Способ производства железорудных окатышей

 

Использование: изобретение может быть использовано при производстве офлюсованных железорудных окатышей, получаемых при замене бентонита в шихте окомкования негашенной известью. Сущность: окатыши подвергают сушке до 400°С и предварительному нагреву на решетке и затем обжигают в трубчатой вращающейся печи и охлаждают. Продолжительность сушки регулируют в зависимости от содержания негашенной извести в шихте, содержания активных оксидов кальция и магния в извести и влажности сырых окатышей по фЬрмуле: р (СаО + Мд)/ 15 - W, где г - минимал ьное время сушки, мин; М - содержание негашеной извести в шихте, кг/т концентрата; СаО + МдО - содержание активных оксидов кальция и магния в извести., %; W - влажность сырых окатышей. Достигается снижение содержания мелочи в окатышах и повышение производительности за счет обеспечения устойчивости процесса на всей технологической линии. 1 табл. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5цэ С 22 В 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839449/02 (22) 14,06.90 (46) 15,07.92. Бюл, N- 26 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В,Н.Бойко, А.В.Петровский, О.Г.Федоров, В.П.Мартыненко, B.È.Ëoáoäà и А.Н.Велоножко (53) 669.1.622.782.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1323597, кл. С 22 В 1/14, 1985.

Маерчак Ш. Производство окатышей M,:

Металлургия, 1982, с. 175-177. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ (57) Использование: изобретение может быть использовано при производстве офлюсованных железорудных окатышей. получаемых при замене бентонита в шихте

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве офлюсованных железорудных окатышей, получаемых при замене бентонита в шихте окомковайия негашеной известью.

Известен способ подготовки шихты для производства офлюсованных железорудных окатышей, вкючающий ввод в поток влажного железорудного концентрата мелкодисперсной негашеной извести и тонкоизмельченного известняка. расход которых зависит от физико-химических свойств ком, понентов шимты. перемешивание шихты и ее выдержку до гидратации извести в ЙГихте на 85-90% с последующими операциями окомкования, сушки и высокотемпературного обжига. При этом может быть испольэо„„Я1,, 1747516 А1 окомкования негашенной известью, Сущность: окатыши подвергают сушке до 400 С и предварительному нагреву на решетке и затем обжигают в трубчатой вращающейся печи и охлаждают. Продолжительность сушки регулируют в зависимости от содержания негашенной извести в шихте. содержания активных оксидов кальция и магния в извести и влажности сырых окатышей по фЬрмуле: т М (СаО+Mg)/15-W, гдеz--минимальное время сушки, мин; М вЂ” содержание негашеной извести в шихте, кг/T концентрата;

СаО + MgO — содержание активных оксидов . кальция и магния в извести., ; W — влажность сырых окатышей. Достигается снижение содержания мелочи в окатышах и повышение производительности за счет обеспечения устойчивости процесса на всей технологической линии. 1 табл. вана известь, полученная обжигом тонкоизмельченного известйяка в вихревом потоке высокотемпературных газов, По известному способу определяется оптимальный состав беэбентонитовой известкованной железорудной шихты для окомкования, отвечающий наиболее высоким прочностным характеристикам окатышей, Однако для получения обожженных окатышей содержанием мелочи необходим определенный режим их термообрабртки, при котором лимитирующей является сушка.

Для наиболее полного удаления влаги иэ окатышей без их разрушения процесс сушки должен протекать в течение времени не ниже минимально необходимого. При этом температура сушки не должна превышать температуру "шока" окатышей.

1747516 по предлагаемой зависимости, неоправданно снижается производительность технологической линии по обожженным окатышам (сушка окатышей оказывает лимитирующее

- 25 действие нэ весь процесс термообработки.

Время сушки окатышей и производитель ность установки связаны обратно пропорциональной зависимостью, Отклонение времени сушки окатышей

30 от величины, определяемой предложенной зависимостью. в меньшую сторону ведет к тому, что окатыши на выходе из зоны сушки содер>кат значительное к,величество остаточной влаги, в основном гидратной. В зоне

35 предварительного нагрева остаточная влага начинает интенсивно испаряться при прогреве окатышей, Разрушение окатышей происходит под действием слишком большого перепада влагосадержэния и давле- 40 ния паров по сечению окатыша. С увеличением количества остаточной влаги в окатышах после их сушки растет количество мелких фракций в готовом продукте. Повышенное содер>кание мелочи в слое ухудшает

45 его газопроницаемость. При этом изменяются и теплотехнологические параметры. В трубчатой печи. образуются настыли, ухудшается перекатывание окатышей. Прй охлаждении окатышей на решетке снижается

- 50 газопроницаемость слоя, образуются спеки окатышей. повышается температура охлажденных окатышей, Все зто нарушает устойчивую работу технологической линии и резко снижает ее производительность, 55 Способ производства железорудных окатышей реализуют дозирпвэнием в поток влажного железорудного концентрата мелкодисперсной негашеной извести и тонкоизмельченного известняка. После дозировки шйхту перемешивают в смеситеНедостаток известного способа заключается в roM, что он не предусматривает условия термообработки, а частйостй, сушки окатышей с известью вместо бентонита, обеспечивающие целостность окатышей и . высокую производительность процесса.

