Способ получения окатышей

 

Изобретение предназначено для получения окатышей. Целью изобретения является повышение производительности процесса. Способ включает загрузку шихты в герметизированный окомкователь, увлажнение и окомкование под давлением, сушку и обжиг окатышей, причем перед загрузкой шихты в окомкователь ее подогревают до 105-160°С, а увлажнение осуществляют водой, нагретой до 30-90°С. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 С 22 В t/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ГНИ ГКНТ СССР

1 (2 1) 4377216/3 1-02 (22) 15.02.88 (46) 07.11.89. Бюл. № 41 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.M. Павловец (53) 622. 788.34/36 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1452854, кл. С 22 В 1/14, 1987. (54) (НОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве окатышей из тонкоизмельченных материалов.

Цель изобретения — повышение производительности процесса.

Перед загрузкой шихты ее подогревают до 105-160 С и в горячем состоянии подают в герметизированный окомкователь, где ее окомковывают под дав-. лением, подавая при этом воду на увлажнение, подогретую до 30-90 С. После окомкования влажные окатыши вьщают на приемный транспортер, по которому сырые окатыши направляют на сушку. и обжиг.

Основная особенность способа заключается в том, что железно-рудную

GIHxTJJ перед окомкованием нагревают до температуры, существенно большей температуры кипения воды при нормальных условиях. Соответственно с этим процесс окомкования также идет при повышенных температурах, т.е. при

105-1600 С.

„„SU„„1520121 А1

2 (57) Изобретение предназначено для получения окатышей. Целью изобретения, является повышение производительности процесса. Способ включает загрузку шихты в герметизированный окомкователь, увлажнение и окомкование под давлением, сушку и обжиг окатышей, причем перед загрузкой шихты в окомкователь ее подогревают до 105-160 С, а увлажнение осуществляют водой,нагретой до 30-90 С.1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Технологическую осуществимость способа обеспечивает давление, значительно больше атмосферного (до 1,1 МПа) поддерживаемое в рабочем пространстве окомкователя .с помощью побудителей давления (компрессоров, струйных насосов, эжекторов и т.д.) °

Температура кипения воды увеличивается с повышением давления, например при давлении 0,1 МПа температура о кипения равна 10() С, а при давлении

1,5 МПа 200 С. Таким образом, повышение давления в рабочем пространстве ,герметизированного окомкователя позволяет вести процесс окомкования при подогретой до 105-160 С шихте в отсутствии испарения в окомкователе влаги.

Подогрев шихты до 105-160 С перед загрузкой ее в бкомкователь и увлажнение водой, подогретой до 30-90 С, обусловлены следующими процессами.

Предварительный подогрев шихты и воды на увлажнение значительно повышает теплосодержание окатышей перед

152О121 сушкой, поэтому сильно сокращае "cÿ расход топлива, (на.0,8-3,47) на физический нагрев окатышей, сушку и обжиг. Облегчается процесс бародиффу5 зионного влагоудаления связующей воды после выдачи окатышей в окружающую атмосферу. Этот процесс связан с тем, что влага окатышей, нагретых в процесо, се окомкования до 105-160 (;, при атмосферном давлении (О, 1 ИПа) начинает интенсивно испаряться, облегчая процесс бародиффузии влаги из глубины окатыша на его поверхность и в окру, жающую среду. В результате этого

15 сырые окатыши имеют пониженное содержание влаги. После удаления части влаги в процессе бародиффузии горячие окатьпни с температурой 105-160 (; движутся к зоне сушки на обжиговой маши- 20 не. В ходе этого движения также происходит высушивание окатыша, имеющего значительное теплосодержание, т.е. в процессе транспортных операций происходит самопроизвольная сушка, обуслов-25 ленная предварительным нагревом шихты перед ее загрузкой в окомкователь.

В зоне сушки окатыши, имеющие меньшее влагосодержание, испытывают существенно меньшие термические напряжения, что обусловлено предварительным тер мическим расширением окатышей в ходе нагрева шихты и меньшим объемом водяных паров, оказывающих меньшее расклинивающее воздействие на структуру окатыша при сушке. Кроме того, меньшая влажность окатышей приводит к сокращению времени сушки, что значительно повышает производительность всего процесса получения окатышеи и со ра 40 щает расход топлива при их производстве.

Способ осуществляют следующим образом.

На тракте подачи шихты к окомкова- <5 телю устанавливается устройство для подогрева шихты до 105-160 С. Это устройство представляет собой широко распространенные теплообменники для нагрева сыпучих материалов, работающие на основе теплоотдачи излучением или конвекцией.

После подогрева шихту загружают че-! рез шлюзовые затворы в герметизированный окомкователь, в котором поддерживается определенное давление (например, 0,45 — 1,1 МПа). В процесс» окомкования в рабочее пространство окомкователя подается под давлением тонкораспыленная и нагретая до 30-90 С вода для увлажнения шихты до оптимальной влажности (9,5%) . Нагрев воды осуществляют в экономайзере отходящими продуктами сгорания или используют горячую воду системы теплоснабжения, после чего ее закачивают в комкователь насосом.

Поскольку процесс окомкования идет также при повышенных температурах за счет тепловыделений от подогретых до

105-160 С шихты и до 30-90 (; воды, то повышенное давление в рабочем пространстве окомкователя не позволяет воде испариться при высоких температурах и процесс окомкования идет стабильно.

