Способ производства агломерата
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.11. 80 (21) 3225311/22-02 1511 М. КЛ. с присоединением заявки ¹
С 22 В 1/16
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 669.1
:622.785.5 (088.8) Опубликовано 30,08.82. Бюллетень №32
Дата опубликования описания 30,08 ° 82
А.Ф.Мысик, В.А.Мирко, Ю.А.Фролов, A.A.Ãoòoâöåâ, Л.К.Герасимов, В.A.ßêoâëåâ, М.С.Баранов, В.Н.Бургов, Ю.A.Êàáàíîâ и Г.T.Èàêoâèê г
Ф
Всесоюзный научно-исследовательски институт металлургической теплотехники, Карагандинский металлургический комбинат и Ордена Трудового Красного ЗнаменИ. Научно-исследовательский институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмезфнобр" (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АГЛОМЕРАТА
30
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к окускованию железорудного сырья методом агломерации. 5
Известны способы агломерации, в которых для обеспечения равномерного распределения температур по высоте слоя шихты применяют двухслойную загрузку шихты на агломашину с повышен- 10 ным содержанием коксового топлива в верхнем слое и пониженным в нижнем. Укаэанный способ по âîëÿåò сократить расход топлива на процесс спекания шихты $1).
Недостатком известных способов является то, что они не предусматривают при двухслойной загрузке и спекании шихт замену дефицитного кокса различными дешевыми топливами-замени20 телями, На1более близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения агломерата иэ шихты, содержащий концентрат и топдивную смесь иэ коксика и отощенного угля. Ших- ° ту укладывают двумя слоями, при этом количество угля в топливной смеси обоих слоев одинаково и не превинает
20%. Этот способ позволяет заменить коксик отощенным углем до 20% (2).
Его недостатком является снижение прочности агломерата, повышение в нем содержания мелочи (0-5 мм) при содержании отощенного угля в смеси топлив сверх 20%. Другим недостатком способа является то, что он не обеспечивает различную степень замены коксика отощенным углем в верхней и нижней частях слоя при изменений отношения высот нижнего и верхнего слоев. Это не позволяет понизить себестоимость агломерата эа счет увеличения степени использования дешевых отощенных углей вместо коксика.
Цель изобретения — снижение себестоимости агломерата и повышение его качества.
Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу производства агломерата, включающему окомкование с использованием в качестве топлива смеси коксика и отощенного угля, на каждый процент увеличения содержания отощенного угля в интервале от 25 до 503 в топливной смеси нижнего слоя отношение высоты нижнего слоя к высоте верхнего слоя, 954460 начиная с 0,7, увеличивают на
0,07-0,10.
Как показали проведенные в Уралмеханобре лабораторные исследования, при спекании шихты, уложенной в аглочашу двумя слоями, наибольшая степень замены коксика отощенными углями без снижения качества агломерата достигается тогда, когда увеличение .содержания отощенных углей в смеси топлив нижнего слоя сопровождается одновременным увелич нием отношений высот нижнего и верхнего слоев. При этом на каждый процент увеличения содержания отощенного угля в топливной смеси нижнего слоя отношение высоты верх. него, начиная с 0,7, увеличивают на
0,07-0,10. При увеличении отношения . высоты нижнего слоя к высоте верхнего„меньшего чем 0,07, снижается качество агломерата.,При увеличении отношения высоты нижнего слоя к высоте верхнего большем чем 0,10 черезмерно увеличивается уровень максимальных температур в нижнем слое и перерасходуется дефицитный коксик.
Способ реализуется при отношении высоты нижнего слоя к высоте верхнего большем чем 0,7 и в интервале, содержащем (в смеси топлива нижнего слоя) отощенного угля от 25 до 50%.
При отношении высоты нижнегО слоя шихты к высоте верхнего меньшем чем .
0,7, во-первых„.становится очень тонким нижний слой шихты, что делает нецелесообразным обеспечение разного содержания отощенного угля в верхнем и нижнем слоях, во-вторых, уменьшается степень. замены коксика тощим углем, в-третьих, высота верхнего слоя шихты увеличивается до уровня, при котором изменение отноше ния высот нижнего и верхнего слдев (до значения 0,7) практически не изменяет тепловое состояние нижнего слоя. . Замена коксика отощенным углем при содержании отощенного угля в сме си топлива нижнего слоя меньшем чем
25 не требует изменения соотношения высот, так как при таком содержании угля в смеси топлива качество агломерата практически не ухудшается.
