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. При этом перемещение спекательных тележек устанавливают постоянной [1].

Недостатками 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, вертикальную скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание 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 достигается 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, последующее зажигание шихты и создание разрежения по спекательными тележками.

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

где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях,%;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты, равный 1,2-4,4 м/мин.

Повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты происходит вследствие полного спекания шихты на агломерационной машине. Повышение прочности готового агломерата происходит 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 1,2-4,4 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями процесса спекания двухслойной агломерационной шихты при различном содержании в слоях углерода. При меньших значениях не будет использоваться вся длина агломашины. При больших значениях не будет происходить полного спекания шихты на длине агломашины.

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 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 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. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают 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;
M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях,%;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты, равный 1,2-4,4 м/мин.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие малого значения скорости перемещения спекательных тележек не используется вся длина агломерационной машины, что приводит к снижению производительности процесса спекания.

В пятом 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 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 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: изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам подготовки сырья к доменному производству. Сущность: способ 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, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками. Способ используют для повышения стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, а также повышения прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата. Спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по зависимости V = К Hm/hM, где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин; Н, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм; М,m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты, равный 1,2-4,4, м/мин. 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, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что спекание шихты осуществляют с переменной скоростью перемещения спекательных тележек, определяемой по зависимости:

где V - скорость перемещения спекательных тележек, м/мин;
H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M, m - содержание твердого топлива шихты соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты, равный 1,2 - 4,4, м/мин.