Наиболее близким по технической сущности к:заявляемому является способ производства железорудных окатышей, включающий их сушку при 150-400 С в течение 4-8 мин и предварительный нагрев до

950-1100 С на решетке, обжиг в трубчатой вращающейся печи и охлаждение до 90120 С на решетке.

К недостаткам способа относится то, что указанное время сушки окатышей не является оптимальным, несмотря нэ то, что максимальная температура сушки (400 С) не превышает температуру "шока" окатышей с известью (400-470 С). При времени . сушки меньше оптимального в окатышах с известью частично остается внешняя влага и полностью гидратнэя влэгa. которая, вы деляясь в зоне предварительного нагрева разрушает окатыши с образованием мело чи. Наличие мелочи в окатышах ведет к ухуд

: шению газодинамической обстановки, что особеннО заметно при охлаждении окаты шей на решетке: резко сйижается газапро ницаемость слоя, повышается температура охлажденйых окатышей, появляются спеки.

Таким образом, нарушается устойчивое протекание процесса термообрэботки ока тышей на всей технологической лйнии и снижается ее производительность. При времени сушки больше оптимального неоправданно снижается производительность технологической линии..

Цель изобретения — снижение содержа ния мелочи в окатышах и повышение произ водительности за счет обеспечения устойчивости протекания процесса термо обработки на всей технологической линии.

Поставленная цель достигается тем, что в изаестйом способе производства железорудйых окатышей, включающем окомкоаание концентрата и негашеной извести, сушку окатышей при температурах до 4000С и их предварительный нагрев на решетке. обжйг в трубчатой вращающейся печи и ох лаждение на решетке. продолжительность сушки регулируют а зависимости от содержания негашеной извести в шихте, содер жания активных оксидов Са и Мц в извести и влажности сырых окатышей по формуле а,о8 . ,. 03 М СаО+М9О

15 — W где т- минимальное время сушки, мин;

M — расход негашеной извести в шихту, кг/т концентрата;

СаО + Mg0 — содержание активных оксидов кальция и магния в извести (актив5 ность извести) ;

W — влажность сырых окатышей, .

Приведенная зависимость носит экспериментальный характер и позволяет Определить оптимальное (минимально

10 необходимое) время сушки железорудных окатышей с известью взамен бентонита. Регулирование времени сушки окатышей в соответствии с приведенной зависимостью позволяет иметь на выходе из зоны окаты15 min с полностью удаленной внешней влагой и частично гидратной, которые, попадая в зону предварительного нагрева, не разрушаются.

При времени сушки окатышей больше минимально необходимого, определяемого

1747516 ле и выдерживают на конвейерах и в бункерах. Подготовленную таким образом шихту окомковывают в окомкователях, например. барабанного типа, и полученные сырые окатыши направляют на термообработку. При этом окатыши сушат на решетке при темпе- 5 ратуре до 400 С и продолжительность сушки регулируют в зависймости от содержания негашеной извести в шихте, содержания актйвных оксидов кальция и магния в извести и влажности сырых окатышей 10 по формуле о,о8 т= 0,3 где т- минимальное время сушки, мин; . 15

М вЂ” расход негашеной извести в шихту, кг/т концентрата;

СаО + M90 — содержанйе активных ок . - сидов кальция и магния в извести, О ;

Ю вЂ” влажность сырых окатышей, %.

Высушенные окатыши подвергают предварительному нагреву на решетке до 9501100 С, а затем обжигают в трубчатой вращающейся печи. Обожженные окатыши охлаждают на решетке.

Пример. Предлагаемый способ опробовали в опытно-промышленных и йромыш-: ленных условиях. В поток влажного железорудного концентрата на конвейере, расход которого определялся конвейерны- 30 ми весами, дозаторами вводили мелкодисперсную активную известь и при необходимости тонкоиэмельченный известняк. После дозировки шихту перемешивали в четырехсекционном роторном смесйтеле 3-, и выдерживали. Выдержка шихты осуществлялась по мере пребывания ее на транспортирующих конвейерах и в расходных бункерах, уровень заполнения которых поддержйввется равным 50 — 70%. Прй этом вре- 50

MA выдержки шихты перед окомкованием составляло 20 — 30 мин. Послв вйдержки шихты ее окомковывали в барабанных окомкователях. Влажность сырых окатышей регулировалась путем ввода воды в 55 окомкователь через форсунки. Сырые окатыши поступали на термообработку: на решетке при толщине слоя 156-160 мм осуществлялись сушка окатышей и их предварительный нагрев; упрочняющий обжиг производился" в трубчатой вращающейся печи. Обожженные окатыши охлаждались 45 на решетке в кольцевом охладителе. Сушку окатышей производили при температуре до 400 C. Время сушки регулировали по приведейной зависимости, носящей экспериментальный характер, Температура в зоне 50 предварительного йагрева составляла

1000-1100 С.

