Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИЕ

<„>767226

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080978 (21) 2662420/22-02 (1) . с присоединением заявки.11о (23) Приоритет

С 22 В 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень 119 36 (53) УДК669.1:622.

788 36 (088 8) Дата опубликования описания 300980

В. A. Мартыненко, Г. И. Рудовский, И. П. Полено, В. С. Якушев, A. A. Гринвальд, Н. A. Гладков, А. Г. Ульянов и В. П. Шевченко (72) Авторы изобретения

Институт черной металлургии МЧМ СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ

К СПЕКАНИЮ

Изобретение касается подготовки сырья для доменного производства.

Известны способы подготовки шихты к спеканию или обжигу, в которых воду или другое связующее вещество 5 подают неравномерно по длине или площади зоны увлажнения в грануляторе (1)

Известен также способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, 10 включающий окомкование с одновременным увлажнением ссыпающегося слой во вращающемся барабане, по которому увлажнение ведут при уменьшении удельного расхода воды по длине эоны 15 увлажнения на один цикл вращения барабана в поперечном сечении при неизменной поверхности орошения по длине зоны увлажнения (2)

Недостатком известного способа является неоднородность окомкованной шихты по гранулометрическому составу, зависящая от крупности исходной комкующей части шихты, что ухудшает газопроницаемость в процессе спека- 25 ния и снижает качество агломерата изза ухудшения условий горения твердого топлива.

Цель изобретения — улучшение газопроницаемости шихты и повышение ка- 30 чества агломерата путем выравнивания гранулометрического состава окомкованной шихты.

Поставленная цель достигается тем, что увлажнение ведут с уменьшением поверхности орошения с 2/3 до

1/4 площади ссыпающегося слоя от ли- нии отрыва шихты по длине эоны увлажнения.

Гранулометрический состав агломерационной шихты колеблется от 15 му (крупные фракции, руды, вз врата) до

0,01 мм (железорудный концейтрат, пы- леватые фракции руды и пр.). Процесс окомкования такой шихты протекает по различному механизму для разных фракций. Наряду с накатыванием дисперсных фракций на крупные частицы руды и возврата происходит образование зародышевых центров в массе дисперсных фракций аналогичное процессу окомкования чистых концентратов. Для накатывания дисперсных фракций на крупную частицу необходимо, чтобы зта частица полностью обволакивалась водной пленкой. Гранулирование же дисперсных составляющих состоит из трех основных процессов: сцепление частиц гранулируемого материала связующим (образование заро вяшей), уплотнение

767226 и упрочнение зародышей и окатывание их в гранулы до нужных размеров, причем для образования зародышей, обладающих максимальной пластической прочностью, способных противостоять действующим на них в окомкователе динамическим нагрузкам и обеспечить рост гранул, необходимо увлажнять дисперсную часть ссыпающегося слоя до вполне определенной влажности, соответствующей максимальной капиллярной влагоемкости. 10

При окомковании шихты в барабанном окомкователе в режиме переката происходит разделение материала по гранулометрическому составу по высоте гранулируемого слоя. Комкующая часть шихты совершает свои циклические движения с максимальным углом подъема в два раза меньшим, чем угол подъема частиц мелких фракций. В общей массе крупнозернистой части .® шихты зерна разного диаметра поднимаются на различную высоту.

Следовательно, и количество подаваемой влаги должно дифференцироваться по длине эоны увлажнения, а площадь орошения выбирается во взаимо- связи с динамикой процесса образова ния и роста гранул.

Данный способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, позволяет сразу же после начального увлаж- Я нения полностью использовать рабочую длину окомкователя для упрочнения и роста гранул из дисперсной части шихты, улучшает условия на катывания дисперсных фракций на час- 35 тицы менее 5 мм, циркулирующих нреим цественно в средней части гранулируемого слоя, и снижает количество переокомковаяной шихты (выше 8-10 мм) из-за отсутствия увлажнения крупных гранул окомкованной шихты.

В промьыпенных условиях предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Увлажиение шихты производят на длине 30-50% окомкователя. Увлажняю- 45 щие аппараты, представляющие собой кро*штейны„ изогнутые параллельно поверхности ссыпающегося слоя, имеют различную длину и количество брызгал.

Согласно изобретению в начале "зоны 50 увлажнения увлажняющий аппарат установлен таким образом и на таком расстоянии от поверхности шихты, чтобы площадь орошения под ним составляла

2/3 площади ссыпающегося слоя от 5$ линии отрыва шихты (линии перехода шихты от подъема к скатыванию). Далее по длине зоны увлажнения устанавли- вают увлажняющие аппараты с уменьшающейся (ступенчато или постепенно) длиной и соответственно уменьшающимся количеством брызгал. В конце эоны увлажнения площадь орошения под последним увлажняющим аппаратом составляет 1/4 пл6щади ссыпающегося слоя от линии отрыва шихты. Расстояние между увлажняющими аппаратами выбирают таким, чтобы исключить перекрытие струй воды. Расход воды в увлажняющем аппарате может дифференцироваться по брызгалам с нарастанием максимального расхода снизу вверх.