Если содержание отощенного угля в смеси топлива нижнего слоя шихты пре вьыает 50%,то черезмерно снижается уровень максимальных температур в нижнем слое, и, несмотря на изменение соотношения высот нижнего и верх него слоев шихты (и связанную с этим передозировку топлива по слоям), ухудшается качество агломерата.
Полученные результаты исследований объясняются следующим. Увеличение содержания угля в смеси топлива нижнего слоя приводит к расширению зоны горения и к снижению максимальных температур в ней. Для поддержания максимальных температур необхо» димо увеличить содержание топлива в нижнем слое. Но это приводит к увеличению количества выделяющегося во всем объеме зоны горения тепла,. т.е. к повышению теплового уровня процесса. Поэтому следует уменьшить поток тепла, подводимого воздухом к нижнему слою, за счет регенерации тепла в верхнем слое, что достигается увеличением отношения высоты нижнего слоя к высоте верхнего (т.е. уменьшением высоты верхнего слоя).
При этом общий тепловой уровень про15 цесса спекания слоя шихты в целом должен быть постоянным (общий расход топлива в оба слоя должен оставаться неизменным). В этом случае увеличение содержания топлива в нижнем слое обеспечивается за счет уменьшения
20!расхода топлива в верхний слой (при уменьшении его высоты в указанных выше пределах).
На чертеже представлены графики распределения температур в слое шихты.
При однослойном спекании шихты распределение максимальных температур в слое является неравномерным и сильно отличается от идеального (равномерного) распределения максимальных температур (линия I) к которому нужно стремиться для обеспечения заданной прочности спека по всей высоте. При этом в радиальных условиях
35 наблюдается недостаток .тепла в верх ней части спеха (1/5 часть слоя), зато сильно возрастают температуры в нижележащей части слоя (кривая 2).
При двухслойной укладке шихты с по4Q вышенным содержанием топлива в верхнем слое и пониженным в нижнем по известному способу (отношение высоты нижнего слоя к высоте верхнего 0,60,65, в смеси топлив каждого слоя содержится до 203 отощенного угля) распределение максимальных температур по высоте слоя становится более равномерным (кривая 3). Однако в связи с тем, что верхний слой шихты подвергается после горна воздействию холодного воздуха, в него вынуждены дозировать большее количество топлива, учитывая, что высота верхнего слоя составляет более 60% всей высоты слоя и при двухслойном спекании наблюдается излишний уровень температур в нижних 2/3 частях верхнего слоя, а также резкий перепад температур на стыке верхнего и нижнего слоев.
Увеличение содержания угля в смеси топлив сверх 20% как в верхнем, так и в нижнем слое приводит к понижению уровня максимальных температур (кривая 4), а следовательно, и проч65 ности агломерата. Это является ос954460 новным недостатком известного.способа, ограничивающим степень замены кокскка отощенным углем.
Для уменьшения неравномерности распределения максимальных температур по высоте спекаемого слоя необходимо уменьшить высоту верхнего слоя (соответственно увеличить высо-
Ту нижнего слоя), сохранив общий расход топлива на процесс спекания.
Содержание топлив в смеси в верхнем слое также необходимо оставить прежним, исходя из условия поддержания прочности верхней части опека неизменной. В этом случае характер распределения максималъных температур на различных -горизонтах спекавмого слоя принимает вид, представленный на чертеже (кривая 5). Вследствие цовьааения содержания топлива в нижнем слое перепад максимальных температур в объемах на стыке двух слоев станет значительно мекъше, Этому же способствует уменьшение высоты верхнего слоя (по мере перемещения границы слоев вверх максимальная температура в соответствии с кривой 3 понижается) . Однако уровень максимальных температур в ниж. ней части спвка вновь повысится, что и дает возможность заменить в нижнем слое шнхты часть коксика отощвнным углем. Замена части коксика отощенным углим в шихте нижнего слоя понижает уровень максимальных температур в нвм (кривая 6).
