Способ получения частично восстано-вленных окатышей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ

817059

Союз Советских

Социалистических., Реслублик (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 121078 (21) 2673544/22-02 с присоединением заявки Hо . (23) Приоритет-Опубликовано 300331, Бюллетень N9 12 (51)М. Кл.з

С 21 В 13/10. Государственный комитет

СССР Ao делам изобретеиий и открытий" (53) УДК 669. 1:

622.782.42 (088.8) Дата опубликования описания ЗОЛ 381

Р.Ф.Кузнецов, В.И.Клейн, Г.N.Ìàéçåëü, Ю.

A.À.Ïåðøóêîâ, В.A.Êèñåëåâ, Л.И.Леонтьев, и В.П.Трофимов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инст металлургической теплотехники и Институт металл гии Н С (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЧНО ВОССТАНОВЛЕННЫХ

ОКАТЫШЕЙ

Изобретение касается подготовки металлургического сырья в черной ме таллургии.

Известен способ получения частичf но восстановленных окатышей из рудофлюсоугольной смеси на обжиговых машинах конвейерного типа,. включающий окомкование, сушку, разогрев до 900-1000оС, упрочняющий обжиг при 1200-1350 С и охлаждение в нейтральной среде ).1).

По этому способу, восстановление окатышей производят твердым .восстановителем в нейтральной среде, либо газовым восстановителем.

Недостатки известного способа— необходимость полной герметизации зон подогрева и обжига на конвейерной машине, что невозможно; невозможность получения заданной степени металлизации,. т.е. неуправляемость процесса, необходимость создания восстановительной или нейтральной среды по всей длине машины. Устранение этих недостатков на серийных обжиговых конвейерных машинах не представляется возможным.

Наиболее близкйм к предлагаемому по технической сущности является способ получения частично восстановленных окатышей из рудофлюсоугольной смеси, включающий окомкование, сушку, разогрев до 9001000 С, упрочняющий обжиг в восстановительной среде, формирование в теле окатыша зерен металлического железа и охлаждение в нейтральной среде L2). По этому способу предполагается получение окатышей с высокой до 90% степенью металлизации.

Недостатки этого способа — отсутствие воэможности управления процес15 сопе металлизации и получения готовой продукции заданного качества; высокий расход тепла на процесс, примерно в 10 раз превышающий расход тепла на производство окисленных

20 окатышей, непригодность данного способа для производства доменного сырья; необходимость полной герметизации обжигового агрегата, необходимость .создания восстановительной газовой среды по длине агрегата. Перечисленные обстоятельства делают невозможной организацию производства восстановленных и частично восстановленных окатышей на серийных обжиговых кон30 вейерных машинах.

817059

Получение в процессе термообработки окатышей со стабилизированным содержанием FeO в сочетании с их относительно медленным охлаждением в заданном интервале температур обеспечивают формирование частично металлизованных окатышей с заданным содержанием металлического железа.

Отдельные этапы процесса имеют следуюшие отличительные особенности. Минимальное содержание FeO в окатышах к концу зоны обжига следует выдерживать в пределах 35-40Ъ. .Минимальное содержание FeO в окатышах к концу зоны обжига следует поддерживать не менее 35о так как при меньшем содержании Fe0 существенно падает прочность окатышей при их пределе в доменных печах. Большее содержание Fe0 в окатышах улучшает их качество и, следовательно, улучшает показатели процесса обжига.

Вместе с тем, получение окатышей в конце зоны обжига на серийных обжи- 4 говых конвейерных машинах (при наличии кислорода в высокотемпературном теплоносителе) с содержанием

Fe0 выше 38-40% попросту невозможно. Поэтому пределы содержания FeO в окатышах к концу зоны обжига сос- тавляют 35-40o..

Получение заданного количества

FeO в окатышах к концу зоны обжига обеспечивается подачей в шихту окатышей твердого топлива в количестве 2,0-3,1Ъ. При меньшем содержании топлива содержание FeO в окатышах к кс нцу эоны обжига падает ниже 354.

