Способ подготовки шихты к спеканию
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к подготовке сырья к доменной плавке. Цель изобретения - повышение качества агломерата, экономия сырья и топлива. Агломерационную шихту подвергают смешиванию и окомкованию в поле центробежных сил, причем 15-25% топлива от его общего расхода подается на стадии смешивания в течение 25-35% общей продолжительности смешивания при влажности шихты, на 2-3% меньшей оптимального уровня для окомкования. Топливо подается на участок, расположенный на 1/3-1/4 площади потока от линии подъема шихты в барабане. При спекании такой шихты создаются условия для распределения топлива в зависимости от теплопотребности структурных составляющих шихты, что приводит к повышению механической прочности агломерата, экономии материальных и топливноэнергетических ресурсов. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) 189 А1 (58 4 С 22 В 1 14 (1п|f 9I ",1
Oa Tf .г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21 ) 42 99689/2 3-02 (22) 26.08.87 (46) 07.07.89. Бюл. ((25 (75) А.К.Елисеев, F..ß.Ñòîëüáåðã, Г.И.Серебряник, Г.И.Рудовский, В.А.Мартыненко, F..È.3åëüöåð и Е.fl.ØåB÷åíêî (53) 669.1:622.788.36(088.8) (56) Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. — М.: Металлургия, 1976, с. 22-28 °
Авторское свидетельств< CCCF
Ф 410090, кл. С 22 В 1/24, 1974. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ <ЦИХТЬ1 К СПЕКАНИЕ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к подго7овке сырья к доменной планке. Цель изобретения — повышение качества агломеИзобретение o I.H< сится к металлургии черных металлов, а именно к подготовке сырья к доменной планке.
Цель изобретения — и iIIIlI1IeIIIIe качества агломерата, экономия сырья и топлива.
Твердое топливо, подаваемое в шихту, движущуюся в п <ле центробежных сил, в конце сл<елинания, накатывается на крупн<. черни .7@I II < II,IIIIII<7 нижЕ ЧЕМ ОСтацЬНЫ.; К л111< 1< Н ГОН ШИХтЫ, 7
2 рата, экономия сырья и топлива. Агломерационную шихту подвергают смешиванию и окомкованию в поле центробежных сил, причем 15-25% топлива от его общего расхода подается на стадии смешивания в течение 25-35% общей продолжительности смешивания ,при влажности шихты на 2-3% меньшей оптимального уровня для окомкования. Топливо подается на участок, расположенный на 1/3-1/4 площади потока от линии подьема шихты в барабане. При спекании такой пп(хты создаются условия для распределения Ionлина в зависимости от гсплспотребности структурных составляющих шихты, что приводит к IloBblllIE нию механической прочности агломерата, экономии материальных и топливно-энергетических pt.< óðñoâ. 1 3 и. ф — лы, 2 габл. экранирует понерхность зерен, препятствуя их участию в процессе окомкования. Это способствует получению гранулированной шихты с максимальным выходом кондиционных классов крупности.
Массовая доля вводимого в смеситель топлива определяется удельной поверхностью зерен, массовой долей их в шихте и составляет 15-25% от общего расхода топлива в шихту. увеличение расхода вводил<ого в шихту топлива сверх указанного предела приводит к тому, 15 25 30 ннм конвейерным трактам в связи с 35 время наличие на поверхности зерен пленки воды вполне достаточно для удержания частиц твердого топлива, 40 имеющего небольшую удельную массу. Этому способствует и то, что с. повышением размера частиц при прочих равных условиях увеличивается толщина оболочки связанной воды на их по- 45 верхности, а также механическое зацепление частиц, обусловленное шероховатостью их поверхности, особенно зерен возврата. Это позволяет распределить топливо в зав«с«мости от круп- 50 ности зерен шихты, в результате чего достигается повышение качества агломерата и экономия сырья « топлива. При подаче топлива на участок динамического сегмента, превышающий указанные пределы, топливо взаимодействует с мелкозернистой частью шихты и при последующем окомковани« и скольку сипа спепл пия част«ц топл«ва с зернами (1< пабевает IIo мере увел«чения толщины накатанной оболонки. При расходе топлива менее 157. не все зерна покрыты оболочкой твердого топлива требуемой толщины и в дальнейшем они являются «сточниками образования крупных комков, что приводит к ухудшению качества агломерата и дополнительному расходу сырья и топлива. Пелена«равленная обработка круп— ноэернистой ча-.