12 6
Пример. В аглочаше диаметром 300 вел апекали шкхту следующего состава, Ф
Солитовый концентрат Лисаков$ ского ГОКа 39,0
Атасуйская аглоРуда
Концентрат Соколовско-Сарбайского ГОКа 2 6
Флюсы 12,3
Топливная смесь 6,2
Возврат 2783
На колоаник аглочаши укладывают .постель фракции 8-12 ьи слоем 20 юв и затем два слоя шихты, общая высота слоев шихты с постелью 370 мк. Топ ливная смесь фракцки. 0-3 мн содержит тощий уголь Краанобродского разреза
Кузбасса и кокаин НТМК. Содержание топлива в шихте верхнего слоя составляет 6,5%, нижнего - 5,8%. Воэ» врат представлен в равном количват вв фракциями 0-5 и 5-10 звал. ЗажигаФ нив увлажненной до 7,5% шихты произ.. водят в аглочаше в течение 1,5 мин . с помощью горна, работающего.на про-,, пан-бутановой смеси. Спекание прово-. дят щи,вакууме под колосниксж ко-
30 леблющвмся в. пределах 800 .900 м4 ртяат
Результаты исследований приведены в таблице, 9 54460
1
I LA О (Ч Ф ! с с с C
1 L«I СЧ «-! (Ч
1 LA LA LA LA
М «0 О с с с
СЧ СЧ СЧ
LA LA LA
Я) г! с с
L«l («!
LA LA
Гс
Ф
00 с
<Ч !
«Ъ 0
CO OЭ с с
О О!
«Ъ
° Ф
CO ОЭ с с
О О
CO
LA
Ф с
C) 00
° 3
CO с
«Ф
РЪ
Ф с
О! с
0Ч
00 с
О !«Ъ
CO с
C) LD !
«Ъ
ОЭ с
I
«
1
I с !!! ° х л о
1
О О О Ф
« с с с
О а р
<Ч CV М (Ч
«Г О\ « сф с с с с р
L«L (Ч М М
О с
CLL
СЧ!
Ч «-! с с
СЧ CO
СЧ СЧ
I Х I аКХ О! М
40д4Х я »е эа p3 I
Е X)æэoэ
tt 9 и д м 01 4 о
Оg o 9
u X 1LL > Х Х Х И
Рф Мф М < М10Ч
® l- =М
Ж В Ф=
I ю I!
1
1 f «-! CLL «-L O
1 Ю LCL f М с с с \ . с с
О О О О О
C) ОЪ г1 «- «-«
LA LCL CLL Ol Ch с с с с с
«-! «< «-1
О И!
О Х l e Э L0 01 Ц Х
Е«Х 1«О! Х u B 1
«"! «3 L«L М М С 4 М 0! М ГЯ
«3
«-1 <Ч М
I 1
1 ФЕ н.х и о а е
Хе!0О
I эх 4 Ц х охо
x0,uz
ЕХ 43
L MLLE Э Э е х5!