При проведенйй йспытаний компоненты шихты характеризовались следующими показателями: концентрат: Fe - 62,56—

62,82%; $10г = 10;96-11,13%; СаО + MgQ0,75-0.78 ; влвиность 10,0-10.32 1ь. содержанне класса "53 мкм" 94. -95,871; удельная поверхность 170-190 м !кт; известняк:

СаО + MgO- 52,4-53,5%; SION - 2 4-2,7%; удельная поверхность. 480-520 м /кг; известь: а/СаО+ MgQ = 85,0%: SIO = 4,2%.

CaOs197 67,5%;. коэффициент активности

0,93; скорость гашения 2 мин.

СаО+ MgO = 89,6 ; ЯЮг = 4,7 ; СаО> 7

80.1%; коэффициент активности 0,96; скорость гашения 1 мин. 30с;

СаО+ Мдо =87.0%; SION =4,3 ; СаОа«7

- 71,3%; коэффициент активности 0,96; скорость гидратации.1 t414H 30 с, Результаты испытаний йредлагаемого способа производства железорудных окатышей представлены в таблице. В п.п.

1,4,7,10,13,16,19,22 и 25 приведены данные, соответствующие производству окатышей с известью и йри продолжительности сушки, регулируемой по предлагаемой зависимости. При отклонении фактического времени сушки окатышей в меньшую сторону до

0,6 от оптимальной величины (см. и 16) содержание мелочи в обожженных окатышах составляет 1,4 — 2,6, что не превышает величины, установленной техническими условиями производства окатышей с бентонитом на технологической линии — 3% (для сравнения данные по производству окатышей с бентонитом приведены в п.п. 28 и 29), Отклонение времени сушки окатышей от оптимальной в сторону увеличения (см. п.п.

2,5.8,11,14,17,20,23 и 26) на 2,49-9,34% фактически не изменяет содержание мелочи в готовом продукте. Однако при этом снижается производительность линии на 2,79.0%. Сушка окатышей в течение времени меньше оптимального на 3,74 — 7,29% (см. п,п. 3,6,9,12,15,18,21,24 и 27) хотя и позволяет повысить вначале производительность лийии по обожженным окатышам на 3,97,8, но содержание мелочи в готовом продукте велико иэ-за разрушения окатышей на решетке и составляет 4,8 — 6,1%. При повышенном содержании мел0чи в окатышах наблюдалось образование настылей в трубчатой печи и спеков в охладителе, что вызывало частные остановки всей технологической линии и нарушало устойчивое протекание на ней процесса термообработки окатышей (в итоге зто снижало производительность линии на 5-15%), Температура окатышей эа охладителем повысилась до

180-240 С против 90-.120 С на оптималь- . ном режиме, г- 0,3

7 1747516 . 8

Окатыши с известью, полученные по центрата и негашенной извести, сушку оквпредлагаемомуспособу,посравнениюсбен- тышей при температурах до 400ОС и их тонитовыми окатышами имеют большую ос- предварительный нагрев на решетке, обжиг новность (в зависимоСти от количества в трубчатой вращающейся печи и охлаждевводимой извести основность их выше на 5 ние на решетке, о т л и ч a e шийся тем, 0,046-0,126 ед.мод} и содержание в ней при- что, с целью снижения Содержания мелочи: . веденного железа выше на 0,5%. Прочно- вокатышахи повышения производительностные свойства окатышей; прошедших сти за счет обеспечения устойчивости протермообработку, во всех случаях были высо- теканйя процесса термообработки на всей кими исоставляли 242-320кг/ок.. - 10 технологической линии, продолжительСпособ обеспечивает получение обож- ность сушки регулируют в зависимости от . женных безбентонитовых CKGTblLUGA с изве- . содержания йегашенной извести в шихта, стью с содержанием мелочи 1,4-2,6%,что не содержания активных оксидов. кальция и превышает величины, установленной техниче- магния в извести и влажности сырых окатыскими условиями производства окатышей. на 15 шей по следующей формуле технологической линии, Способ обеспечивает устойчивое протекание процесса термообра- . o,o8 ботки окатышей на технологической линии, ис- М СаО + MgO ключает образование настылей в печи и сивков в охладителе. При этом достигается макси- 20 мально возможная производительностьтехно- . где Ф вЂ” минимальное время сушки, мин; логической линии. Температура окатышей за 5A — содержание негашенной извести в охладителем остается на требуемом уровне и lUHxTe, кг/т концентрата; не превышает 90-120ОC; : -.. Сао + Mg0 — содержание активных.окФ о р мул а и зоб р е те н и я 25 сидов кальция и магния визвести. %;:

Способ производства железорудных ЧЧ вЂ” влажность сырых окатышей,%; окатышей, включающий окомкование кон- . 0,3 — коэффициент, мин кг/т.