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.

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 неопределенности зависимости соотношения толщин слоев шихты от отношения содержаний в них фракции аглошихты различной величины не позволяет гарантированно соизмерять вертикальную скорость спекания по суммарной толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе из агломашины.

Технический результат 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 результат 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.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое и устанавливают соотношение толщин слоев шихты по следующей зависимости:

где
H, h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4 - 2,8, безразмерный.

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 условиях необходимой газопроницаемости суммарного слоя шихты. В этих условиях уменьшается количество отсева, возврата, а также мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,4 - 2,8 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями процесса спекания двухслойной агломерационной шихты при различном содержании в ней фракций различной величины. При меньших значениях газопроницаемость суммарного слоя шихты будет ниже допустимых пределов. При больших значениях газопроницаемость суммарного слоя 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 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 железорудный 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. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают разрежение.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое и устанавливают соотношение толщин слоев шихты по следующей зависимости:

где
H, h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания в обоих слоях, равный 0,4 - 2,8, безразмерный.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большой толщины нижнего слоя шихты газопроницаемость суммарного слоя будет ниже допустимых пределов.

В пятом примере вследствие большой толщины верхнего слоя газопроницаемость суммарного слоя шихты будет превосходить допустимые значения.

В оптимальных примерах 2 - 4 вследствие установления необходимых значений соотношения толщин слоев шихты обеспечивается необходимая газопроницаемость суммарного слоя 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. 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 доменного производства. Сущность изобретения: 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. Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое и устанавливают соотношение толщин слоев шихты по следующей зависимости: h/H = К • N/n, где Н, h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм; N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,4-2,8, безразмерный, что позволяет повысить стабильность и производительность процесса, а также повысить прочность агломерата и выход годного. 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 перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое и устанавливают соотношение толщин слоев шихты по следующей зависимости:

где H, h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - 0,4 - 2,8 - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях.