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

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

Наиболее близким по технической сущности является способ двухслойного спекания агломерационной шихты, включающий дробление и перемешивание железной руды, добавку в шихту твердого топлива, подачу постели на движущиеся 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. При этом перемещение спекательных тележек устанавливают постоянным (Вегман Е.Ф. Теория и технология агломерации. - М.: Металлургия, 1974, с. 211-213).

Недостатком известного способа является 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 движения спекательных тележек с постоянной скоростью не позволяет гарантированно соизмерять скорость движения спекательных тележек, вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе из агломашины.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, в повышении прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, в сокращении расхода топлива и металлошихты.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ двухслойного спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости:

где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
P - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст.;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0010-0,15 м/мин (мм вод. ст.).

Повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты будет происходить вследствие полного спекания шихты на агломерационной машине. 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 и производительности доменной плавки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,0010-0,015 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями процесса спекания двухслойной агломерационной шихты. При меньших значениях не будет использоваться вся длина агломашины. При больших значениях не будет происходить полного спекания шихты на длине машины.

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

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

Далее дан 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 железнорудный концентрат добавляют топливо в виде угля, антрацитных 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 и отдельным бункером. Затем на слой постели при помощи двух барабанных питателей последовательно подают два слоя агломерационной шихты различной толщины. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают переменное разрежение.

Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости:

где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
P - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст.;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0010-0,015 м/мин (мм вод.ст.).

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. В первом примере вследствие большого значения скорости перемещения спекательных тележек процесс полного спекания агломерационной шихты не происходит, что приводит к снижению качества и выхода годного агломерата. В пятом примере вследствие малого значения скорости перемещения спекательных тележек не используется вся длина агломерационной машины, что приводит к снижению производительности процесса спекания.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие установления необходимого значения скорости перемещения спекательных тележек будет гарантированно обеспечиваться соответствие скорости движения спекательных тележек, вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе агломерационной машины. При этом обеспечиваются необходимая газопроницаемость суммарного слоя шихты под действием разрежения под спекательными тележками, максимальная производительность агломерационной машины, необходимая прочность готового агломерата, повышается выход годного агломерата в условиях снижения количества отсева, возврата, мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки. Кроме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Использование: в металлургии, конкретнее в производстве сырья для доменной плавки. Сущность изобретения: способ включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты и создание разрежения под спекательными тележками. Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по зависимости V = К • (hР/H), где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; Р - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст.; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0010 - 0,015 м/мин/мм вод.ст. Технический результат заключается в повышении производительности, прочности агломерата и сокращении расхода топлива и металлошихты. 1 табл.

Способ спекания агломерационной шихты, включающий последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по следующей зависимости

где v - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
P - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст.;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0010 - 0,015, м/мин/(мм вод.ст.)т