Максимальное содержание твердого топлива в окатышах вполне допустимо, ограничивается только условиями спе кания слоя (образование снеков и друз на обжиговых тележках недопустимо) и составляет 3,1%. Поэтому в шихту окатышей следует добавлять от 2 до 3,1В твердого топлива.

На каждый последующий процент приращения FeO сверх 35Ъ в шихту следует дополнительно вводить 0,10,3% твердого топлива. При меньшей

25 град/мин сболее высоких температур (более 600 С) конечная степень восстановления не повышается, а удельная производительность агрегата за25 метно падает. При охлаждении окатышей со скоростями 5-25 град/мии и температур ниже 600 С уменьшается конечная степень восстановления окатышей, что нежелательно.

Влияние скоростей охлаждения окатышей, начиная с температуры

600 С, на эффективность процесса показано в таблице.

Ско- ° Началь рость ная охлаж- темпедения, ратура град/мин оС ремя Степень

Конеч ная температура, ОС металлизации, Ъ хлажения, мин

5-75

15-20

10-15

5-10

600 560 5,7

600 430 11,3

600 370 8,5

S5

6О

Цель изобретения — получение в обожженных окатышах заданной степени металлизации, и, тем самым, улучшение их металлургических свойств.

Поставленная цель-достигается тем, что минимальное содержание Fe0 в окатыаах к концу зоны обжига устанавливают равным 35-о посредством по,дачи в шихту 2,0% твердого топлива, при этом на каждый последующий процент приращения Fe0 подачу твердого топлива увеличивают на 0,1-0,3оо, а обжиг окатышей осуществляют в газовой среде с содержанием кислорода не более 1-3%, при этом охлаждение окатышей; начиная в интервале температур 600-330 С, производят со скоростью 2-25 град/мин. добавке топлива (менее 0,1Ъ на процент приращения Fe0) качество окаты шей существенно не возрастает и такая степень добавки становится неоправданной. При добавке топлива выше О,ЗЪ на каждый,прсидент приращения FeO, в слое окатышей становится возможным образование спеков и стабильность процесса нарушается.

Обжиг окатышей следует производить в газовой среде с .содержанием кислорода не более 1-ЗЪ. При большем содержании кислорода (более ЗЪ) процесс восстановления железа в окатышах до двухвалентного состояния развивается в крайне ограниченных пределах и металлизации окатышей не происходит.

Начальной температурой охлаждения с относительно низкими скоростями является величина 600оd. При охлаждении окатышей. со скоростями 5

Анализ этих данных показал, что охлаждение с указанной температуры следует производить со скоростью

5-25 град/мин. При меньшей скорости охлаждения (менее 5 град/мин) черезмерно увеличивается продолжительность процесса и возрастают габариты агрегата. При большей скорости охлаждения (более 25 град/мин) степень металлизации готовой продукции становится недостаточной.

Сущность изобретения заключается в создании на серийных машинах конвейерного типа условий, обеспечивающих образование в готовой продукции металлического железа. Для этого процесс термообработки производят в присутствии твердого топлива до

817059 заданного содержания FeO и затем окатыши медленно охлаждают в заданном интервале температур.

Способ осуществляют соедующим образом.

В шихту окатышей в основностью, например, 0,8 и содержанием железа

61-62% согласно опытных данных перед окомкованием подают 2Ъ твердого топлива. На тарельчатом либо барабанном окомкователе получают рудоугольные окатыши и подают их на обжиговую машину конвейерного типа, На машине окатыши последовательно подвергаются сушке, подогреву, обжигу и охлаждению. При этом сушку и подогрев осуществляют в обычном технологическом режиме. Обжиг окатышей производят в слабоокислительной атмосфере с содержанием кислорода не более 1-3В.

Такой уровень содержания кислорода в зоне обеспечивают посредством ис- Щ пользования в качестве воздуха горения пОтока газов с содержанием кислорода 6-8В; рециркулируемых из вакуум-камер зон обжига и рекуперации.

Контроль газовой среды осуществляют 25 путем анализа проб газа из зоны обжига и из потока рециркулируемых газов на стандартных газоанализаторах. Отбор проб газа производят водоохлаждаемыми отсасывающими пневмотруб- О ками при помощи эжектора по стандартной методике.

