Способ производства офлюсованного агломерата
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союэ Советских Социалистических Республик Ж /б (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2L11.77 (21) 2545489/22-02 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки йо С 22 В 1/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 669.1:622. ..785(088 ° 8) Опубликовано 15,11.79. Бюллетень М 42 Дата опубликования описания 18,11,79 (72) Авторы ИЗОбрЕтЕНИя А.А. Гринвальд, В.С. Якушев и В.Е. Геращенко (71) Заявитель Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННОГО АГЛОМЕРАТА Изобретение относится к черной металлургии, в частности к агломерации руд и концентратов. Извес тен с пособ произв одс тв а агломерата, в котором осуществляется накатывание топлива или его смеси с отдельными компонентами шихты на окомкованные гранулы (1) . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ интенсификации процесса спекания агломерационной шихты, содержащей железорудные компонен.ты, окисную марганцевую руду, топливо и флюс„ включающий доэирование компонентов, их смешивание, увлажнение, окомкование шихты и накатывание флюса и топлива в количестве соответственно до 50 и 70100Ъ на гранулы с поверхностной пленкой воды (2). Недостаток известного способа заключается в том, что при спекании агломерационной шихты, в которой флюс и топливо накатаны на гранулы с поверхностной пленкой воды, понижается максимальная температура в зоне горения из-за увеличения вертик алькой скорости спекания и отставания скорости подогрева шихты от скорости горен ия тв ердого топлива, что приводит к снижению прочности готового агломерата и недостаточному увеличению производитель нос ти. Целью изобретения является повышение прочности агломерата и увели.чение производительности аглоуста1О новки. Поставленная цель достигается тем, что в к ачес тв е в торо го компонен та смеси, нак атыв аемой на окомк ов анные гранулы с поверхностной пленкой воды, используют окисную марганцевую руду. Накатывание смеси окисной марганцевой руды и топлива на окомкованные гранулы с поверхностной пленкой воды обеспечивает тесный контакт и, как следствие, химическое в з аимодейс тв не окислов марганца и твердого топлива на поверхности окомкованных гранул с большим суммарным экзотермическим тепловым эффектом в процессе спекания в зоне подогрева, что позволяет уменьшить отставание скорости подогрева шихты от скорости горения твердого топлива, повысить максимальную температуру в зоне горения и колизачество жидкой фазы и тем самым уве6 97582 личить прочность готового агломерата и производительность аглоустановки. В шихтовом отделении дозируют на смешивание компоненты агломерационной шихты и транспортируют раздельно двумя потоками: первый поток — железорудные компоненты и флюс, второй поток — окисная марганцевая руда или окисный марганцевый концентрат йлотации и твердое топливо. Смешанную шихту первого потока направляют на окомкование, например, в окомкователь барабанного типа и загружают в загрузочный конец барабана, где ее увлажняют и окомковывают с образованием поверхностной пленки воды. Смешанные к омпо не н ты в то рого по ток а — оки с н ую марганцевую руду и твердое топливо— подают в тот же барабан на расстоянии 2/3 его длины от загрузочного к он ца и н ак а тыв аю т н а ок омк ов ан н ые гранулы шихты первого потока с поверхностнойной пле нкой воды, чем обеспечивают на поверхности гранул тесный кон такт окислов марганца и твердого топлива и предотвращают их разобщение. При спекании создаются условия для тесного контакта и химического взаимодействия окислов марганца и твердого топлива на поверхности гранул окомкованной шихты. 3TQ способств уе т тому, что восстановление пиролюзита и браунита начинается при температурах, ниже температуры начала. их термической диссоциации за счет их непосредственного взаимодействия с твердым углеродом, а также с продуктами распада органической массы угля, например антрацитового штыба. Процесс восстановления пиролюзита (NnOg ) и браунита (МпзОз) твердым . углеродом начинается .с выделения атомарного кислорода из окисла, взаимодействия его с углеродом и образования СО2 и СО, из которых СО расходуется на восстановление окислов, СО> в сильно возбужденном состоянии восстанавливается углеродом до СО и т.д. Прямое восстановление окислов марганца описывается при этом реакциями с большим суммарным экзотермическим тепловым эффектом. Восстановление окислов марганца может протекать косвенным путем. Первоначальным актом в процессе нагрева смеси окисной марганцевой руды и твердого топлива является в щеление атомарного кислорода. Далее выделяющийся кислород взаимодействует с органической массой входящих в состав твердого агломерационного топлива каменн ых углей, например ан трацитов ого штыба, содержание которого в аглотоплизе достигает 50% и более, образуя уголь-кислородные соединения. Послед5 25 .0 65 ние малоустойчивы и способствуют распаду органической массы угля. Это создает условия для непосредственного химического взаимодействия между окислом и продуктом разложения топлива и инициирует диссоциацию окисла. При этом процесс развивается автокаталитически. Восстановление и иролюз ита и браунита при этом описывается . реакциями с большим суммарным экзотермическим тепловым эффектом. ь Н 298 — 49,65 и 33,85 ккал/г-ат. О соответственно. Таким