Способ получения металлизованного окускованного сырья

 

Изобретение относится к металлургии , производству кускового восстановленного железорудного материа-. ла. Цель изобретения - повышение качества готового продукта и снижение топливно-энергетических затрат. Способ получения металлизованного окускованного. сырья осуществляется при термообработке гранул, содержащих от 3 до 10% углерода, увеличением времени вьщержки начиная с 12 мин при температуре 700-1400°С для гранул , содержащих более 3% углерода, причем на каждый процент углерода время вьщержки увеличивается на 0,2- 0,5 мин и при охлаждении подают кислород в количестве 0,007-0,030 кг/кг шихты. Изобретение позволит повысить производительность печи и снизить вынос колошниковой пыли в 1,3-1,5 раза . i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1468918

А1 (51)4 С 21 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4137916/23-02 (22) 08.09.86 (46) 30.03.89. Бюл. У 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) В.И.Клейн, В.P.Êóçíåöîâ, В.А.Тверитин, P.Ô.Êóçíåöîâ, С.Н.Евстюгин, Е.М.Чернышова, Ю.С.Юсфин, В.В.Даньшин и Я.Л.Белоцерковский (53) 669.1.622.785,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1032796, кл. С 22 B 1/2, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ó 1144388, кл. С 22 В 1/24, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЗОВАННОГО ОКУСКОВАННОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к метал1

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству восстановленных кусковых материалов. . Цель изобретения — повышение качества готового продукта и снижение топливно-энергетических затрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Термообработку окатышей с содержанием углерода 2,5-3,0% производят в интервале температур 700-1400700 С в течение времени полного выгорания углерода 6-12 мин. Термообработка рудоугольных окатышей с содержанием углерода в шихте менее 2,5% приводит к получению готовой продукции лургии, производству кускового восстановленного железорудного материа-. ла. Цель изобретения — повышение качества готового продукта и снижение топливно-энергетических затрат.

Способ получения металлиэованного окускованного. сырья осуществляется при термообработке гранул, содержащих от 3 до 10% углерода, увеличением времени выдержки начиная с 12 мин при температуре 700-1400ОС для гранул, содержащих более 3% углерода, причем на каждый процент углерода время выдержки увеличивается на О, 20,5 мин и при охлаждении подают кислород в количестве 0,007-0,030 кг/кг а шихты. Изобретение позволит повысить производительность печи и снизить вынос колошниковой пьли в 1,3- 1,5 раза. с недостаточной степенью восстановления (менее 10%) и практически полным отсутствием металлического железа, что исключает воэможность получения металлизованного сырья. При содержании углерода в шихте oKBTbloleé более 3,0% при том же времени термообработки в обожженных окатышах сохраняется остаточный углерод, что увеличивает топливно-энергетические затраты на процесс. Границы температурного интервала процесса обжига обусловлены началом заметного выгорания углерода и окончанием этог" процесса.

Максимальная температура выдержки окатышей ограничена условиями образования спеков.

3 14689

Время пребывания окатышей с содержанием углерода 2,5-3,0 в интервале температур 700-1400-700 С ограничено.

При времени термообработки менее

6.,0 мин углерод не успевает сработать полностью, в результате имеет место снижение степени восстановления продукции и перерасход твердого топлива.

При времени термообработки больше

12 мин выгорание углерода заканчивается до 700 С, в куске начинается интенсивное окисление и качество готовой продукции ухудшается.

Повышение содержания углерода в окатышах свыше З,ОЖ на каждый процент сопровождают увеличением времени. термообработки при температурах выше

700 С с 12 мин на О, 2-0,5 мин. При увеличении времени термообработки . 20 меньше, чем на О, 2 мин, в обожженных окатышах появляется остаточный углерод и возрастают тапливо-энергетические затраты на процесс. В случае, когда время термообработки окатышей 25 увеличивают больше, чем на 0,5 мин, количество углерода в гранулах недостаточно для выработки газов, защищающих их от окислительного действия кислорода. (до уровня температур, 30 на котором прекращаются активные окислительные реакции). Качество готовой продукции при этом ухудшается.

Охлаждение окатышей следует производить при движении углекислоты от центра куска к периферии. ГСоэтому завершение процессов восстановления окислов железа и окисления углерода происходит в интервале температур

1400-700 С, т.е. в режиме охлажде- 40 ния окатышей. Вместе с тем, в этой зоне кислорода, отнимаемого от окислов железа (процессы восстановления перед этой зоной в основном завершены), уже недостаточно для заверше- 45 ния окисления углерода. В этом случае необходим подвод кислорода к углероду извне куска. Проникающий в кусок кислород окисляет углерод (скорость такой реакции много вьппе остальных реакций процесса) и не оказывает заметного воздействия на восстанавливаемое железо. При содержа" нии в исходной шихте окатышей 2,53,0Х углерода количество содержащегося в окислах железа кислорода еще

55 достаточно для полного завершения окисления углерода в условиях повы.шенных температур (700-1400 С). При

18

/дальнейшем повышении содержания углерода в исходной шихте (до 10X) необходимо в режиме охлаждения пода-! вать кислород в количестве 0,0070,030 кг/кг шихты. Этот кислррод можно подавать вдуванием как технического кислорода в слой, так и сме. си воздуха с инертными газами. При подаче кислорода в количестве меньшем О, 007 кг/кг шихты (на каждый процент прирадения содержания углерода) в готовой продукции появляется остаточный углерод и возрастают топливно-энергетические затраты на процесс.

При подаче кислорода в количестве большем 0,030 кг/кг шихты (на каждый процент приращения содержания углерода) начинается вторичное окисление восстановленного продукта и падает степень восстановления и металлизации сырья.

