СПОСОБ СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ Российский патент 1998 года по МПК C22B1/20 

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам двухслойного спекания агломерационной шихты при производстве агломерата для доменной плавки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ двухслойного спекания агломерационной шихты, включающий дробление и перемешивание железной руды, добавку в шихту твердого топлива, подачу постели на движущиеся спекательные тележки, последовательную подачу на постель двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Недостатками известного способа являются недостаточная стабильность и производительность процесса спекания агломерационной шихты, прочность получаемого агломерата и выход годного агломерата.

Это объясняется тем, что процесс агломерации, будучи многофакторным и связанным со сложными физико-химическими и термическими превращениями составляющих аглошихты, в условиях неопределенности зависимости соотношения толщин слоев шихты от отношения содержаний в них углерода и влаги не позволяет гарантированно соизмерять вертикальную скорость спекания по суммарной толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе из агломерационной машины.

Технический результат при использовании изобретения - повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, повышение прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, сокращение расхода топлива и металлошихты.

Технический результат достигают тем, что способ двухслойного спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где
H и h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M и m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
Q и q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,3 - 2,0, безразмерный.

Повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты будет происходить вследствие полного использования длины участка спекания агломерационной машины.

Повышение прочности готового агломерата будет происходить вследствие гарантированного достижения зоной готового агломерата колосников спекательных тележек. В этих условиях уменьшается количество отсева, возврата, а также мелочи в скиповом агломерате, что приводит к повышению эффективности доменной плавки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,3 - 2,0 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями спекания двухслойной агломерационной шихты. При меньших значениях не будет обеспечиваться полное спекание шихты из-за малого содержания топлива в суммарном слое шихты, при больших значениях количество влаги в суммарном слое шихты будет превосходить допустимые значения.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от суммарной толщины слоя шихты.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений, на основании чего делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Далее приводится вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ двухслойного спекания агломерационной шихты осуществляют следующим образом.

Пример. Перед спеканием агломерационной шихты в железную руду или железорудный концентрат добавляют твердое топливо в виде угля, антранцитных штыбов, коксовой мелочи и т. д. Затем шихту перемешивают и увлажняют. На движущиеся спекательные тележки возможна подача слоя постели толщиной до 100 мм, состоящей из агломерационного возврата с фракцией 5 - 15 мм, при помощи питателя с отдельным бункером. Затем на слой постели при помощи двух барабанных питателей последовательно подают два слоя агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают разрежение.

Соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где
H и h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M и m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
Q и q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,3 - 2,0, безразмерный.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большого значения толщины нижнего слоя шихты не будет происходить ее полного спекания из-за малого содержания в суммарном слое топлива.

В пятом примере вследствие большого значения толщины верхнего слоя шихты уменьшается скорость спекания из-за большого содержания в суммарном слое шихты влаги.

В оптимальных примерах 2 - 4 вследствие установления необходимых значений соотношения толщин слоев шихты гарантированно обеспечивается соответствие вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе агломерационной машины. При этом обеспечивается максимальная производительность агломерационной машины, необходимая прочность готового агломерата, повышается выход годного агломерата в условиях снижения отсева, возврата, мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки. Коме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Способ включает последовательную загрузку на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты, имеющих различную толщину, различное содержание топлива и влаги. Соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости: h/H = Кmg/MQ, где H и h - толщина нижнего и верхнего слоев, мм; M и m - содержание твердого топлива, соответственно, в нижнем и верхнем слоях; Q и q - содержание влаги в шихте, соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,3 - 2,0. Технический результат изобретения - повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, повышение прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, в сокращении расхода топлива и металлошихты. 1 табл.

Способ спекания агломерационной шихты, включающий последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где H, h - толщины нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M, m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,3 - 2,0.