS8.8) Э.Н.Григорьев, Ю.Г.Ефименко, Ю.Л.До и В.П.Жонсон (72) Авторы изобре тени я

Днепропетровский ордена Трудоваго Крфного Знйяяй=.>. " I. металлУРгический инститУт ./ сф ДЦ0 -,;„д (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ

ОКАТЫШЕЙ HA КОНВЕЙЕРНОЙ МАШИНЕ

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения металлизованных окатышейэ

; Известен способ восстановления газом рудных материалов, по которому материалы загружают в агрегат послойно по мере увеличения их восстановимости по направлению движения газа (1j .

Недостатком этого способа, связанного с восстановлением неподвижного слоя, газами, является низкая производительность, высокая пирофор-.ность восстановленных. рудных материалов из-за низкотемпературного восстановления (800-950 С), слабая прочность продукта и низкий коэффициент использования восстановительной способности газа. Повышение температуры приводит к нарушению структуры слоя (оплавлению)и к снижению производительности . По сравнению с газовым восстановлением скорость восстановления рудоугольных окатышей при высоких температурах значительно винье, причем металлизовыванные окатыши получаются высокой прочности и непирофорными.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения металлизованных окатышей, включакиций смешивание рудоугольных материалов, окомкование, послойную укладку на конвейерную машину и послецуняцую металлизацию, по которому укладку сырых рудоугольных окатышей на конвейерную машину производят послойно: в нижнюю часть слоя, доходящую до 2/3 всей высоты слоя, поступают окатыши с минимальным содержанием твердого топлива, необходимого для данной степени металлизации, а в верхнюю .(остальную часть слоя) — окатыши с большим содержанием твердого топлива (3545% от общего его расхода) (2f .

Недостатком известного способа является низкая производительность и степень металлнзации. Повышенный расход твердого топлива в верхнем слое, которое, взаимодействуя с окислителями (кислород, углекислота и вада) в горновых газах, приводит к . нерегулируемому повьвиению температуры в этом слое окатышей, а, следовательно, к появлению больших количеств жидкой фазы, к нарушению стпчк952965 туры и гаэопроницаемости слоя, и как следствие, к резкому падению производительности и снижению степени металлизации.

Полупромышленные испытания этого способа показали, что получаемый про- 5 дукт содержит очень мало металличесKoIG железа и что GH состоит, в основном, иэ вюститных спеков. Производительность машины была на низком уровне. Крупным недостатком слоевого 10 обжига является неравномерное распре. деление температур по высоте слоя: разница между температурами верха и середины слоя рудоугольных окатыаей высотой 250 мм достигает 200-300 С.

Поэтому, если процесс восстановления протекает интенсивно в верхней части слоя, то в средней частине получает развития.

Целью изобретения является интенсификация процесса восстановления за счет сохранения структуры слоя окатышей в интервале температур

1100 1350оС

Поставленная цель достигается

25 тем, что согласно способу, включающему смешивание рудоугольных материалов, окомкование, послойную укладку окатышей с различным содержанием компонентов, и последующую металлиэацию, производят послойную укладку офлюсованных и неофлюсованных

« окатышей, причем в нижней части слоя укладываются офлюсованные окатыши, 1 ° а в верхней части слоя — неофлюсованные.

Результаты лабораторных исследований по металлизации рудоугольных окатышей показали, что начало интенсивного восстановления неофлюсованных окатышей наступает при температуре 40

1150-1200 С, т.е.. тогда, когда появляется в достаточных количествах жидкая окисная фаза, с большой скоростью восстанавливаемая в ней углеродом. По мере развития процесса вос- 45 становления температуру обжига можно поднимать выше до 1300-1350 С.

Если поднять температуру обжига сразу до высоких значений, то образуется большое количество жидких фаэ, и окатыши теряют свою форму, нарушается iструктура слоя,.падает производительность, а в худшем случае, прекращается процесс металлизации.

Объясняется это тем, что при высоких температурах 1250-1350 С скорость образования жидкой фазы выше скорости восстановления железа из нее.

Если эти скорости равны между собой, то окатыши не теряют свою форму, так как появившаяся жидкая фаза в результате восстановления железа выкристаллизовывается, и не происхопит ее накопления

Нами установлено, что для неофлюсованных окатышей скорость оора- 65 эования жидкой фазы превышает скорость восстановления если их греть со скоростью 20-40 град/мин, начиная с температуры 1100 С. До этой температуры греть можно с любой скоростью. Нами также было установлено, что температура начала интенсивного восстановления офлюсованных рудоугольных окатышей на 100-150 С ниже, чем для неофлюсованных из-за более раннего образования значительных количеств жидкой фазы и катализующего действия окиси кальция. Для того, чтобы увеличить скорость восстановления всего слоя рудоугольных окатышей, необходимо, чтобы нижняя часть слоя восстанавливалась при более низких температурах. Поэтому в нижнюю часть слоя загружаются офлюсованные (основностью 0,51,5) рудоугольные окатыши. Температура начала интенсивного восстановления окатышей основностью 0,5 на 150 С ниже, чем неофлюсованных иэ того же концентрата. С повышением основности эта температура растет. Так, для окатышей основностью

0,5 она составляет 1030 С, основностью 1,0-1080, а основностью 1,51120 С. Поэтому основность окатышей . влияет на долю высоты слоя, занимаемой офлюсованными окатышами. По нашим исследованиям для слоя высотой

250 мм и окатышей основностью 0,5 эта доля составляет 1/2 часть высоты всего слоя, для окатышей основностью 1,0-5/8, для окатышей основностью 1,5-3/4.