О О Е Х Х ххххх э оэ
И кн
4О
LO" с! ,1 О 1 u4C-1 о
5I«n I
1 00 ое
O lg
g!0 N цахес ейко5 е94ХО о ct . "u 1. э х е Ф
Н,х о н о
Ф Ф Ф «-! «-! ц 1
З !» . а <Ч Ф О
I I 1 . 1 О О О «.! О 0 с с с с с
О О О О О О
00 Ф Ф 00 СО Ф CO ОЭ I«. CLL с с с с с с с с с с 0 О «1 «Ф «3 «! 0 «Р «0 «! «Ф
«Ф О\ ОЪ Ф (Ъ М1 10 LA М !«Ъ с с с с L с с « с с с
OL О О 0«й О CLL 0«CLL 0 О т"! (Ч (Ч «! «1 C«I «-! «-Ф «-! «-! СЧ
ФФФФЖФйййыж
%%%%%%
1 IOI0 нс 1!
О. Q, ге е.с ц х о ххv
Ф х х х бР
Е Ф 4
Е И
woe
Х1ХХ
Ф хо
x v
4 Я
W Ф х м х х
x x т3
CI
М
Ю
О1
Ю
Ю
О1
Ю
CI
С
Ю т4
М
M
Ю
СО
C) I
Ф
X о
4 Е+
Cj u о
Ф 44
Н I
0 01
ОС1
Cj M
01 4
Р, ФсЛ х а -4
М
Сб
% Ф
М Ф
М
° У
Ю с
4С4
I
I
1
I
С
СЧ
IA
С4
4С4
СЧ
С ф
I
I
1
I
1
Фх 1 х л а3
%хм а0 0
eov
Ц1 п3 оец иХх
1 ь
I0 Ф а
$ ecI4 о
Ю Ц
Ъ
%4
С 1
Ю
СЧ
444
\ °
СЧ
Ф 0 Р
A III g ц хе еон цах L Ö
%-4
ID
CO
Ю
° O
CO
Ю
C)
Ill
CO
М
С4
С
00 ь
С4
IA
CO
l
Х ° 1 °
Х 0!Х
1: 401Н и elo о
Н д91м>
1
I
I 1 х о з.
Ц
ХХ0
8 ve
40 Ф Е оav! ое о х х Р\
Ф Ф
ФКМ наа
lO Ф о а хх
0Ц
Ф 4
zo
0Н
О1
С
Ю 4
М
Ю
РЪ Р
Фцх
К40 а:ь Ф е Е
cteo ох
uxm
l
I .!
1
Ф х х
Ф ж
Я л: о х нс о
%-1
М а
Р3
%.4
СЧ
C) СА
С 3 ч<
° 44
РЪ ео1
Х4Х х Ф
Sx0 !
4 х
ОХИ н х
М н
fa!
":
О
IIj н., I
I х о !
Ц
1
I
1
1
l
1
1
1 х о
A x
Н IO дч
V4 Е
О 0 Х х хн
О 1 ю
m4Хс хеа l4
1:ХЕОЕ
ИйХ40 ох е
Нх Ххо о
Х4 1, Ф Ф Ф3,хЯЦ4Ц
АХФФФ цахно
e e III I0 4
Н аХ0
954460
Ю Ю а
Ф - Ф
954460
10
О щ Ъ
1, ъ Ю
gg
7Ьюеяюура
Составитель Л.пащенков
Техред С.Мигунова Корректор Е.Рошко
Редактор А.Фролова
Заказ 6371/23 Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ 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
Как следует из данных таблицы, предлагаемый способ производства агломерата по сравнению с известным позволяет беэ существенного изменения удельной производительности аглоустановки повысить содержание угля ,.в топливной смеси шихты с 20 до 42% при изменении отношения высоты нижнего слоя к высоте верхнего с 0,,7 до
3,1. При равном содержании угля в шихте (36% в смеси топлива обоих слоев) содержание мелочи 0-5 мм в агломерате после двухкратного сбрасывания с высоты 2 м в предлагаемом способе, по сравнению с известным, снижается с 20,9 до 19,7%, а проч- 15 ность агломерата на удар возрастает . с 51,2 до 52,5% при незначительном изменении прочности на истирание.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить степень замены дефицитного коксика дешевым отоценным углем, снизить себестоимость агломерата и улучшить его качество за счет увеличения содержания железа, Формула изобретения
Способ производства агломерата, включающий окомкование с использова1 нием в качестве топлива смеси коксика и отощенного угля, двухслойную укладку шихты, спекание и охлаждение, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью снижения себестоимости агломерата и улучшения его качества, на каждый процент увеличения содержания отощенного угля, в интервале от 25 до 50%, в топливной смеси нижнего слоя отношение высоты нижнего слоя к высоте верхнего слоя, начиная с 0,7 увеличивают на 0,07-0,10.
Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе
1. Авторское свидетельство СССР
9364674 кл. С 22 С 1/16, 1971.
2. Техническая записка по результатам лабораторных исследований процесса агломерации шихты иэ лисаковского графитационно-магнитного концентрата с заменой коксика тощим углем Кузнецкого бассейна. Уралмеханобр, Свердловск, 1978.