ти шихты возможна потому, что смешивании шихты в поле центробежных с«л вращающегося барабана происходит гранулометрическое разделение материала по высоте динамического сегмента, занимаемого шихтой в поперечном сечении бара" бана. При этом крупнозернистая часть шихты располагается в нижней части у линии подъема и совершает циклические движения на участке динамического сегмента, равном 1/3-1/4 части поверхности потока в поперечном сечении барабана от линии подъема шихты. При влажности шихты на 2-37 меньше оптимальной для окомкования вовлечение этих зерен в общий лоток шихты не происходит, поскольку силы сцепления между гарнисажем барабанного смес«теля и зернами недостаточна для их подъема по образующей барабана, в результате чего их взаимодействие с тонкозернистой частью шихты ограничено. В то же вовлекается внутрь гранул. При увлажнении шихты сверх указанного предела происходит подъем зерен в зону преобладающего расположения мелкозернистой шихты, в результате чего развивается процесс окомкования с образованием на зерне возрастающей оболочки из тонкозернистого материала. Обладая большой единичной массой, крупные гранулы разрушают мелкие, используя продукты разрушения для собственного роста. В результате этого повышается неоднородность шихты по гранулометрическому составу, причем, наряду с крупными (более 9 мм), шихта содержит значительное количество мелочи менее 1,6 мм, представляющее собой продукты разрушения гранул кондиционной крупности, Нижний предел влажности шихты устанавливается из условий образования на поверхности гранул гидратной оболочки, толщина которой достаточна для накатывания необходимого количества топлива. Кроме этого, уменьшение в.пажности более чем на 2-37. от оптимального для окомкования уровня затрудняет транспортирование ьт«хты ло наклонуменьшением угл» внутреннего трения материалов, что приводит к сполэан«ю шихты в хвостовую часть конвейера ° Время взаимодействия крупнозернистой части шихты и введенного топл«ва должно обеспечивать его распределение пропорционально крупности зерен, что достигается лри их совME тно« обработке в поле центробежHbtx («ë в течение 25-357, обшей продолжьтепьност« смешивания. С уменьшен«ем времени совместной обработки тг л«во располпга .тс» не пропорционально поверхности зерен и лспожиiельный эффект от применения предлагаемого способа достигается не полностью, а превьпэение сверх укаэанных лредепсв не дает дальнейшего улучшения показателей качества аглг мерата и использован«я топлива и сырья. Способ подготовки шихты осуществляют следующим образом. Компоненты агломерпционной шихты, вкпючая твердое топливо в количестве 85-257. от общего его расхода, дозируют на сборный конвейер. ОставшуюI Подаваемое в смеситель твердое топливо крупностью 0-3 мм выделяется после его дробления либо из общей массы исходного топлива после его классификации, но его расход должен соответствовать установленным пределам. Смешанную шихту единым потоком подают на окомкование, а затем на агломерационную машину. В процессе окомкования шихты накатывание ее мелкой части на крупные (более 5 мм) зерна не происходит, поскольку их поверхность экранирована частицами твердого топлива. Это повышает однородность по гранулометрическому составу шихты, поступающей на спекание. При спекании такой шихты создаются условия для распределения топлива в зависимости от теплопотребности структурных составляющих шихты, что гриводит к повышению механической прочности агломераТа, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов. Предлагаемый и известные способы подготовки шихты к спеканию проверены в лабораторных условиях на агломерационной шихте. Пример. Для проведения испытаний компоненты шихты текущего производства аглофабрики дозируют при соотношении, 7,: Магнетитовый 43,1 12,4 14,9 концентрат Аглоруда Известняк Коксовая 2,4 мелочь Антрацитовый штыб 2,2 Возврат 25,0 Отдозированные компоненты шихты загружают в барабанный смеситель, 5 14 ся часть топлива (15-257 от общего расхода в шихту) транспортируют на участок смешивания и подают в Ъ барабанный смеситель, где происходит совместная обработка шихты с вновь внесенным топливом в течение 25-357 от общей продолжительности смешивания, в результате чего происходит накатывание топлива на зерна шихты с поверхностной пленкой воды, находящиеся в нижней части динамическо— ro сегмента на участке, составляющем 1/3-1/4 часть площади. потока от линии подъема шихты. 