образом, применение данного способа производства офлюсованного агломерата приводит к снижению отставания скорости подогрева шихты от ск орос ти горения тв е рдо го топлив а за счет большого суммарного положительного теплового эффекта в зоне подогрева шихты при взаимодействии окисной марганцевой руды и твердого топлива, находящихся в тесном контакте на поверхности гранул окомкованной шихты. При этом горение твердого топлива начинается в физически и химически более горячей шихте, что приводит к повышению максимальной температуры в зоне горения, увеличению количества расплава, повышению прочности готового агломерата и увеличению производительности аглоустановки. Данный и известный способы производства офлюсованного агломерата пров е ре ны в лабора торн ых услов иях н а аглошихте НКГОК, из которой получают агломерат железорудный офлюсованный с добавкой марганцевой руды и доломитизиров анного и звес тняк а (ТУ-14-120-76) . Пример . Спекают шихту постоянного состава, содержащую, Ъ: железорудных компонентов 71, 9, в т.ч. — известкованный магнетитовый концентрат НКГОК 63,4 (СаО „„, — 1,3), аглоруда фр. — 5 мм 8,5; окисной марганцевой руды 2,8 — окисный концентрат флотации (MnO> †.46,2); флюса. фракции - 2,5 мм 19,9, в т.ч. — обычный известняк 10,0, доломитизированный известняк 9,9; топлива фракции 2 5 мм 5 4; в т.ч. коксик 2,7 и антрацитовый штыб 2,7; возврата 20 по отношению ко всей шихте. Подготовка шихты к спеканию — смешивание и окомкование — производится в окомкователе барабанного типа (n = 7-8 об/мин). Продолжительность окомкования 2,0 мин, необходимое количество воды подают за первые 60 с, накатывание компонен тов производят за 30-40 с до конца окомкования. Высота слоя спекаемой шихты h=300 мм. В процессе спекания эксгаустер обеспечив ае т н ачальное раз режен ие 1000 мм вод.ст. Зажигание осуществ697582 Данные сведены в таблицу. Основные показатели спеканий по известному (а) и предлагаемому (б) способам. ерия зница Показат II Вертикальная скорос ть спек ан ия, мм/мин 34,8 34,0 34,0 35,8 35,2 35,6 Максимальная температура в слое (150 мм от колосниковой реше тки), С 1280 1294 1271 1287 1272 1291 14-19 С Выход годного,% по горячему 1,2-1,8Ъ абс. 3 0-З,2Ъ абс. 68,2 70,0 55,9 59, 1 67i9 69гЗ 69к 1 70юЗ 59,2 57,5 56,1 г 54,5 по холодному Удельная производительность т/мз.ч по горячему 2, 15 2, 20 2, 17 2, 22 2, 09 2, 15 2, 3-2, 9Ъ отн . 1,70 1,78 1 76 1,86 1 72 1 82 4,7-5,8Ъ отн. по холодному Механическая прочность,Ъ сопротивление на удар,кл. +5 мм 63,8 65,3 62,2 63,8 62,0 63,9 1,5-1,9% абс. сопротивление на истир. .кл. -0,5мм 6,13 4,45 6,04 4,38 6,28 4,76 1,52-1,68% абс ° Химический состав агломерата СаО/Б10 1,6 Мп СаО MgO FeO Я3.0 52,47 11,25 8,2 52,51 11,68 8,24 0,93 13,11 0,90 13 18 1,07 1,6 1,10 ляют природньм газом в течение 1 мин. Выход годного агломерата определяют по количеству фракции крупнее 10 мм после сбрасывания горячего аглоспека с высоты 2 м на чугунную плиту (вы- ход годного по горячему) и после повторного рассева годного, охлажденного до 100 С (выход годного по холодному). Механическую прочность агломерата (выход классов более 5 мм и менее 0,5 мм) оценивают по ГОСТУ 15137-69, По известному способу проводят три серии опытов по 5 спеканий в каждой, в которых смесь из 50% флюса и 70Ъ (1 серия), 80Ъ (II серия) и 100Ъ (III серия) топлива, соответственно„ накатывают на окомкованные гранулы с поверхностной пленкой воды. В связи с тем, что ТУ на доменны агломераты диктуются требованием доменного процесса и не предусматривают высокого содержания в них марганца, например, ТУ-14-9-120-76 на агломерат НК1 ОКа предусмотрено содержание марганца 0,9 4 0,2%, зффект от применения данного способа снижается ° По предлагаемому способу проводят . также 3 серии опытов по 5 спеканий в каждой, в которых всю окисную марганцев ую руду в смеси с 70% (1 серия), 80% (II серия), и 100% !III серия) топлива, соответственно, накатывают на окомкованные гранулы с поверхностной пленкой воды. 697582 Формула изобретения Составитель Л. Панникова Редактор С. Лыжова Техред О.Андрейко Корректор Г.Папп Зак аэ 6544/8 Тираж 727 Подписное ЦНИИПИ 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 Опыты показывают, что уменьшен ие в накатываемой смеси содержания топлива при спекании по предлагаемому способу в сравнении с теми же сериями спеканий по известному способу не снижает эффек ra который является 5 постоянным для заданного количества окисной марганцевой руды в шихте. Предлагаемый способ позволяет повысить удельную производительность аглрустановок на 2,3-5,8%, т.е. на тех же мощностях на каждый 1 млн. т получить дополнительно .23-58 тыс. т агломерата. Способ производства офлюсованного агломерата из шихты, содержащей железорудные компоненты, окисную марганцевую руду, топлив о и флюс, включающий дозирование, смешивание, увлажнение, окомкование с образованием гранул с поверхностно6. пленкой воды и накатывание на полученные гранулы смеси топлива с одним из компонентов шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности агломерата и увеличения производительности агрегата, в качестве второго компонента смеси, накатываемой на гранулы, используют окисную марганцевую руду. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 265132, кл. С 22 В 1/00, 1963. 2. Авторское свидетельство СССР Р 410090, кл. С 22 В 1/16, 1971.
