Способ подготовки шихты к доменной плавке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ггг954459 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.05 ° 80 (21) 2931667/22-02 ($1)М Кп с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

С -22 В 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t$3j УДК669.1 г г622.788.5 (088.8) Опубликовано 300882. Бюллетень М32

Дата опубликования описания 300882 (72) Авторы изобретения

В. Г. Кучер и Ю. С, рудь

Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К ДОМЕННОИ

ПЛАВКЕ

Изобретение относится к черной

Металлургии, а именно к подготовке шихтовых материалов (агломерата окатышей и т.п ° ) для плавки в доменных печах.

Известен способ подготовки шихты к доменной планке, включающий ее намагничивание в магнитном поле, состоящий в том, что шихту, предназначенную для спекания на агломерационных машинах, подвергают намагничиванию в магнитном поле. При этом за счет образования флокульной структуры улучшается комкуемость, повышается прочность гранул и уменьшается выход мелких фракций шихты. Это приводит к интенсификации процесса спекания шихты на агломерационных машинах (1 .

Недостатком известного способа является то, что эффект намагничивания шихты сказывается лишь B процессе окомкования, после окончания которого подготовленные к спеканию гранулы шихты теряют магнитные свойства. Это объясняется тем, что каждую гранулу можно представить как набор флокул, каждая из которых состоит из элементарных магнитов, связанных между собой магнитными силами. Магнитные поля элементарных магкитов гранулы в целом скомпенсированы. В результате этого воздействие процесса нама-ничивания шихты перед окомкованием не сказывается в про- цессе укладки шихты на агломашину и в процессе ее спекания. Наблюдаемая при этом интенсификация процесса спекания объясняется лишь улучшением качества окомкованияг ростом прочности гранул, уменьшением степени их разрушения в зоне переувлажнения шихты, возникающей в слое спекаемой шихты после ее зажигания под горном, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шихты к доменной плавке, заключающийся в том, что окомкованную шихту подвергают намагничиванию в поле постоянных магнитов чередующейся полярности напряженностью до 700 э, в момент ее выгрузки с бункера барабанныМ питателем. Намагничивание всей массы окомкованной шихты способству-. ет перераспределению в процессе загрузки на агломерационную машину гранулометрического состава шихты и топлива по высоте слоя, а также повышению газопроницаемости слоя за счет действия сил остаточной намагничен954459 ности, препятствующих усадке шихты при спекании (23.

Недостатком этого способа является то, что магнитные свойства.шихты, полученные при ее загрузке на агломерационную машину, теряются в процессе спекания. Это происходит в результате нагрева гранул шихты в процессе спекания до температур 12001400 С, что значительно превышает температуру точки Кюри для горных пород (500-600ОС), входящих в состав шихты. Кроме тс-.о, агломерат, полученный после спекания и загружаемый в доменную печь, содержит до

12-25% мелочи фракции 0-5 мм. При ра- 5 боте доменной пвчи.на шихте, содержащей большое количество мелочи, значительно возрастает давление дутья на фурмах и потери напора дутья в столбе шихты. Кроме того, значительная часть шихты размером меньше

5 мм выносится- газом из печи, что снижает эффективность процесса плавки., Цель изобретения — повышение эффективности процесса подготовки шихты к доменной плавке эа счет укрупнения мелких фракций железорудной части шихты в гранулы перед ее загрузкой в доменную печь.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем. смешивание,З0 окомкование и окускование LlHxTbl путем притягиваются к более крупным кускам ферромагнитного материала, удерживаясь на их повврхности. Магнитные силы притяжения частиц зависят от их намагниченности, которая представляет собой магнитный момент единицы

60 объема вещества, вызванной магнитным полем. Намагниченность определяется напряженностью магнитного поля и маг- 65 термической обработки, железорудную часть шихты после термической обра- ботки подвергают намагничиванию в магнитном поле напряженностью 3000- 35

4000 э.

Железорудная часть шихты составляет 65-75% от общего объема домен. ной шихты и состоит, в основном, из агломерата..Общие потери железоруд- 40 ной части шихты от выноса мелких . фракций с колошниковым газом составляют 4-6Ъ. Эти потери могут быть в значительной ствпвни снижены при использовании предлагаемого способа, 45 в соответствии с которым железорудная часть доменной шихты подвергается воздействию магнитного поля.

За счет остаточной намагниченности отдельные куски агломерата, окатыши и другие материалы железорудной части шихты, а также пылевидные ферромагнитные частицы приобретают магнитные свойства. В результате этого мелкие ферромагнитные частицы шихты слипаются в отдельные гранулы, захватывая и .нвмагнитный материал, или нитной восприимчивостью материала, Установлено, что для железорудной части доменной шихты магнитное насы-. щение достигается при ее намагничивании в магнитном поле 3000-4000 э.

На фиг. 1 дана схема установки для реализации способа подготовки шихты; на фиг. 2 — схема лабораторнМ предлагаемой установки.

Установка (фиг,1) содержит окомкователь 1, барабанный питатель 2, агломерационную машину 3, ленточный конвейер 4, реэинотканевую транспортерную ленту .5., катушку б намагничивания, источник 7 тока, доменную печь 8.

Шихта, предназначенная для окускования, подается в окомкователь 1, 1

ОоОе происходит ее смешивание и окомкование. Затем .барабанным питателем

2 окомкованная шихта подается на агломерационную машину 3 для термической обработки — спекания, а затем посредством ленточного конвейера 4 полученный на машине 3 агломерат, который является железорудной частью доменной шихты, подается в доменную часть 8. Намагничивание железорудной части шихты производится на ленточном конвейере 4, на котором в плоскости, перпендикулярной. движению резинотканевой транспортерной ленты, устанавливается катушка б намагничивани..., представляющая собой соленоид,подключенный к источнику 7 питания. Магнитный поток соленоида увеличивается с увеличением числа витков и силы тока в нем. Изменяя количество витков катушки б или силу тока источника 7 питания, можно получить заданную величину напряженности магнитного поля в слое железорудной части ших- . ты, находящейся на .лейте 5 конвейера

4. Железорудная часть шихты, находящаяся на ленте 5, проходя внутри катушки 6, намагничивается. При этом ферромагнитные частицы железорудной шихты (фракция О+5 мм) слипаются в отдельные гранулы или налипают на крупные куски агломерата, окатыши и другие составные части железорудной части шихты. Намагниченная шихта с конвейера 4 поступает на загрузку в доменную печь 8 ° После загрузки шихты в доменную печь 8 магнитные силы, обусловленные остаточной намагниченностью своей массы железорудной части шихты, будут удерживать мелкодисперсные частицы возле кускового ферромагнитного материала или в составе гранул, суммарный вес которых больше сил выноса дутья колошникового газа. После опускания шихты в зону высоких температур доменной печи ферромагнитные частицы потеряют магнитные свойства и часть из них под действием сил дутья будет подниматься в вышележащие слои шихты.

954459

6 рат Ново-Криворожского горнообогатительного комбината. Гранулометрический состав агломерата приведен в таблице (строка 1).

Проводятся две серии опытов. В . первой серии порция агломерата весом

1000 r взвешивается на аналитических весах, загружается в чашу 1 и продувается сжатым воздухом, подаваемым. компрессором 3. Продолжительность продувки 5 мин. Затем производится повторное взвешивание и рассев по классам крупности. Усредненный ситовый состав агломерата после продувки приведен в таблице (строка 2)..

15 .Во второй серии опытов агломерат подвергается намагничиванию на специальной установке s постоянном маг. нитном поле ° Напряженность поля

1350 э. Остаточная намагниченность

20 агломерата 80 Гц. Намагниченный материал загружается в чашу и подвергается продувке сжатым воздухом в режиме, аналогичном продувке ненамагниченного агломерата. После про25 дувки порция агломерата взвешивается и разделяется на классы крупности (таблица, строка 3).

Ситовый состав, 25 25-12

Ъ, фракции, мм

12-5

Агломерат

Вынос мелочи с дутьем

5-0

42,3

20,7 20,8

1,62

49,6 19,0

11 5

9,3

24,3

17,3

45,3

5,6

15,3

22,2

Как показывает сравнительный ана- лиз данных таблицы, вынос мелких фракций агломерата после его намаг-- ничивания уменьшился с 11,5Ъ до 5,63, т.е. s 1,63 раза, что подтверждает : 45 полезность предлагаемого способа подготовки шихты,к доменной плавке. 50

Способ подготовки шихты к доменной плавке, включающий смешивание, окомкование шихты и ее окускование путем термической обработки; о т л иЗдесь они будут охлаждаться до температуры, которая ниже точки Кюри, снова приобретая ферромагнитные свойства. Попадая в вышележащие слои шихты, эти частицы подвергаются воздействию сил остаточной намагниченности крупнокусковых ферромагнитных частиц и притягиваются к ним.

Таким образом, большая часть пылевидных ферромагнитных частиц будет расплавляться, а часть подниматься в верхние слои и задерживаться здесь что значительно сократит вынос с колошниковым газом мелких фракций железорудной части шихты и повысит эффективность и производительность доменной печи.

Проведены испытания по выносу мелкой фракции на холодной шихте.

Испытания проводятся на лабораторной установке (фиг.2), состоящей иэ чаши 9 емкостью 500 см с отверстием в днище, соединенной гибким шлангом 10 с универсальным компрессором 11 типа УК-1М, имеющим регулятор давления сжатого воздуха.

В качестве железорудной части доменной шихты использован агломеФормула изобретения ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса подготовки эа счет укрупнения мелких фракций железорудной-части шихты в гранулы перед ее загрузкой в домен.ную печь, железорудную часть шихты после термической обработки подвергают намагничиванию в магнитном поле напряженностью 3000-4000 э.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9231569, кл. С 22 В 1/00, 1968.

2. "Металлург", 1979, Р 9, с. 3-6.