Способ агломерации железорудных материалов Советский патент 1984 года по МПК C22B1/16 

00 а

к

4: Изобретение относится к подготовке и окускованию железорудных материалов и может быть использовано при агломерации. В прокатных цехах металлургических заводов образуется значительное количество замасленной окалины (прокатный ншам вторичных отстойников), которая не находит применения. На металлургических заводах СССР из 750 тыс.т. прокатного шлама, содержащего повышенное количество .масел (Ro 15%), свыше AGO тыс..т вывозится в отвс1лы, что резко ухудшает экологическое состояние окружающей среды. При этом безвозвратно теряется металл, так как в окалине содержится до 72% железа. Содержание масел в прокатном шламе зависит от состояния прокатного и обезвоживающего обо рудования, а также от нагрузки на вторичные отстойники. Для использования прокатного шлама в аглошихте содержание в нем масел не должно превышать 0,2%. Известен способ использования npo катного шлама в аглошихте с предварительным выжиганием из него масел Однако технологическая схема выжигания масел очень сложна в аппаратурном исполнении, а газоочистное оборудование отходящих газов работает неустойчиво, поэтому такой спосо является экономически нецелесообразным . Известен способ агломерации железорудных материалов с добавлением в шихту предварительно перемешанного прокатного шлама с негашенной известью 2. Данная технология позволяет увеличить производительность аглоустановки, повысить качество агломерата и несколько улучшить условия выгора ния масел в процессе спекания. Недостатком этой технологии использования замасленной окалины в аглошихте является возгон масел в процессе спекания, так как температура в слое спекаемой аглош1.хты уве личивается и постепенно достигает максимума (l400-155Q°C) в зоне горения твердого топлива. К тому моменту практически все масла возгоня ются и удаляются совместно с отходящими газами. При этом они снова кон денсируются в газоходах и тягодутье вых средствах, чтоприводит к преждевременному выходу из,строя роторо эксгаустеров. При расходе окалины с повьш1енным содержанием масел 4% в газоходах скапливается масло выше предельно допустимого количества, что может привести к взрывам. По этой причине значительное количество замасленной окалины сбрасывается в отвалы. Например, на металлургическом заводе Криворожсталь свыше 100 тыс.т/год такой окалины шлаковозами вывозится в отвал, что резко ухудшает состояние окружающей среды. Кроме того, возгоняемые маслине повьш1енной теплотворной способностью не используются в тепловом процессе агломерации. При спекании аглошихт по обычной технологии в верхней части слоя наблюдается недостаток тепла а в нижней - его избыток. В этом случае окалина влияет на тепловой процесс агломерации аналогично твердому топливу, такКак 16% окалины в аглошихте эквивалентно 1% твердого топлива. При такой технологии спекания прочность агломерата в верхней части VnHpora наименьшая, что в конечном чтоге снижает производительность аглоустановки. Приведенные недостатки требуют разработки рациональной технологии агломерации железоруднь х материалов с полйой утилизацией замасленной окалины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ агломерации железорудныхматериалов, содержащих замасленную окалину, методом просасывания воздуха через слой аглошихты, включающий загрузку замасленной окалины на поверхность аглошихты за зажигательным горном, но перед горелками дополнительного обогрева спекаемого известном способе устраняется возгонка масел из окалины и отложенных на газоходах, тягодутьевых и газоочистных сооружениях. Недостатком способа является то, что укладка окалины на сформировавшийся верхний слор агломерата замедляет процессы горения топлива в нижележащих слоях аглошихты из-за снижения газопроницаемости слоя и недостатка кислорода. Это связано со снижением скорости спекания и производительности агломашин. Целью изобретения является увели чение производительности установки и улучшение качества агломерата. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации железорудных материалов, содержащих замасленную окалину, включающему загрузку замасленной окалины на слой аглошихты и просос воздуха через слой аглошихты, укладку замас ленной окалины осуществляют перед з жигательным горном слоем 1-10 мм. В зажигательных горнах агломашин температура достигает 1250-1350 С, поэтому масла из окалины, уложенной на поверхность аглошихты слоем 1- 10 мм, воспламеняются и сгорают, пр нося дополнительное тепло в верхний слой аглошихты. Так как зажигание аглошикты обычно происходит при раз режении в вакуумкамерах 0,5-0,8 от разрежения при спекании, то недогоревшие пары масел в начальный период зажигания не проникают в слой аглошихты с отходящими газами..При такой технологии в процессе зажигания аглошихты и ее спекании происходит упрочнение верхнего слоя пирога агломерата, что улучшает качество всей массы агломерата и повы шает производительность аглоустанов ки. Эксперименты показывают, что ув личение слоя замасленной окалины св ше 10 мм приводит к ухудшению газопроницаемости слоя, а также увеличи вает приход тепла, за счет чего про исходит оплавление и ошлакование верхней части пирога, что по условиям агломерации нежелательно. При слое 1 мм не получается необходимое количество тепла. Способ проверен в лабораторных условиях спекания аглошихты, содержащей, %: Железная аглоруда 10,1 Марганцевая аглоРУДа5,8 Железорудный концентратКолошниковая пыль Коксовая мелочь Известняк Р1звесть Замасленная окалина Опыты проводят в аглочаше диамет ром 190 мм, а смешивание, увлажнение и окомкование - в цилиндрическом барабане диаметром 820 и длиной 300 мм. Шихту 2 мин смешивают а затем увлажняют и окомковывают тоже 2 мин. Высота слоя составляет 300 мм, вес постели 0,4 кг. При обычном способе агломерации замасленная окалина вводится совместно с щихтовыми материалами, а по предлагаемому - на верхний слой аглошихты. Зажигание в течение 1,5 мин при разрежении 600 мм вод.ст. производят смесью коксика (0,3 кг опилок (0,15 кг) и керосина (0,2 л). Спекание ведут по общепринятой методике при разрежении 1 200 мм вод.С и расходе углерода Д и возврата 30%. По выходу фракций +10 мм после однократного сбрасьгоания агломерата на стальную плиту с высоты 2 м определяют выход и производительность аглоустановки. Куски агломерата 25 мм испытывают на прочность в барабане диаметром 700 и длиной 300мм в течение 4 мин со скоростью 25 об/мщц По выходу фракций минус 5 мм оценивают механическую прочность агломерата. Для обнаружения конденсации паров масел в газоходах устанавливают в металлический газоход водоохлаждаемую стеклянную вставку диаметром равным диаметру металлического газохода. Дополнительно к приведенным опытам выполняют три спекания с укладкой замасленной окалины на зажженную аглошихту с содержанием масел 10 и влажностью 20% толщиной IО мм в начале 3-й минуты после начала опыта, т.е. после прекращения зажигания. В тот момент разрежение составляет 1200 мм вод.ст. вместо 600 мм вод.ст. в начале зажигания. Верхний слой пирога толощной 15-20 мм раскаляют до 900-1000С в конце зажигания. После укладки окалины снова продолжают зажигание (обогрев) при 900°С. В момент укладки окалины происходит резкое испарение влаги и охлаждение верхнего слоя пирога, а частички окалины резко затягиваются в поры агломерата и достигают зоны спекания. При этом газопроницаемость слоя уменьшается, за счет чего разрежение самопроизвольно повьшается до 1250 мм вод.ст. Результаты спекания шихты известньми и предлагаемым способами привеены в таблице.

Способ укладки окаВ шихту После залиныжигания

Толщина слоя ока10

Удельная произвоительность, т/м -ч

То же, %

инейная скорость спекания, мм/мин

Выход агломерата 1+10 мм1,%

Барабанная проба (-5 мм),%

Расход воздуха на спекание, м /мин; на 5-й мин спе0,81

0,88 кания 1,08 1,05

в конце опыта

Наличие конденсаОбнаружено Следы ции паров масел

До зажигания

13

10

0,93 0,98 1,17 1,26

Не обнаружено

СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащих замасленную окалину, включающий загрузку замасленной окалины на слой аглошихты и просос воздуха через слой аглошихты отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности установки, улучшения качества агломерата, укла,цку замасленной окалины осуществляют перед зажигательным горном слоем 1-10 мм.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что за счет укладки замасленной окалины слоем до 10 мм на поверхность аглошихты увеличивается производительность аглоустановки в основном за счет 40увеличения .выхода годного агломерата. При этом отложения масел на газоходах не наблюдаются.