СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2019 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к термическим способам окускования руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии.

Известен способ агломерации рудных материалов, включающий подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека [Коротич В.И., Фролов Ю.А., Бездежский Г.Н. Агломерация рудных материалов. Научное издание. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003. - 400 с.].

На протекание процесса спекания шихты большое влияние оказывает влажность шихты, в значительной мере определяя все показатели агломерации. В наибольшей степени влажность шихты влияет на газопроницаемость, вертикальную скорость спекания шихты и, тем самым, на удельную производительность агломашины, а также на прочность агломерата на удар. От влажности шихты зависит окомкованность и, соответственно, газопроницаемость холодной шихты. С другой стороны, влага является терморегулятором горения и оказывает влияние на газопроницаемость шихты в процессе спекания.

По мере увеличения влажности шихты до оптимальной величины качество агломерата улучшается, а затем увеличивается выход мелочи. Так, при повышении влажности шихты при спекании концентратов месторождений Курской магнитной аномалии газопроницаемость шихты и вертикальная скорость спекания шихты увеличиваются при увлажнении шихты от 6,75 до 7,1 %, при этом выход класса 0 - 5 мм составляет около 17 %. Дальнейшее увеличение влажности шихты даёт увеличение выхода мелочи.

Повышение влажности шихты свыше 7,1 % с целью увеличения газопроницаемости, вертикальной скорости спекания и, тем самым, удельной производительности агломерационной машины целесообразно, если устранить снижение качества агломерата.

Величина газопроницаемости для определённого вещественного состава зависит от порозности шихты. Величина порозности шихты прямо пропорциональна требуемой для нормального хода процесса газового потока. Материал шихты после его окомкования укладывается на спекаемую ленту с постоянной величиной порозности для определённого состава шихты.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение производительности агломерационной машины, улучшение качества агломерата, а также уменьшения расхода кокса.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности агломерационной машины на 5.5% , прочности агломерата на удар на 7-9 % и снижение расхода кокса на 3,5%.

Указанная задача решается за счет того, что в способе агломерации железорудных материалов, включающем подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека, согласно изобретению, смешанную шихту при окомковании увлажняют до 8,0 - 9,5 % пульпой, содержащей в пределах от 1,5 до 2,0 % пылевидные отходы переработки рыхлых гидрогематитов (в основном) и лептохлоритов фракцией 0-0,1 мм, при этом фракции 0,074 мм до 75 мас. %, со следующим химическим составом (мас. %): Fе₂O₃ = 46,1; SiO₂ = 18,37; А1₂O₃ = 10,55; Сr = 1,58; МgO = 2,42; СоО = 0,11; NiO = 0,70; СаО = 1,53.

Замена воды, используемой для увлажнения шихты, пульпой, состоящей из 98,5 - 98,0 % Н₂O и 1,5 - 2,0 % пылевидных отходов переработки рыхлых гидрогематитовых и лептохлоритов руд фракцией 0-0,1 мм, при этом фракции 0,074 мм до 75 мас. %, с химическим составом (мас. %): Fе₂О₃ = 46,1; SiO₂ = 18,37; А1₂О₃ = 10,55; Сr = 1,58; МgO = 2,42; СоО = 0,11; NiO = 0,70; СаО = 1,53, позволяет положительно изменить физико-химические свойства шихты и создать кристаллохимические, пиромеханические превращения, укрепляющие прочность агломерата.

Для повышения порозности шихты применено встряхивание (вибрацию) окомкованной шихты в процессе загрузки шихты на агломерационную ленту. Вибрация шихты позволяет увеличить порозность, что снижает сопротовляемость шихты газопроницаемости.

Вибрацию шихты осуществляют колебаниями частотой 47-100 Гц с амплитудой 3-7 мм в течении 5-10 с. При таких параметрах повышается порозность шихты и не допускается увеличения высоты спекаемого слоя шихты. Порозность шихты увеличивается за счёт упорядочения минеральных частиц в вертикальное положение, снижая тем самым сопротивление потоку газов через шихту.

Предлагаемый способ агломерации железорудных материалов осуществляют следующим образом.

После подготовки компонентов шихты к спеканию, составления агломерационной шихты, смешанную шихту при окомковании увлажняют до 8,0 - 9,5 % пульпой, содержащей в пределах от 1,5 до 2,0 % пылевидные отходы переработки рыхлых гидрогетитовых и лептохлоритов руд фракцией 0,074 мм до 75 мае. %, со следующим химическим составом (мае. %): Fе₂О₃ = 46,1; SiO₂ = 18,37; А1₂O₃ = 10,55; Сr = 1,58; МgO = 2,42; СоО = 0,11; NiО = 0,70; СаО =1,53.

Полученные результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить прочность агломерата на удар на 5-7 %, производительность агломерационной машины на 4,5%.

Постель и эту шихту укладывают на агломерационную машину. При укладки шихты её подвергают вибрации. Вибрацию шихты осуществляют колебаниями частотой 47-100 Гц с амплитудой 3-7 мм в течении 5-10 с. При таких параметрах повышается порозность шихты и не допускается увеличения высоты спекаемого слоя шихты. Порозность шихты увеличивается за счёт упорядочения минералььных частиц в вертикальное положение, снижая тем самым сопротивление потоку газов через шихту. Это позволяет дополнительно повысить производительность агломерационной машины на 4% и снизить расход кокса на 3,5%. Затем постель и шихту спекают и после спекания производят обработку агломерационного спека.

Полученные результаты сравнительных испытаний показывают, что в целом предлагаемый способ позволяет повысить прочность агломерата на удар на 7-9 %, производительности агломерационной машины на 9.5%, и снизить расхода кокса на 3,5%.

Изобретение относится к термическим способам окускования руд и концентратов и может быть использовано при агломерации железорудных материалов в металлургии. Осуществляют подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека. Смешанную шихту при окомковании увлажняют до 8,0-9,5% пульпой, содержащей в пределах от 1,5 до 2,0% пылевые отходы переработки рыхлых гидрогетитов и лептохлоритов фракцией 0-0,1 мм, при этом фракцией 0,074 мм до 75 мас.%, со следующим химическим составом, мас.%: Fe₂O₃=46,1; SiO₂=18,37; Al₂O₃=10,55; Cr=1,58; MgO=2,42; СоО=0,11; NiO=0,70; СаО=1,53. Изобретение позволяет повысить прочность агломерата на удар на производительность агломерационной машины и снизить расхода кокса. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ агломерации рудных материалов, включающий подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, смешанную шихту при окомковании увлажняют, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека, отличающийся тем, что смешанную шихту при окомковании увлажняют до 8,0-9,5% пульпой, содержащей в пределах от 1,5 до 2% пылевидные отходы от переработки рыхлых гидрогетитов и лептохлоритов фракцией 0-0,1 мм, при этом фракции 0,074 мм до 75 мас.%, со следующим химическим составом, мас.%: Fe₂O₃=46,1; SiO₂=18,37; Al₂O₃=10,55; Cr=1,58; MgO=2,42; СоО=0,11; NiO=0,70; СаО=1,53.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шихту дополнительно при загрузке на агломерационную ленту подвергают вибрации колебаниями с частотой 47-100 Гц и амплитудой 3-7 мм в течение 5-10 с, направленными перпендикулярно потоку движения шихты.