Пример 1. Шихта, состоящая из концентрата СевГОКа (76%), коксика (14%) и возврата (10Ъ) смешивается в течение трех минут. Для получения необходимой влажности шихты 9-9,5Ъ в смеситель подается дополнительно вода. Готовая шихта подается на тарельчатый окомкователь, где она окомковывается до достижения размера 10-15 мм. После отсева мелочи менее 10 мм окатыши поступают в бункер-накопитель.

Параллельно получению неофлюсованных окатышей по той же технологии и той же крупности получают офлюсованные окатыши из шихты, состоящей из концентрата CealOKa (72%), известняка (5,3%), коксика (12,8%) и возврата (10%). Затем офлюсованные окатыши (осн. 0,5) загружаются на колосниковую решетку кбнвейерной машины слоем высотой 125 мм. На этот слой сверху укладывается .слой неофлюсованных окатышей, таким образом, чтобы общая высота составляла 250 мм.

Сушка окатышей осуществлялась при температуре 350 С. Скорость фильтрации горновых газов через слой

1,2 HM /м с. Содержание кислорода в газе в этой зоне не лимитируется.

952965

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6217/43 Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

В зоне подогрева окатыши нагреваются продуктами горения природного газа, разбавленными рециркулируеьым газом из зоны восстановления для стабилизации температуры теплоносителя.

Коэффициент избытка воздуха при сжигании природного газа сс =1, ско рость фильтрации газов 0,9 Нм /м, с температура газа над слоем окатышей

1100 С.

В зоне восстановления нагрева ока- 10 о тышей от температуры 1100 С производился со скоростью 30 С/мин до темо пературы 1350 С. Такая скорость нагрева позволяет сохранить структуру слоя. Затем при температуре 1350 С 15 осуществлялась выдержка 8 мин. Коэффициент избытка воздуха составлял

Ж=0,95, скорость фильтрации газов через слой 0,7 Нм3 /м с, содержание кислорода в них не более 0,5Ъ. 20

Время пребывания окатышей в каждой зоне следующее, мин:

Сушка 6,0

Подогрев 5,0

Восстановление 16,0 25

Охлаждение 10,0

Охлаждение окатышей осуществлялось сырым природным газом, который затем шел на горение. Средняя степень металлизации 80%. Удельная производительность 0,58 т/м ч. 2

Пример 2. Неофлюсованные окатыши получают из той же шихты и по такой технологии, как и в примере 1.

Офлюсованные окатыши получают из шихты, состоящей из концентрата

СевГОКа (69,1Ъ), известняка (9,9Ъ), коксика (11%) и возврата (10Ъ).

Затем офлюсованные окатыши (осн.1,0) загружают на конвейерную машинуф слоем высотой 150 мм. На этот слой сверху укладывается слой неофлюсованных окатышей таким образом, чтобы общая высота составляла 250 мм. . Сушка, подогрев, восстановление и охлаждение осуществлялись по техноло- 45 гии, описанной в примере 1. Средняя степень металлизации составляет 78%.

Удельная производительность 0,6 т/м.ч.

Р

Пример 3. Неофлюсованные окатыши получают из той же шихты и по 50 той же технологии, как и в примере 1.

Офлюсованные окатыши получают из шихты, состоящей из концентрата

СевГОКа (66Ъ), известняка .(14Ъ), коксика (10Ъ) и возврата (10Ъ). Затем 55 офлюсованные окатыши (осн. 1,5) загружают на конвейерную машину слоем высотой 190 мм. На этот слой сверху укладывается слой неофлюсованных окатышей таким образом, чтобы общая высота составляла 150 мм.

Сушка, подогрев, восстановление и охлаждение осуществляется по технологии, описанной в примере 1. Средняя степень металлизации составляет

7,7%, удельная производительность

0,59 т/м ч.

При использовании технологии, описанной в известном способе, время восстановления увеличивается. до

28 мин. В результате восстановления окатышей получают металлизованный продукт, представляющий собой спек с частично восстановленным железом.

Удельная производительность составляет 0,35-0,4 т/м ч.

Окатыши, изготовленные предложен-. ным способом, позволяют увеличить степень металлизации и производительность на 40-45Ъ. Организация

-производства металлизованных окатышей по предложенному способу намечена в 1981-1985 гг. на одной из заводов Минчермета УССР.

При годовом производстве металлизованных окатышей 1 млн. тонн в год, экономия от применения предложенной технологии металлизации окатышей составит 315000 руб.

Способ получения металлизованных окатышей на конвейерной машине, вклю. чающий смешивание рудоугольных материалов, окомкование, послойную укладку окатышей с различным содержанием компонентов и последующую металлизацию, отличающийся тем, что, с целью интенсификации про. цесса восстановления за счет сохранения структуры слоя в интервале температур 1100-1350 С, осуществляют послойную укладку офлюсованных и неофлюсованных окатышей, причем в нижний слой укладывают офлюсованные окатыши, а в верхний слой — неофлюсованные.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 330194, кл. С 21 С 13/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 417473, кл. С 21 В 13/00, 1971.