После окомкования готовые окатыши через разгрузочное устройство поступают на транспортер. В процессе выдачи и транспортирования готовых окатышей на термообработку происходит интенсивная бародиффузия влаги из глубины окатыша в окружающую среду, интенсивная сушка и испарение влаги.

Эти процессы обусловлены тем, что после окомкования под давлением окао тыши, имея температуру 105-160 С, подают в окружающую среду с давлением

0,1 МПа, что сопровождается испарением воды, в результате чего перед зоной сушки на обжиговой машине окатыши имеют влажность 5,3-7,07, т.е. в результате предварительной сушки удаляется 2,5-4,27, влаги, Последующая сушка и обжиг окатышей на обжиговом агрегате позволяют значительно ускорить нагрев окатыш ей, сократить время сушки и подогрева, что экономит значительное количество топлива на термообработку окатышей и позволяет повысить производительность способа.

Пример. Исследования проводят на лабораторном барабанном окомкователе диаметром 0,1 м, наклоненном к плоскости горизонта на угол 2 и совершающего 10 об/мин. Окомковывают шихту из железорудного концентрата (Ve < = 62,887), содержащего в качестве связующего известкового-известняковую пыль в количестве 1%.

Окомкователь работает в садочном режиме (масса садки 0,5 кг). Шихту загружают в рабочее пространство окомкователя, после чего его герметизируют крышкой и в окомкователь через нагнетательный клапан подают сжатый газ (кислород) под давлением 1, 1 МПа °

1520121

В ходе ока" ûâàíèÿ по тракту подачи жидкого связующего насосом эакачивакт нагретую воду из системы горячего теплос набжения.

После О-минутного окомкования окомкователь раэгерметизируют и полуо, ченные окатыши сушат при 250 С в сушильном шкафу, после чего обжигают.

В ходе исследований меняют температу- 10

При- Темперамер тура шихты, о(:

Температура воды на

Показатели способа получения. окатышей

Влажность окатышей

Время сушки, мин

Удельный

Относител ьувлажне » г ние, расход топлива, м / ная производительность способа, % после окомкования /

7, l

6,8

6,4

4,5

4,1

3,8

3,4

44,7

44,5

44,0

43,6

102

108

7,1

6,7

6,3

5,5

4,5

4,0

3,7

3,3

44,7

44,4

39,9

43,5

103

106

108

4,5

3,9

3,6

3,2

7,1

6,6

6,2

5,4

44,7

44,3

39,8

43,4

104

107

109

4,4

3,8

3,5

3,1

7,0

6,5

6,1

5,3

44,6

44,2

39,7

43,3

101

108

11О

44,7

100

+ Нарушение процесса окомкования

Как видно из данных, представленных в таблице, подогрев шихты до

105- l60 С перед загрузкой ее в окомкователь позволяет снизить влажность окатышей после окомкования на 0,3

1,5%, сократить время сушки на 0,4

1,1 мин, снизить удельный расход топ- 55 лива на 0,7-2,8% и повысить производительность на 2-8% (примеры 2-4).Это достигнуто за счет повышения теплосодержания окатыш ей на стадии окомко1

3

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26 (Известный) 95

1/О

20 ру подогрева шихты перед загрузкой ег в окомкователь и температуру воды, определяют влажность окатышей после окомкования, фиксируют время сушки, что позволяет рассчитать удельный расход топлива на процесс и вычислить относительную производительность способа. Полученные данные представлены в таблице. вания и транспортирования, а также за счет эффективной бародиффузии влаги после окомкования и предварительной сушки при транспортирования окатышей.

Этим причинам в значительной степени способствует увлажнение водой, нагретой до 30-90 С. Поэтому влажность окатышей снижается иа 0,4-1,8%, время сушки — на 0,5-1,4 m«r, упель1520121

Таким образом, осуществление предлагаемого способа позволяет снизить| расход топлива на процесс получения окатышей на 0,8-3,4Х и повысить производительность способа на 3-10 . форМула изобретения

Составитель А. Истомин

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Э. Лончакова

Редактор И. Дербак

Заказ 6726/30 Тираж 576 Подписное /

ВН1П4ГИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

5 ный расход топлива — на 0,8-3,47., а производительность возрастает на 3

10Х (примеры 4-9, 11-14, 16-19) .

Если температура подогрева шихты менее 105 (; то в этом случае не происходит снижение расхода топлива и повышение производительности способа, так как дополнительная бародиффузия и предварительная сушка в данных теп- 10 лотехнических условиях затруднены и показатели предлагаемого способа остаются на уровне известного (примеры

1, 6, 11 и 16).

Повышение температуры подогрева шихты более, чем на 16 J Ñ, приводит к тому, что влага в рабочем пространстве окомкователя начинает испаряться, в связи с чем нарушается процесс окомкования (примеры 5, 10, 15, 2025) .

1. Способ получения окатышей, включающий загрузку шихты в герметизированный окомкователь, увлажнение и окомкование под давлением, сушку и обжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения1 производительности способа, перед загрузкой шихты в окомкователь ее подогревают до 105-160ОС.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что увлажнение осуществляют водой, нагретой до 30-90 С,