СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РУДОУГОЛЬНЫХ ОКАТЫШЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C22B1/24 

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству рудоугольных окатышей.

Известен способ получения рудоугольных окатышей, включающий подачу влажной рудоугольной шихты с образованием слоя окатышей (см. Интенсификация производства и улучшение качества окатышей / Ю.С.Юсфин, Н.Ф.Пашков, Л.К.Антоненко и др. - М.: Металлургия, 1984, с.162-163). К недостаткам способа относится низкая производительность технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения окатышей, включающий подачу влажной рудоугольной шихты на тарель окомкователя, окомкование шихты с образованием нисходящего и восходящего слоев окатышей (см. а.с. 274144, опубл. 24.06.1970).

Известный способ производства рудоугольных окатышей обладает невысокой производительностью. Производительность способа резко падает при содержании угля в шихте более 1,5-2,0%, а при добавлении в шихту более 5-7% твердого топлива процесс окомкования становится затруднительным. Это обусловлено тем, что уголь обладает очень низкой смачивающей способностью по отношению к воде, он разобщает рудные зерна, затрудняет процесс зародышеобразования и роста окатышей. Поэтому, чтобы не снижать производительность способа, содержание угля в шихте уменьшают до 1,0-1,5%. Это в свою очередь ограничивает технологические возможности реализации способа получения рудоугольных окатышей с более высоким содержанием топлива, т.к. повышенное количество угля (более 1,5-2,0%) позволяет сформировать при последующем обжиге более высокую пористость, организовать равномерно распределенное внутреннее тепловыделение, использовать дешевое твердое топливо (каменный уголь) при производстве рудоугольных окатышей.

Задачей изобретения являются повышение производительности способа и расширение его технологических возможностей.

Сущность изобретения заключается в том, что повышение производительности способа и расширение его технологических возможностей достигается в способе получения рудоугольных окатышей, включающем подачу влажной рудоугольной шихты на тарель окомкователя, окомкование шихты с образованием нисходящего и восходящего слоев окатышей, при этом влажную рудоугольную шихту подают в холостую зону тарели, а окатыши дополнительно обрабатывают влажной рудоугольной шихтой, содержащей 2-14% угля, вводимой в струю сжатого газа и ориентированной к нисходящему слою окатышей с напылением рудоугольной шихты на их поверхность, причем расход напыляемой шихты составляет 10-35% от расхода всей шихты.

Повышение производительности предлагаемого способа получения окатышей обеспечивается формированием двух потоков шихты, которые выполняют определенные задачи. Основной (первичный) поток шихты (65-90% от массы всей шихты), содержащий до 1,5% угля, подается обычным способом на холостую часть тарели. Такая шихта достаточно стабильно окомковывается в режиме переката с образованием зародышей и окатышей. Другая часть влажной рудоугольной шихты в виде дополнительного потока (10-35% от массы всей шихты), содержащая 2-14% твердого топлива, подается отдельным потоком и участвует в пневмомеханической (струйной) обработке влажных окатышей путем ее напыления на влажные зародыши, которые сформировались из первичного потока шихты. Экспериментальным путем установили, что технология напыления влажной рудоугольной шихты позволяет в 50-80 раз увеличить скорость роста массы окатышей по сравнению с технологией накатывания (окомкования), что в принципе позволяет повысить производительность предлагаемого способа. Поэтому путем напыления можно наносить покрытия из труднокомкуемых шихт. В частности, рудоугольных с повышенным содержанием твердого топлива. Поэтому в дополнительном потоке шихты концентрация твердого топлива существенно выше (2-14%). Это обусловлено тем, что напыленные покрытия образуются за счет механических сил межчастичного взаимодействия и прочно удерживаются из-за глубокого внедрения частиц в тело зародыша.

При напылении рудоугольной шихты большое значение имеет минеральный состав напыляемых окатышей. Установлено, что напыление осуществляется стабильно на зародыши, содержащие до 1,5% каменного угля. При этом напыляемый слой должен быть незначительным (0,2-1,0 мм) и постоянно обновляться путем накатывания свежей шихты. По этой причине дополнительный напыляемый поток материалов должен подаваться в нисходящий (пересыпающийся) слой комкуемых материалов. Т.е. в предлагаемом способе реализуется ступенчатый (послойный) метод получения окатышей. А именно: образование зародышей (содержание угля до 1,5%), нанесение слоя шихты (угля 2-14%) путем напыления, накатывания слоя исходной шихты (угля до 1,5%), последующее напыление (угля 2-14%) и т.д. Таким образом, можно получить рудоугольные окатыши, содержащие повышенное количество (до 2,0-6,5%) угля, а технология обладает более высокой (на 3,3-6,8%) производительностью. При этом использование шихт с разным содержанием угля и марок твердого топлива расширяет его технологические возможности.

