Способ термообработки серосодержащих железорудных окатышей Советский патент 1988 года по МПК C22B1/24 

4ib

to сл N;

со со

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве офлюсованных окатышей из сернистых железорудных концентратов.

Цель изобретения - улучшение качества 1катышей, повышение производительности И снижение расхода топлива. При производстве офлюсованных окаты- леи из коцентратов с высоким содержанием геры образующийся в процессе нагрева окатышей термостойкий сульфат кальция CaSO4 )азложить в достаточной для получения качественных по сере окатышей степени практически сложно. Для диссоциации aSO4 и удаления серы из окатышей необходима обработка окатышей при 1300°С и выше. Однако такие температурные пара- иетры обработки для высокоофлюсованных Ькатышей недопустимы из-за образования :пеков. Максимально допустимые темпера- гуры обжига таких окатышей составляют 1240-1270°С. Кроме того, так как по условиям теплообмена нижние торизонти слоя материала на конвейерных машинах имеют гемпературы значительно ниже, чем верхние лои (: на 100-150°С), то добиться нуж- JHoro удаления серы за счет температурного воздействия при производстве офлюсован- |ных окатышей не удается. В основу способа положено высокотем- |пературное взаимодействие слабовосстано- |вительной атмосферы, содержащей окись :углерода и водород, с сульфатом кальция по реакциям:

CaSO/,-f СО CaO-f SOa+ СОг iCaSO,+Нг СаО + 50д + НгО

I Восстановительная атмосфера в слое окатышей создается за счет газификации углерода топлива водяным паром. Так как этот процесс эндотермический, то на его осуществление затрачивается тепло слоя окатышей, т. е. одновременно с десульфа- цией происходит процесс охлаждения окатышей. Кроме того, при паровой газификации топлива (безкислородный) имеющаяся в топливе сера переходит в сероводород, не реагирующий с компонентами окатыша. Поэтому паровая газификация углерода топлива в слое нагретого материала препятствует поступлению серы топлива в окатыши и обеспечивает удаление серы из них.

Для получения качественных по сере окатышей удельный расход топлива по углероду должен составлять 3-7 кг/т материала. Нижний предел относится к случаю обработки окатышей, полученных из концентратов с относительно невысоким содержанием серы (0,25-0,40%).

При обработке окатышей из высокосернистых концентратов (S ,0%) расход топлива по углероду необходимо поддерживать 7 Кг/т.

Соотношение углерод:водяной пар определяет при одинаковом удельном расходе топлива скорость охлаждения окатышей. При осуществлении способа снижение температуры окатышей в зоне десульфурации не должно превыщать 100-150°С, что обеспечивает достаточно высокий температурный уровень процесса обессеривания, а значит, и высокую скорость процесса. Массовое соот- ношение углерод:пар должно составлйть 1:(5-10). Соотношение 1:10 относится к случаю обжига окатышей из концентратов с относительно низким содержанием серы, соотношение 1:5 - для случая использоваQ ния высокосернистых концентратов. Изменение указанных соотношений в сторону повышения доли водяного пара приведет в обоих случаях к снижению концентрации восстановительных газов в парогазовой смеси, а значит и к уменьшению степени десуль5 фурации и снижению эффективности процесса.

Режим процесса десульфурации определяется содержанием серы в окатышах. В соответствии с концентрацией серы созда ются благоприятные условия для ее удаления. При обжиге высокосернистых окатышей повышенный расход топлива обеспечивает более высокую концентрацию восстановительных газов, а повышенная продолжительность обработки увеличивает время де5 сульфурации и, кроме того, обеспечивает скорость охлаждения, необходимую для поддержания требуемогого для процесса уровня температур. В целом эти обстоятельства обеспечивают глубокое удаление серы.

В качестве поставщика углерода можно

0 использовать различное углеродсодержащее топливо - уголь, жидкое топливо, природный газ. Более предпочтительно использование тонкоизмельченного твердого топлива, отличающегося реакционной способностью при газификации.

5 Способ осуществляют следующим образом.

Сьфые - железорудные окатыши загружают на обжиговые тележки конвейерной машины и обжигают в окислительной среде.

0 После зоны обжига окатыши подают в зону охлаждения, высокотемпературную часть которой оборудуют фурмами для подачи паротопливной смеси.

Устанавливают расходы топлива и пара на фурмы и обрабатывают материал путем

5 подачи паротопливной смеси над слоем с последующей фильтрацией смеси сверху вниз через слой. Затем окатыши окончательно охлаждают атмосферным воздухом.

В таблице представлены количественные данные, полученные в результате опытов

0 по продувке слоя окатышей пароугольной смесью.

Способ позволяет достигать необходимой степени удаления серы из окатышей при относительно низких температурах 1100-

С 1200°С, что чрезвычайно важно при производстве высокоофлюсованных окатышей из высокосернистых концентратов, где невозможна обработка материала при высоких температурах и воздействие температуры

как десульфурирующего фактора практически исключается.

Способ универсален, примеиим для различных исходных шихт, легко вписывается в существующую технологию получения окатышей без переделки тепловой схемы, обеспечивает надежность, и стабильность процесса удаления серы.

Так как по известному способу обеспечить удаление серы особенно из высокоофлюсить производительность агрегата, сократить затраты топлива.

Формула изобретения

Способ термообработки серосодержащих железорудных окатышей, включающий сушку, подогрев, обжиг, обработку слоя окатышей смесью пара и углеродсодерж-ащего топлива и охлаждение, отличсиашийся тем,

сованных окатышей невозможно, то десуль- Ю что, с целью улучшения качества Тжатышей, фурацию в этом случае необходимо осу- повышения производительности и снижения ществлять в процессе обжига, увеличивая расхода топлива, массовое соотношение время выдержки при высоких температурах углерод-пар в смеси поддерживают 1; (до 20 мин при основности 0,8-1,0).:(5-10), количество топлива в ней (в переСпособ позволяет в целом за счет исклю- счете на углерод) - 3-7 кг/т окатышей чения периода выдержки при обжиге повы- и обработку ведут в течение 3-б мин.

сить производительность агрегата, сократить затраты топлива.

Формула изобретения

Изобретение предназначено для термообработки серосодержащих железорудних окатышей. Целью изобретения является улучшение качества окатышей, повышение производительности и снижение расхода топ.тива. После обжига проводят обработку слоя окатышей смесью пара и углеродсо- держащего топлива, причем массовое соотношение углерода и пара поддерживают 1:(5-10), количество топлива в смеси (в пересчете на углерод) 3-7 кг/т окатышей и обработку ведут в течение 3-6 мин. 1 табл.