Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рн971897 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено14.04.81 (21) 3273288/22-02 с присоединением заявки М9(23) Приоритет

Опубликовано 071182 Бюллетень Мо 41

Дата опубликования описания 07.11.82

Р м К з

С 22 В 1/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (И) ДК66 .1:

:622.788(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Ефимов, И. А. Гавриленка, H. Н. Бережной, Н.Я.Ищук, Л.A.Äðîæèëîâ, В.А.Гарбуз, H.И.Мордакава, Л.П.Цапко и B.Â.×åáópêî о

Научна-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов

Механобрчермет и Институт проблем литья

АН украинской CCB (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАНООБРАЗУЮЩИХ ГРАНУЛ

ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к окускованию порашкообр аз ных матери алов, в частности к получению экзатермических шлакообразующих гранул, применяемых при разливке стали, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной прам шленности.

Известен способ получения экзотермических шлакаабразующих гранул для сталеплавильнога производства в сооТ ветствии с которым компоненты смеси, содержащей ЗОЪ силикатной глыбы, измельчают до содержания 65-803 фракций менее 0,074 мм, увлажняют полученную смесь водой температурой 5095 С и выдерживают ее 10-20 мин (1), Недостатки данного способа заключаются в получении гранул с низкой прочностью (аколо 4 кг/гранулу) при высоком расходе силикатной глыбы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства с использованием в качестве связующего силикатной глыбы, включающий смешивание, иэмельчение компонентов шихты, увлажнение, гранулиравание и последующую сушку гранул. Измельчение компонентов шихты производят совместно с силикатной, глыбой до содержания в шихте 65-80% фракции менее 0,074 мм (удельная поверхность такай шихты составляет

1 около 1000 с.л /r) . Сушку осуществляют в одну с:: адию прососом гаэатеплоносителя с температурой .. 5010 350 С са 0,. 21,0 нм /м с 20-30 мин 2).

Однако известный способ характеризуется недостаточно высокой прочностью гранул при значительном расходе силикатной глыбы.

Цель изобретения — повышение прочности гранул.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения шлакоабразующих гранул для сталеплавильного производства с использованием измельченной силикатной глыбы в качестве связующего, включающем измельчение компонентов шихты, их смешивание, увлажнение, гранулиравание и по2э следующую сушку гранул, силикатную глыбу измельчают до удельной поверх. ности 2100-2700 см /г, после чего ее добавляют в ил:хту, а сушку гранул осуществляют з две стадии: сначала

ЗО при 80-100 С 5-10 мин, затем прн

971897

200-300 С 10-15 мин. При выдержке гранул при низкой температуре (80100 С) 5-10 мик вода, находящаяся в гранулах, нагревается, медленно испаряется, растворяя частицы силикатной глыбы. Кроме того, равномерно рас-5 пределенная в гранулах тонкодисперсная силикатная глыба (удельная поверхность 2100-2700 GM /г) растворяется интенсивнее, чем глыба грубого помола „жидкого стекла при этом образуется больше, чем способствует повышению прочности гранул.

В последующий период тепловой обработки при 200-300 С 10-15 мин происходит уцаление воды из жидкого 15 стекла, сопровождающееся скреплением шихтовых частиц между собой, упрочнением гранул . Таким образом, ступенчатая сушка гранул и тонкое измельчение силикатной глыбы способствуют, получению прочных гранул.

Проводят опыты по получению шлакообразрующих экзотермических гранул в полупромышленных условиях, в которых поочередно в шиI роком диапазоне изменяют один из параметров при прочих равных условиях. Компоненты экзотермической шла кообр азующей шихты, Ъ: алюми ний

12, марганцевый окисный концентрат

25, плавиковый шпат 10, датолит 5, доменный шлак 38, смешивают и совместно измельчают до крупности 65% класса менее 0,074 мм. Силикатную глыбу измельчают отдельно до удельной поверхности 1000-3500 см /г, после

А чего в количестве 10% ее добавляют к остальным компонентам шихты.

Полученную смесь затем увлажняют водой и гранулируют. Сырые гранулы крупностью 8-15 мм укладывают слоем 40

300 мм на колосниковую решетку обжиговой установки типа "аглочашс " и сушат прососом газа-теплоносител:..

Сушку осуществляют в две стадии: сначала при 50-130 С 2-12 мин, затем 45 при 150-350 С 7-18 мин.

В табл. 1 представлены результаты испытаний гранул с силикатной глыбой различной крупности.

Результаты испытаний свидетельствуют о цепесообразности применения силикатной глыбы с удельной поверхностью 2100-2700 см г. Дальнейшее повышение тонины измельчения глыбы, 55 связанное с большими затратами электр энергии, нецелесообразно, так как стигнутая прочность удовлетворяет требованиям сталеплавильного производства.

В табл. 2 показана зависимость прочности гранул от температуры суш- 60 ки .на первой, стадии.

В табл. 3 показана зависимость прочности гранул от продолжительности сушки на первой стадии. 65

Из табл, 2 и 3, где показаны результаты определения оптимального режима напервой стадии сушки обеспечивающей получение гранул с максимальными прочностными свойствами, видно, что при дальнейшем повышении температуры (свыше 100 C) и продолжительности сушки (более 10 мин) на первой стадии сушки нарастание прочности гранул не наблюдается. Это происходит потому, что при повышении температуры сушки вода более интенсивно испаряется и процесс образования жидкого стекла не завершается. Увеличивать время выдержки нецелесообразно, так как силикатная глыба успевает растворяться за 10 мин, В табл. 4 и 5 показана зависимость прочности гранул соответственно от температуры и продолжительности сушки ка второй стадии, 1

Из табл. 4 и 5 видно, что при дальнейшем повышении температуры и продолжительности сушки происходит уменьшение прочности гранул. При темо пературе сушки выше 250 С вода из гранул удаляется так быстро, что продолжительность контакта горячей воды и образующегося пара с силикатной глыбой недостаточна для полного ее растворения ° Увеличение времени сушки также нецелесообразно, так как окатыши успевают высохнуть по всей высоте слоя в течение 15 мин на второй стадии сушки.