После зоны обжига окатыши с содержанием Fe0 35-38% охлаждают в нейтральной среде (например водяном паре) с 1300 до 600 С по обычной технологической карте. Затем скорость охлаждения резко уменьшают путем снижения скоростей фильтрации слоя (частичным прикрытием задвижек в дутье- 40 вых камерах). При этом скорость охлаждения поддерживают в пределах

5-25% град/мин, контролируя ее по стационарным термопарам и скорости движения обжиговых тележек и регулируя посредством изменения положения задвижек в дутьевых камерах. Время охлаждения окатышей поддерживают в пределах 6,5-11,5 мин и регулируют скоростью движения обжиговых тележек. 0

При увеличении скорости охлажде ния с 5 град/мин на каждые 10 град/мин протяженность зоны замедленного охлаждения увеличивают на 60-120 град/мин, т.е.. если при. скорости охлаждения

5 град/мин, эта зона располагается в интервале температур 600-550оС, то при скорости охлаждения

15 грац/мин окончание .зоны по температуре уменьшается на 60-120 С и становится равной 490-4430 С. При 68 этом контроль и регулировку скоростей охлаждения окатышей.и температур производят описанным выше способом.

После зоны замедленного охлаждения окатыши продолжают охлаждать до заданной глубины по обычной технологической картке.

В процессе термообработки производят отбор проб окатышей из слоя в конце зоны обжига и с тракта готовой продукции. Эти окатыши анализируют на содержание Fe gT и FeО.

Эти анализы являются контрольными и отражают правильной введение описанной выше технологии. При добавке в шихту 24 твердого топлива содержание FeO в окатышах в конце зоны обжига равняется 35-38%. В противном случае следует немедленно проверить дозировку твердого топлива (правильность работы весоизмерителей, нитку подачи топлива и т.п.).

При необходимости увеличения к концу зоны обжига содержания Fe0 в окатышах (что в ряде случаев требуется для улучшения качества сЫрья для до.менного либо сталеплавильного передела) на каждый последующий процент приращения Fe0 подачу твердого топлива в шихту увеличивают на 0,1-0,3В и контролируют его расход по весоизмерителю. Так, при необходимости увеличения среднего содержания FeO с,35 до 36%, добавку твердого топлива увеличивают до 2,0-0,1-0,3

2,15%. Контроль содержания FeO в конце зоны обжига производят по анализу соответствующей пробы.

Последующий режим термообработки окатышей остается без изменения.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить прочность окатьиаей при последующем восстановлении в 1,5-1,8 раза, т..е. сущест венно улучшить качество готовой продукции. Передел таких окатышей в доменных печах позволяет на 25-40% снизить унос колошниковой пыли и сократить расход дефицитного доменного кокса.

Формула изобретения

Способ получения частично восстановленных окатыаей из рудофлюсоугольной смеси на обжиговых машинах конвейерного типа, включающий окомкование, сушку, разогрев до 9001000 С в окислительной среде, упрочняющий обжиг при 1200-1350еС, и охлаждение в нейтральной среде, о т л и ч а .ю шийся тем, что, с целью получения в обожженных окатышах заданной степени металлизации и улучшения их металлургических свойств, минимальное содержание FeО к концу эоны обжига поддерживают равным 35% путем ввода в шихту

2,0% твердого топлива, причем на каждый процент увеличения FeO сверх

35% количество подаваемого в шихту топлива повьааают на 0,1-0,3Ъ, при этом обжиг окатышей осушей осуществляют в газовой среде с содержанием

817059

Составитель Л. Савицкая

Техред Е.Гаврилешко Корректор, М. Коста

Редактор A. Мотыль

Заказ 1234/33 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ 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 кислорода 1-33-, а скорость охлаждения в интервале температур - 600-330 С поддерживают равной 5-25 град/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кудрявцев В.С., Пчелкин С.А.

Металлизованные окатыши, M., "Металлургия", 1974.

2. Патент CIQA Р 3264092, кл. С 21 В 13/10, 1972.