Способ обжига окатышей Советский патент 1983 года по МПК C22B1/20 

а

00

00

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окатышей, для доменного передела.

Известен способ обжига окатышей, включающий предварительную подготовк топлива, включение его в шихту окатышей и сжигание топлива непосредственно в объеме куска {.IJ .

Недостатками данного способа являются: использование только химической энергии топлива, отсутствие сжигания топлива в межкусковых объемах слоя, что обуславливает недостаточно интенсивное развитие процессов тепломассопереноса в слое и понижение удельной производительности обжигового оборудования, значительный перепад температур по высоте слоя и недообжиг нижних горизонтов окатышей, снижение качества готовой продукции, а также включение в шихту окатышей твердого топлива со значительным содержанием внешней и гидратной влаги, что приводит к увеличению расхода тепла на процесс.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обидага окатышей, включающий сжигание газа над слоем и сжигание твердого топлива в слое при подаче его в тонкоиэмельченном виде совместно с теплоносителем, расход углерода твердого топлива составляет 4-20 кг./т окатышей, а его удельная поверхчость - 2000-5500 CMVr 12.

Недостатками известного способа являются:

преимущественное сжигание топлива в горне обжигдвой машины, что обуславливает значительную неравномерность распределения температур по высоте слоя и, следовательно, ухудшение качества готовой продукции;

отсутствие частиц твердого восстановителя непосредственно в объеме куска. В результате становится практически невозможным даже частичное восстановление железорудного материала, что существенно понижает его ценность при доменном переделе;

значительные потери тепла горном обжиговой машины в окружакяцую среду, что заметно увеличивает удельный расход тепла на процесс;

использование только химической теплоты топлива и отсутствие возможности использования -других положительных элементов физической характеристики топлива в процессе. В ре- . зультате эффективность его применения при обжиге окатышей существенно снижается

Низкая скорость протекания теплои массообменных процессов и, как

следствие, понижение удельной производительности обжигового оборудования;

необходимость использования углей со значительным содержанием внешней и гидратной влаги.

Целью изобретения является использование вяжущих свойств золы топлива и улучшение качества готовой продукции.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу обжига окатышей, включающему сжигание газа над слоем и сжигание твердого топлива в слое при подаче его в тонкоизмельченном виде вместе с теплоносителем, в слой окатышей подают твердое топливо крупностью 0,8-4,0 мм и с содержанием А 2,03 в золе 20-30%, при этом его сжигание осуществляет ся до полного выгорания летучих и 4-10%-ного выгорания углерода, а возврат, содержащий твердое топливо и его золу, направляют на окомкование.

Современные отечественные окомковательные фабрики производят окатыши в основном для доменного, производства. Вместе с тем качество большинства производимых окатышей не всегда отвечает современным требованиям доменного передела. Так, железорудная составлякицая окисленных окатышей почти полностью состоит из гематита (содержание FeO в окатышах находится в пределах 2-4%). Такие окатыши в верхней части доменных печей (в восстановительной атмосфере) обладают склонностью к разбуханию и разрушению, что существенно понижает экономические показатели доменного передела и в ряде случаев исключает возможность ведения плавки из шихты со 100%-ным содержанием окатышей. Для доменного передела значительно более экономическим является использование в рудной части шиты окатышей с содержанием FeO в готовой продукции не ниже 5-8%. Такие окатыши не разбухают и не разрушаются при восстановительной обработке в верхней части доменных печей. Получение окатышей с повышенным содержанием FeO становится возможным при включении в исходную шихту твердого восстановителя (коксика, каменного угля и др.) .