Результаты опытов по определению зависимости прочности гранул от количества добавляемой силикатной глыбы приведены в табл, 6.

Из табл.6 видно, что прочность гранул с 6Ъ силикатной глыбы, полученных предложенным способом, близка к прочности гранул с 10-15% силикатной глыбы, полученных известным способом.

Способ испытывают в оптимальном режиме в полупромышленных условиях.

Компоненты шлакообразующей шихты смешивают и совместно измельчают до крупности 65% класса менее 0 „074 мм.

Силикатную глыбу измельчают отдельно до удельной поверхности 2400 см /г и в количестве 10% добавляют к остальным компонентам шихты. Шихту увлажкяют и гранулируют ка тарельчатом грануляторе диаметром 1 м. Полученные гранулы сушат на полупромьчаленной обжиговой установке типа "аглочаша" диаметром 300 мм. Высота слоя гранул

300 мм, Сушку осуществляют прососом ! газа-теплоносителя в две стадии: сначала при 100 С 7 мин,затем при

250 С 12 мин.Для сравнения проводят параллельные опыты известным способом.

Результаты опытов приведены в табл. 7.

971897

Таблица 1

Выход фракции

0,074 мм, %

Удельная поверхность, см /r

Прочность на сжатие, кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм

80,5

84,7

1020

50,8

52,4

95,2

96,5

0,7

0,1

1158

1520

56,7

59,3

95,8

97,8

0,0

0,0

0,0

0,0

2110

97,3

98,4

99,0

63,0

65,8

2700

99,5

99,7

3420

99,0 Таблица 2

Прочность на сжатие, кг/гранулу

Температура сушки, С

-0,5 мм

22,6

95,6

96,8

98,0

97,2

0,8

0,6

40,9

60,2

54,3

32,5

0,2

0,2

100

0,2

93,0

130 а б л и ц а 3

Продолжительность сушки, мин

Прочность на сжатие, кг/гранулу

-0,5 мм

89, 4

93,5

14,6

0,9

30,4

0,5

65,4

0,2

98,9

62,6

0,2

98,0

58 1

97 3

0 3

Согласно способу-прототипу расход силикатной глыбы составляет 10-15%, при этом прочность гранул на сжатие

20-30 кг/гранулу.

Предлагаемый способ получения шлакообраэующих гранул для сталеплавильного производства обеспечивает по сравнению с известным улучшение дозирования силикатной глыбы> увеличение прочности высушенных гранул, что дает возможность транспортировать их на дальние расстояния. Применение ступенчатого режима тепловой обработки гранул и тонкодисперсной силикатной глыбы позволяет по сравнению с известным способом повысить прочность гранул в 2,5-3 раза или снизить расход силикатной глыбы при неизменном показателе прочности гранул (как в известном способе 21-22 кг/гранулу)

fG на 4-9%.

Выход фракций после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ъ

Выход фракций после сбрасывания с 2 м на металлическу э плиту, %

Выход фракций после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ъ

971897

Т а б л и и а 4

Температура сушки,ОС

Выход фракций после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ъ

Прочность на сжатие, кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм

91,2

97,0

150

0,7

26„0

42,4

200

0,3

99,8

68,2

250

0,1

99,5

67,4

45,5

0,1

300

96,3

0,3

350

Т а б л и ц а 5

Продолжительность сушки,мин

Выход фракций после сбрасывания с 2 и на металлическую плиту, Ъ

Прочность на сжатие, кг/гранулу

36,2

0,4

0,3

0,1

0,2. 18

0,3

Выход фракций после сбрасывания гранул с 2 м на металлическую плиту, Ъ

Прочность на сжатие, кг/гранулу

Содержание силикатной глыбы в гранулах, Ъ

-0,5

Зч,1

52,3

0,6

26 7

70,4

0,75

16,0

80,2

88,2

2,4

5,1

1,7

90,1

7,5

95,8

14,5

25,5

98,0

0,3

0,1

98,2

31,4

98,4

47,2,8

0,1

99,7

53,8

100,0

0,0

68 0

56,6

65,8

64,1

44,5

93,8

98,0

99,7

99 6

97,4

Т а б л и ц а 6

971897

Таблица.7

0,1

99,8

68,2

Предложенный

Известный

0,6

21,5

98,2

Формула изобретения Составитель Л. Шашенков

Редактор К. Волощук Техред Т.Фанта

Корректор Г. Решетник

Заказ 8484/10 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства с использованием измельченной силикатной глыбы в качестве связующего, включающий измельчение компонентов шихты, их смешивание, увлажнение, гранулирование и последующую сушку гранул, отличающийся тем> что, с целью повышения прочнос ти гранул, силикатную глыбу измель чают до удельной поверхности 21002700 cM /ã, после чего ее добавляют в смесь компонентов шихты, а сушку гранул осуществляют в две стадии: сначала при 80-100 С 510 мин, а затем при 200-300 С

10-15 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

675081, кл, С 22 В 1/00, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2814749/22-02,28.03.80.