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 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 [1].

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 шихты, в условиях неопределенности зависимости соотношения толщин слоев шихты от отношения содержаний в них влаги не позволяет гарантированно соизмерять вертикальную скорость спекания по суммарной толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе из агломерационной машины.

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 и с различным содержанием в каждом из них влаги, последующее зажигание шихты и создание под спекательными тележками разрежения.

Соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4 - 2,4, 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. При этом будет устраняться "запирание" нижнего слоя шихты конденсатом влаги. 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 0,4-2,4 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями спекания двухслойной агломерационной шихты. При меньших и больших значениях будет происходит "запирание" суммарного слоя шихты конденсатом влаги, что приведет к нарушению процесса спекания шихты.

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

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

Ниже 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 твердое 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 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 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, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4-2,4, безразмерный.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большой толщины нижнего слоя будет происходить "запирание" слоя шихты конденсатом влаги, что приведет к снижению производительности процесса спекания шихты.

В пятом примере вследствие большой толщины верхнего слоя шихты также будет происходить "запирание" суммарного слоя конденсатом влаги.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие установления необходимых значений соотношения толщин слоев шихты и содержания в них влаги гарантированно обеспечивается соответствие вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе агломерационной машины. При этом обеспечиваются 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. Кроме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Использование: изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам производства сырья для доменной плавки. Сущность: 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 влаги, последующее зажигание шихты и создание под спекательными тележками разрежения. Соотношение толщин слоев шихты устанавливают в следующей зависимости: h/Н = К(Q/q), где H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4-2,4, безразмерный. При использовании изобретения повышаются стабильность и производительность процесса спекания агломерационной шихты, а также повышается прочность получаемого агломерата и выход годного агломерата. 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 влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что соотношение слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4 - 2,4.