Сущность изобретения заключается в совмещении во времени продолжи,тельности восстановления окислов железа с продолжительностью окисления углерода посредством оптимизации времени пребывания окатышей при температурах выше 700 С в зависимости от содержания углерода в исходной

I шихте.

Пример 1. Для получения металлизованных окатышей с содержанием металлического железа 15-20Х составляют шихту следующего состава,Е: магнетитовый концентрат 92,3, твердое топливо (с содержанием углерода

70,0X) 7,2; бентонит 0,5. Шихту оком,ковывают и получают сырые гранулы с содержанием углерода 57. Полученные окатыши укладывают на обжиговые тележки:и подвергают сушке, нагреву, восстановительному обжигу и охлаждению. Сушку проводят традиционным способом. Нагрев ведут со скоростью

120 град/мин посредством подвода к слою теплоносителя с температурой

400 С. Обжиг ведут при 1300 С. Охлаждение производят с той же скоростью, что и нагрев.

Время выдержки окатышей в интервале температур 700-1300-700 C. устанавливают равным: 12, 6 мин, причем

12 мин — время пребывания материала о при температура выше 700 C при содержании углерода в шихте ЗХ.

В режиме охлаждения к слою материала подводят кислород в количестве 0,037 кг/кг шихты.

1468918

Для этого в инертный охлаждающий . агент (например, рециркуляционный бескислородный гаэ) включают воздух в количестве 17619 м /ч, Указанное количество воздуха равномерно распределяют по длине зоны охлаждения (на участке с уровнем температур 1400-700 С).

Пример 2. Восстановлению подвергают окатыши с содержанием углерода 2,5 .

Время выдержки окатьппей в интервале температур 700-1300-700 С устанавливают равным 6 мин. В режиме охлаждения к слою материала дополнительная подача кислорода отсутствует.

После завершения восстановления окатыши охлаждают атмосферным воздухом и отправляют на склад готовой продукции °

Минимальное содержание углерода в исходной шихте должно составлять

2,5Х. Так уже при содержании углерода 2,.0Х металлическое железо в обожженных окатьппах практически отсутствует и получение металлизованного сырья невозможно. Нижний .предел интервала температур процесса обжига (700 C) обусловлен практически прекращением процессов восстановления окислов железа и окисления углерода.

Например, при 680 С указанные про" цессы не идут. Время пребывания материала в интервале температур 7001400-700 С возможно понижать только до 6,0 мин. Уже при 5-минутном пребывании материала в указанном интервале температур в обожженных окатышах содержится 0,5-0,7Х остаточного углерода, безвозвратно теряемого в процессе восстановления. л

Пример 3. Восстановлению подвергают окатьппи из титаномагнетитового железорудного концентрата.

Приемы проведения отдельных режимов идентичны описанным впримере 1.

Время выдержки окатышей в интервале температур 700-1400-700ОС устанавливают равным

12 + 0,5 (10-3) = 15,5 мин, где 10 †предель допустимое содержание углерода в исходной шихте;

0,5 мин — приращение времени пребывания материала при температуре выше 700 С на каждый процент приращения, б начиная с 3, O содержания углерода в шихте, В режиме охлаждения к слою мате5 риала подводят кислород в количестве

О, 03 (10-3) = О, 21 кг/кг шихты, где 0,03 кг/кг шихты — количество кислорода, подводимого к слою на каждый процент приращения, начиная с .3 содержания углерода в шихте.

Для этого инертный охлаждающий агент частично либо полностью заменяют воздухом в количестве (О, 21 ° 100 10 ) : О, 21 = 100000 м /ч.

15 Пример 4. Восстановлению подвергают окатыши из магнетитового концентрата с содержанием общего железа 69-7 1 . Для получения металли зованных окатьппей с содержанием металлического железа выше 40 составляют шихту следующего состава, : железорудный концентрат 84,8; твердое топливо (с содержанием углерода 70 ), 14,5, бентонит 0,7. Полученные окаты25 ши укладывают на обжиговые тележки и последовательно подвергают сушке, нагреву, восстановительному обжигу и охлаждению. Приемы проведения отдельных режимов идентичны описанным в

30 примере

Время выдержки окатьппей в интервале температур 700-1400-700 С устанавливают равным 13,4 мин.

В режиме охлаждения ппдают в слои кислород в количестве 0,05 кг/кг ших35 ты.

Применение изобретения обеспечивает получение обожженных окатьппей с содержанием металлического железа до 40 . и высокой барабанной пробой (по классу — 0,05 мм). Проплавка таких окатышей в доменных печах обеспечивает снижение расхода кокса, повышение производительности печей и

45 снижение выноса колошниковой пыли в

1,3-1,5 раза.

Формула изобретения

Способ получения ме аллиэованного

50 окускованного сырья, включающий окомкование железорудной шихты с добавлением 2,5-10,0Х углерода, термическую обработку гранул в режимах нагрева, восстановительного обжига при

1200-1400 С и охлаждения, о т л ич а ю шийся тем, что, целью повышения качества готового продукта, и снижения топливно-энергетических

1468918. Составитель А. Савельев

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1317/25 Тираж 530 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 затрат, гранулы с содержанием углерода 2,5-3,0Х подвергают термообработке в течение 6-12 мин при 700—

1400 С, а в случае содержания углерода свыше 3,07. время выдержки увеличивают с 12 мин на 0,2-0,5 мин соответственно каждому проценту превышения, кроме того в. режиме охлажде5 ния подают кислород .в количестве

0,007-0,030 кг/KI шихты.