При этом твердый восстновитель распределяют равномерно по всему объему куска в отдельных случаях, при обжиге многослойных окатышей возможн подача топлива в заданный участок объема куска). Закатанный внутрь куска твердый восстановитель в условиях высоких температур обеспечивает развитие процессов прямого восстановления окислов железа и, тем самым, существенно повышает металлургическую ценность готовой продукции. в этом процессе используется только химическое тепло твердого топлива. Остальные его характеристики (вязкость, зольность, содержание флюсующих добавок и др. для улучшения показателей процесса обжига практически не используется. Вместе с тем, углеродсодержащая зола топлив с высоким содержанием глинозема обладает хороишми вяжущими свойствами и может быть использована как связующая добавка исходной шихты окатиаией. В отдельных случаях для доменного процесса является целесообразньал регулирование в шихте количества кремнезема, извести и других составляющих посредством вкл1бчения зольного остатка непосредственно в обожженные окатыши. При использовании твердого топлива для производства окатышей необходимо наряду с химической теплотой топлива учитывать 1для улучшения процесса; и другие его физические характеристики. В изоб ретении предложен способ использювакия твердого топлива для обжига и частичного восстановления железорудного материала, получение зольного остатка со значительным содержанием углерода и включение зольного остатка в шихты окатьооей в качестве как углербдсодержащего материала, так и связующос добавок. Наличие такой сухой добавки обеспечивает как снижение удельного расхода тепла на процесс (ликвидируется процесс удгшения из добавок внешней и гидратной влаги), так и дополнительньШ метод регулирования суммарной влажности комкуемой железорудной шихты. Иэметшченное твердое топливо следует подавать в зону обжига и рекуперации при температуре в горне 700ISOO C. Поток твердого топлива переме шивается и взвешивается с потоком газа теплоносителя, нагревается до температуры не ниже и восплгменяется. Вдувание тсшлива в горн при емпературах ниже 700С нецелесобраано, так как при этом воспламенение топлива не происходит, в слой окатышей попгщают холодные частицы и снижается интенсивность процессов тепло- и массообмена в слое. Эксплуатация обжиговых машин С температурами в горне, превышающими , в настоящее время практически не произво дится. Вдуваемое в горн твердое топливо должно иметь среднюю крупность в пределах 0,8-4,0 мм и содержание АЕгС в золе 20-30%. При средней крупности топлива ниже О,8 мм становится возмож ным и пронос через слой и потери качественного минерального сырья с уходящими газами. При средней крупности топлива выше 4,0 мм значительная часть его частиц задерживается на поверхности слоя, что увеличивает потери тепла в .окружающую среду и является нецелесообразным. При содержании в золе топлива менее 20% существенно понижаются ее вяжущие свойства (.вязкость) и усложняется процесс окомкования сырых окатышей при использовании золы топлива в качестве связующего вещества. Использование твердых топлив с содержанием в золе более 30% при производстве окатышей является нецелесообразным, т.е. теплотворная способность такого топлива является недостаточной для качественного и равномерного прогрева всех горизонтов слоя окатышей. Количество твердого топлива, вдуваемого в горн, должно составлять 420% от веса сялрых окатькаей. При мень-. шей подаче топлива в горн (менее 4%) происходит недообжиг нижних горизонтов слоя, получение возврата для шихты окатышей в недостаточном количестве. При большей подаче топлива в горн (.более 20%) процесс производства окатышей уже не улучшается, а удельный расход топлива на передел возрастает, что нежелательно. Полученную смес топлива и газатеплоносителя фильтруют через слой и сжигают в нем до полного выгорания летучих и 4-10%-ного выгорания углерода. Полное выгорание летучих необходимо производить для исключения возможности их попадания в возврат, а затем н в тело окатьвией, так как дополнительная фильтрация летучих И9. объема куска к их поверхности привод«ит к дополнительному парообразованию, а следовательно, снижению прочности железорудных окаиааей.Углюрод твердого топлива необхол мо сжигать не менее, чем на 4%. При сжигании углерода в меньшем количестве не обеспечивается равномерный прогрев всех горизонтов слоя HI ухудшается качество готовой продукции. При сжигании большего количества углерода (более, чем на 10%) существенно падает содержание углерода в возврате и его использование в шихте окатышей сфановится нерентабельньм. Окатыои, разгружаеьше с осалмговой машины, подвергают грохочению и выделяют возврат с содержанием углеродсодержащих частиц 40-80%.Возврат состоит из образовавшихся в процессе термообработки железорудной мелочи и углеродсодержащих частиц. Содержание углеродсодержавшх частиц в возврате должно быть не менее 40%. В противном случае заметно ухудшаются его вяжущие свойства и умень

С1ЮСОВ ОВЖИГА ОКАтаЩЕЙ, включаюпшй сжигание газа над слоем и сжигание твердого топлива в слое при подаче его в тонкоизмельченном виде вместе с теплоносителем,.о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью использования В:гокузд х свойств золы топлива и улучшения К94 ества готовой продукции, в слой О1сашдаей подают твердое топливо крупнос1п 1б 0,8-4,0 мм и с содержанием htyC- в золе 20-30%, при ёток его сжкганиё осуществляют дО полного выгоранкя летучих и 4-10%-ного выгорания углерод, а возврат, содержащий твевяое тшишво и его золу, напргшляют на окомкрвание.