Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию Советский патент 1987 года по МПК C22B1/24 

129

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при агломерации тонкозернистых шихт в черной и цветной металлургии.

Цель изобретения - интенсификация процесса спекания и повьпиение качества агломерата. ,

На чертеже приведена зависимость газопроницаемости слоя шихты от про- должительности окомкования при оптимальной влажности (1) и при переувлажнении (2).

Сущность способа заключается в

окомковании переувлажненной шихты до

грансостава с максимальной газопроницаемостью с последующей остановкой процесса роста гранул путем подачи на них извести и снижения влажности до оптимального значения, которое определяется из условия получения наибольшей производительности в процессе агломерации при минимальном расходе топлива.

Максимальная газопроницаемость окомкованной шихты достигается при более высокой влажности, чем та, при которой получается наибольшая производительность агрегата. Эта га зопроницаемость обусловлена большим средним диаметром гранул, но в процессе агломерации в соответствии с долей воды сверх оптимального значения влажности происходит снижение показателей процесса спекания из-за усугубляющегося отрицательного действия зоны переувлажнения. Величина существующей разнищ между оптимальной влажностью и влажностью, при ко- торой достигается максимальная газопроницаемость, зависит от количества активных окисей кальция и магния в шихте и ее начальной температуры. Воздействие этих факторов способст- вует увеличению скорости спекания за счет соответственно возрастающей стойкости известкованных гранул при переувлажнении и уменьшения влажности в зоне переувлажнения.

При обычном (при оптимальной влажности) ведении процесса грануляции в окомкователе после подачи воды начинается рост гранул за счет накатывания тонкой фракции на влажные зародьш1И. Этот процесс совершается до тех пор, пока обеспечивается под действием динамических нагрузок выдавливание воды на поверхность фор

O

5

0

0 5 0 5 0

5

12

миругощихся гранул и ее потребление неокомкованными тонкими фракциями шихты. Затем рост гранул прекращается. В этом случае по мере грануляции шихты по длине окомкователя ; повышается её газопроницаемость, достигая наибольшего значения при завершении процесса окомкования.

При окомковании переувлажненной шихты характер изменения ее газопроницаемости по длине окомкователя иной. Сразу после переувлажнения процесс роста гранул и изменение газопроницаемости шихты протекают аналогично описанному. Однако после достижения максимальной газопроницаемости процесс не прекращается, поскольку избыточная вода под действием динамических нагрузок продолжает поступать на поверхность гранул в отсутствие комкуемых тонких фракций. Это приводит к слипанию отдельных гранул в агрегаты с образованием газопроницаемой структуры, поэтому изменение газопроницаемости шихты по длине окомкователя носит выраженный экстремальный характер.

Спосо З позволяет прерывать процесс роста гранул переувлажненной шихты на определенном этапе (при достижении шихтой максимальной газопроницаемости) за счет подачи извести на гранулы, которая, кроме химически связанной воды, согласно стехиомет- рическому соотношению реакции ее гидратации адсорбирует и удерживает на своей поверхности физически связанную воду, количество которой зависит от физико-химических свойств обожженного известняка, режима обжига, условий гашения извести и т.д.. Момент времени для подачи извести в окомкователь определяется путем отбора проб шихты по его длине и оценки дл я каждой из них газопроницаемости в слое. Известь подается в то место по длине окомкователя, где окомкованная переувлажненная шихта достигает максимальной газопроницаемости. Подача извести раньше этого момента времени не позволит получить наибольшего эффекта от этой технологии, так как не будет достигнута максимальная, газопроницаемость шихты. Подача ее позже будет неэффективной вследствие образования газопроницаемой труднопропекаемой структуры.

При гидратации агломерационной извести каждый процент активных окисей

кальция и магния связывает 0,33% воды. Исходя из этого положения, определяют количество подаваемой на гранулы извести согласно количеству воды сверх оптимального значения влаж- ности с соответствующей заменой при необходимости (для поддержания заданной основности) известняка.

Подача извести на поверхность гранул повышает их стойкость в зоне 10 переувлажнения за счет гелеобразной оболочки, которая, предотвращая их разрушение, повышает газопроницаемость слоя и обеспечивает интенсификацию процесса спекания.

Пример. Для определения эффективности способа проведены лабораторные спекания по известному и предлагаемому вариантам в агломерационной чаше диаметром 0,3 м. Шихту, 20 содержащую,%: концентрат 46,7; . агло- руда 15,4; известняк 9,4; известь печи кипящего слоя (содержание активных окисей кальция и магния 89,2%) 4,0%, топливо 4,5; возврат 20,0, подготавливали в барабане-окомковате- е длиной 1,0, диаметром 0,6 м и частотой вращения 0,45 с . По известноу способу вся известь подавалась в процессе смешивания шихты. Окомко- ЗО вание осуществлялось в течение 180 с. о предлагаемому способу часть извести в количестве.0,8% подавалась через 40, 65, 90, 130, 170 с после начала процесса окомкования. Спекание подго- 35 товленной шихты производилось при высоте слоя 0,32. м и оптимальной влажости 8,45%. В опытном варианте шихта смешивалась и окомковывалась с первоачальной влажностью 8,68%. Качество 40 гломерата определялось по содержанию ласса 0-5 мм после сбрасывания горяПо обычной тех-1,46 нологии

401,13

65 ,1,68

чего опека с высоты двух метров на стальную плиту и последующего грохочения в течение 60 с. , Результаты опытов представлены в таблице, из которой видно, что подач извести на гранулы при достижении шихтой максимальной газопроницаемости (через 65 с после начала процесса окомкования) позволяет интенсифицировать процесс агломерации, увеличивая удельную производительность на 8,3 отн.%, а также повысить качество агломерата на 0,6 абс.%.

Подача извести на гранулы улучшает условия образования расплава на их поверхности, который, проникая в мелкие поры между частичками, обеспечивает быстрое их бмачивание. Это делает возможным в течение кратковременного воздействия максимальных температур связать железорудную шихту в пористый и достаточно прочный материал. Таким образом, способ п-одготов ки агломерационной шихты позволяет интенсифицировать процесс спекания И повысить качество агломерата.

Формула изобретения

Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающий смешивание, окомкование шихты и подачу извести в окомкователь на гранулы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса спекания и повышения качества агломерата, окомкование производят при влажности шихты, соответствующей ее максимальной газопроницаемости, причем при достижении шихтой максимальной газопроницаемости на нее подают известь.

17,7

20,5 17,1

1,42 П15

1.02

Тродопжение тае5лт|ы

18,6 22,0 28,1

Изобретение предназначено для подготовки сырья к металлургическому пределу и может быть исполЬзовано при агломерации тонкозернистых шихт в черной и цветной металлургии. Цель изобретения - интенсификация процесса спекания и повышение качества агломерата. Сущность изобретения заключается в подаче извести на переувлажненную шихту в барабане-окомко- вателе при достижении шихтой максимальной газопроницаемости. 1 ил., 1 табл. (Л IsD СО 00 сд

30

6090120т

Продо н игп&/гьносшь оком кования, с

180

Составитель Л.Шшленков Редактор Н.Егорова Техред Л,©лейник Корректор Т, Колб

Заказ 564/28 Тираж 605Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССТ

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4