91898 скорость вращения которого составляет 6 об/мин, а степень заполнения 257. Продолжительность смешивания шихты 2.25 мин. В завершающей стадии процесса смешивания в нижнюю часть динамического сегмента вводят твердое топливо крупностью 0-3 мм. Переменные параметры процесса: 10 количество подаваемого в смеситель топлива, 7 от общего расхода в шихту (10-30); участок площади потока от линии подъема шихты, обрабатываемый твердым топливом, ч, (1/6-1/2); влажность шихты при смешивании, 7. (5-7,0); продолжительность смешивания крупнозернистой части tIMxTbl с топливом 7. от общей продолжительности смешивания (?0-40), Смешанная шихта перегружается в барабанный окомкователь и при степени его заполнения 127. окомковывается 2 в течение 2,5 мин. В процессе Окомкования влажность шихты доводится оптимального оВНН (8,576). Шихта спекается в агломерационной I установке с площадью колосниковой ре 30 шетки 0,1 м при разрежении 1000 мм z вод. ст. и высоте слоя 300 мм. Зажигание шихты осуществляется природным газом в течение 1 мин ° Спеченную массу подвергают трехкратному сбрасыванию с высоты 2 м на 35 чугунную плиту в вентилируемой установке. После первого сбрасывания из спеченной массы выделяют класс 0-10 мм, количество которого соот4 ветствует вводимому в шихту возвраО ту. Оставшийся годный агломерат после дополнительного двухкратного сбрасывания рассеивают на сите с ячейками 5 мм. Определяют содержание мело" 45 чи 0-5 мм и убыль в весе агломерата в результате перегрузок, имитирующих реально возникающие при отгруэкв его потребителям, в зависимости от режима ввода топлива в шихту. В табл, 1 приведены результаты определения оптимального режима вво да топлива в шихту в процессе ее смвшивания ° Анализ данных табл. 1 показывает, что оптимальными являются режимы, в которых 15-257, топлива от общего его расхода вводится в шихту, влажность которой на 2-37 ниже оптимальной для 1491898 окомкования, на 1/3-1/4 площади ее потока от линии подъема шихты при совместной обработке в течение 25357 от общей продолжительности смешивания. на 2,2 (1,9)7. и уменьшить потери сырья на 0,85 (0,75)7. В табл. 2 приведены результаты испытания способов подготовки шихты к спеканию. В табл. 2 приведены результаты испытаний известных способов подготовки шихты к спеканию, включающих в первом режиме ввод всего необходи мого для спекания топлива в исходную шихту (типовая технология) и во вто» ром режиме ввод 757. топлива от общеIro его расхода в завершающей стадии процесса окомкования. В третьем режиме (предлагаемая технология) 207 топлива от общего его расхода вводится в, шихту завершающей стадии процесса смешивания. Формула изобретения 1. Способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу в шихту топлива и влаги, смешивание и окомкование в поле центробежных сил, и тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества агломерата, экономии сырья и топлива, подачу топлива в шихту ведут на завершающей стадии смешивания в течение 25-357. общей .продолжительности смешивания при влажности шихты меньшей на 2-3Х оптимальной для окомкования,причем топливо задают в количестве 15-257. от общего его расхода. 2. Способ по п. 1„ о т л и ч а ю шийся тем, что топливо подается на 1/3-1/4 площади потока от линии подъема шихты. 15 Из табл. 2 видно, что применение предлагаемого способа позволит уменьшить расход топлива для агломерации на 5,6 (3,4) кг/т агломерата, снизить содержание мелочи в агломерате Таблица 1 г 10 i/3 2 . 15 1/3 3 20 1/3 4 25., 1/3 5 30 1/З 6 ° 20 1/3 7 20 1/3 Ь 20 1/3 9 20, 1/3 10 20 1/3 11 20 1/6 12 20 .1/5 6,0 8 5 6,0 Ь,S 6,0 8,5 6,0 8 S 6,0 8,5 5,0 Ь,S 5,$ 8,5 6,0 8,5 6,5 8,5 7,0 8 ° 56,0 8 5 6,0 8,5 12 1 8,5 8,3 8,3 8,2 18 ° 0 14,1 8 ° 3 8 8 12,5 16,2 11,8 61,7 71 0 72 ° 0 72,3 72.8 51,7 63,4 72 ° 0 70,1 63,9 56,7 64,3 26,2 20,5 19,7 19 4 l9 0 3093 22,5 19,7 21,1 23,6 27 ° 1 23,9 21 ° 6 20,9 20,8 2l,2 22,1 22,8 21,2 20,8 20,9 22,3 22,5 21,7 2,80 2,30 2,15 2,20 2,55 2,95 2,40 2,15 2,30 2,7$ 2,84 2,60 1491898 Продолжение табл.1 КоличестРеВлажность вяхты Потврн сырья, во топсмешивания око лива, подаваеного смеситель, Х от общего расхода в них ту Т а бл и ца 2 Режимы Разница (+,-) между предлагаемым и известными способами Показатели Расход топлива, кг/т агломерата, вводимого в шихту: всего -3,4 80,6 78,4 75,0 -5,6 в том числе в процессе: дозировки смешивания -20,6 +15,0 +40,4 +15,0 -58,8 80,6 19.6 60,0 15,0 58,8 окомкования Гранулометрический состав шихты, 7,: +9,0 мм 1,6-9,0 мм -1,6 мм Содержание мелочи 0-5 мм в агломерате, 7. Потери сырья, 7, -14,0 +25,9 -11,9 18,0 22,3 8,3 52,0 46,1 72,0 30,0 31,6 19,7 -9,7 +20,0 -10, 3 23 0 22.7 20,8 -2,2 -1,9 3,0 2,9 2,15 -0.85 -0,75 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 1/4 6,0 f/3 Ь,О 1/2 6 ° 0 1/3 6,0 1/3 6,0 1/3 6,0 1/3 6;0 1/3 6,0 8,5 8,S 8,5 8,S 8,5 8,5 8 5 8,7 71,1 20 ° 2 21,0 8,3 72,0 19,7 . 20,8 10 6 69 0 20 4 22 2 !04 64 0 256 21 7 8,6 71,4 20,0 21,0 8,3 72,0 19,7 20,8 8,3 71е8 !9,9 20,8 8,3 71,9 19,8 20,8 2,20 2 ° 15 2,80 2 50 2,20 2,15 2,15 2,15 Пр одолзнтельность смежнания круп ноэернистой частн ннхты с топлнзон Х от общей продолжительностн сне° ИЗ& НЗИИ