Для получения рудоугольных окатышей необходимо организовать два потока шихты: первичный или основной, необходимый для получения зародышей, и дополнительный (напыляемый), необходимый для получения напыляемого слоя. Первичный подается в холостую зону тарели, второй (дополнительный) - на нисходящий слой окатышей. Причем расход шихты дополнительного потока шихты должен составлять 10-35% от расхода всей шихты. Если расход шихты дополнительного потока будет менее 10%, то в этом случае шихты не будет хватать для эффективного напыления материалов на комкуемые зародыши и производительность будет на уровне прототипа. Если расход дополнительного потока шихты будет более 35%, то напротив, будет недостаточно зародышей на тарели окомкователя, а напыляемый слой шихты будет в избытке. Это негативно отразится на производительности способа и она снизится.

Дополнительный (напыляемый) поток шихты должен содержать 2-14% каменного угля для того, чтобы обеспечить производство рудоугольных окатышей, повышение производительности на 3,3-6,8%. Если содержание топлива будет менее 2%, то в этом случае окатыши относят к разряду железорудных и уровень производительности остается на уровне прототипа. Если содержание топлива будет более 14%, то в этом случае напыление ухудшается и производительность способа падает, что противоречит задаче изобретения. Повышение производительности в пределах 3,3-6,8% может быть достигнуто организацией второго (дополнительного) потока шихты, содержащего 2,0-14,0% угля, расход шихты в котором составляет 10-35% от всего расхода шихты.

Таким образом, за счет отличительных от прототипа признаков заявленный способ приобретает новые свойства: на влажных зародышах образуется напыленное покрытие из шихты, содержащей повышенное количество топлива; формирование тела окатыша происходит путем последовательного накатывания и напыления, что на порядок увеличивает скорость окомкования; повышение производительности достигается путем глубокого и интенсивного внедрения частиц шихты в тело зародыша.

Способ получения рудоугольных окатышей реализуется с помощью устройства, представленного на чертеже. Тарельчатый окомкователь содержит борта 1 и днище 2, на поверхности которого формируется нисходящий пересыпающийся слой окатышей 3 и восходящий неподвижный слой окатышей 4. Над поверхностью тарели расположено напыляющее устройство 5, снабженное загрузочным устройством 6 и трактом подачи сжатого воздуха 7. Влажная рудоугольная шихта 8 подается транспортером, на котором она делится на первичный поток 9 и вторичный (дополнительный) поток 10. В дополнительный поток для создания необходимой концентрации топлива подается каменный уголь 11 определенного фракционного состава. Во время работы окомкователя на днище образуется холостая зона 12, свободная от материалов.

Пример. Отработку способа получения рудоугольных окатышей вели на тарели окомкователя диаметром 0,62 м, установленного под углом в 45° к горизонту и вращающегося со скоростью 12 об/мин. Расположение напыляющего устройства над тарелью окомкователя выполнено согласно предлагаемой технической схеме. Расход сжатого воздуха, необходимого для напыления шихты, измеряли с помощью ротаметра РМ-63Г. Шихту загружали двумя потоками. Содержание угля (Ерунаковское месторождение) в первичном потоке составляло 1,5%, расходы первичного и вторичного (дополнительного) потока задавали с помощью тарельчатого питателя. В экспериментах отрабатывали оптимальное содержание угля в дополнительном потоке и его расход. Производительность способа определяли по выходу окатышей класса 10-15 мм после 10 минут окомкования. Результаты опытов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, повышение производительности способа получения рудоугольных окатышей достигнуто в пределах 3,3-6,8% за счет формирования двух потоков шихты и оптимального содержания угля в дополнительном потоке шихты (2,0-14,0%).

Изобретение относится к области черной металлургии., а именно к производству рудоугольных окатышей. Способ включает подачу влажной рудоугольной шихты на тарель окомкователя, окомкование шихты с образованием нисходящего и восходящего слоев окатышей. Влажную рудоугольную шихту подают в холостую зону тарели. Окатыши дополнительно обрабатывают влажной рудоугольной шихтой, содержащей 2-14% угля, вводимой в струю сжатого газа и ориентированной к нисходящему слою окатышей с напылением рудоугольной шихты на их поверхность. Причем расход напыляемой шихты составляет 10-35% от расхода всей шихты. Изобретение позволит повысить производительность способа и расширить его технологические возможности. 1 ил., 1 табл.

Способ получения рудоугольных окатышей, включающий подачу влажной рудоугольной шихты на тарель окомкователя, окомкование шихты с образованием нисходящего и восходящего слоев окатышей, отличающийся тем, что влажную рудоугольную шихту подают в холостую зону тарели, окатыши дополнительно обрабатывают влажной рудоугольной шихтой, содержащей 2-14% угля, вводимой в струю сжатого газа и ориентированной к нисходящему слою окатышей с напылением рудоугольной шихты на их поверхность, причем расход напыляемой шихты составляет 10-35% от расхода всей шихты.