Поступающая в барабанный гранулятор шихта на некотором расстоянии от загрузки расслаивается в определенной степени по фракционному составу. При этом крупные ее фракции, циркулйрующие в нижней части слоя, не орошаются. По мере продвижения шихты вдоль зоны увлажнения увеличивается количество крупных классов за счет оком-, кования и увеличивается занимаемая ими часть слоя комкуемого в барабане материала. Одновременно снижают и площадь орошения ссыпающегося слоя, что исключает орошение части окомкованной до верхнего допустимого предела (8-10 мм) .аихты,происходит процесс упрочнения. этих гранул и коли- . чество переокомкованной шихты снижается. Скорость снижения площади орошения по длине зоны увлажнения при этом соответствует скорости образования предельно допустимого класса шихты. Улучшение грануляции дисперсной составляющей шихты и ее накатывания на частицы размером менее 5 мм достигается в данном способе направленным орошением зоны циркуляция именно этих фракций шихты по длине зоны управления.

Таким образом, применение предлагаемого способа подготовки. аглошихты к6 спеканию в отличии от известного, в котором площадь орошения не изменяют по длине эоны увлажнения, позволяет снизить переокомкование шихты, улучшить условия грануляции дисперсной составляющей шихты и выравнять гранулометрический состав окомкованной шихты. Это приводит к улучшению гаэопроницаемости в процессе спекания, улучшает условия горения твердого топлива в слое шихты и увеличивает прочность готового агломерата.

Пределы изменения поверхности орошения ссыпающегося слоя от линии от-: рыва шихты по длине эоны увлажнения соответствуют наилучшим результатам, полученным авторами в лабораторном барабане на шихте аглоФабрики ЮГОК (см. табл.1).

Пример. В лабораторных условиях Института проводили опыты на шихте аглофабрики ЮГОК, содержащей,В: железорудный концентрат ЮГОК 57; аглоруда(фр. 10 мм)19> флюс (известняк ракушечник фр. 3 мм) 19; топливо (смесь коксика и АШ 1:1, фр. — 3 мм)

6,0у возврат фр. 10 мм 25 (по отношению ко всей шихте).

Шихту смешивали и окомковывали в лабораторном горизонтальном барабане диаметром 675 мм, длиной 1115 мм

767226

Таблица 1

Гранулометрический состав шихты, окомкованной по известному и гредлагаемому способам

Способ шихты мм

Известный

17,9

13,1

32,4 36, Предл a ãà емый

30, 7 48,8

)3,7

6,8

-4,2

Разница(предлагаемый известный) +

-1,7 -12, 2

-6,3

Таблица 2

Основные показатели процесса спекания и прочности агломерата

Предлагае способ

Показатели ный

Вертикальная скорость спекания, мм/мин

+1,0

+0,3 абс.Ъ

24,9

25,9 72,8

72,5

Выход годного,Ъ

Удельная производительность т/м ч

) 1,41

+ 3,55 Ъ

1,46

Прочность (фракции

5-0 мм), Ъ

-6,8 отн.Ъ

23,5

22,0

Количество загружаемого в барабан материала — 50 кг, степень заполнения

10-12Ъ.

По известному и предлагаемому способам шихту смешивали в течение 60 с и окомковывали в течение 240 с с одновременным увлажнением ссыпающегося слоя в первые 80 с, причем в первые

30 с расход воды через брызгало составлял 1,5 л/мин, в следующие 30 с

0,9 л/мин, в оставшиеся 20 с 0,6 л/мин.

Всего подано воды на увлажнение 1,4 л.

Из табл. 1 видно, что применение предлагаемого способа по сравнению ЗО с известным позволяет выравнять гранулометрический состав шихты, количество фракций более 10 мм и менее

3 мм снижается.

Спекания проводили в аглочаше диа- З5 метром 225 мм при высоте слоя 280 мм, Из табл. 2 видно, что применение предлагаемого способа в лабораторных условиях позволяет повысить производительность агрегата на 3,55Ъ и снизить содержание мелочи в скиповом О агломерате на 6,8 отн.%.

Формула изобретения

Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающий окомкоПо известному способу в период увлажнения орошению подвергали полную площадь ссыпающегося слоя.

По предлагаемому способу в первые 30 с орошению подвергали 2/3 площади ссыпающегося слоя от линии отрыва шихты, в следующие 30 с — 1/2 и в последние 20 с — 1 /4.

От окомкованной шихты по краям и в центре барабана отбирали пробы для рассева.

Результаты рассева (средние для каждого способа) приведены в табл.1. разрежении 1000 мм вод.ст. Выход годного определяли по классу -10 мм после сбрасывания спека с высоты 2 м на чугунную плиту. Прочность (Ъ класса 5 — 0 мм ) определяли в барабане

Рубина.

Результаты спеканий (средние для способа) приведены в табл. 2. вание во вращающемся барабане, ввод увлажнителя в ссыпающийся слой шихты с неравномерным расходом по длине зоны увлажнения, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью улучше- ния газопроницаемости шихты и повышения качества агломерата путем выравнивания гранулометрического сос- тава окомкованной шихты, увлажнение ведут с уменьшением поверхности

767226

Составитель Л. Панникова

Редактор A. Соловьева Техред A. Ач Корректор И. Муска

Заказ 7140/24 Тираж 69 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 орошения с 2/3 до 1/4 площади ссыпающегося слоя от линии отрыва шихты по длине эоны увлажнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бережной A. Н., Губин Г. В. и Дрожнлов Л. А. Окомкование тонкоизмельченных концентратов железных руд, M. "Недра", 1971, с; 32-33.

2. Похвистнев A. H. и др. "О механизме образования н кинетика роста гранул агломерационной шихты".

Сталь, 1974, 9 11, с. 975-977.