Способ получения металлизованного окускованного сырья Советский патент 1989 года по МПК C21B13/00 

Изобретение относится к производству железорудного сьфья в черной металлургии, а именно к производству восстановленных кусковых материалов. ,Цель изобретения - повышение качества готового продукта и снижение топливно-энергетических з атрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Термообработку окатьшей с содержанием углерода 2,5-3,0% производят в интервале температур 700-1400- 700°С в течение времени полного выгорания углерода 6-12 мин. Термообработка рудоугольных окатыщей с содержанием углерода в шихте менее 2,5% приводит к получению готовой продукции

с недостаточной степенью восстановления (менее 10%) и практически полным отсутствием металлического железа, что исключает возможность получения металлизованного сырья. При содержании углерода в шихте окатьшзей более 3,0% при том же времени термообработки в обожженных окатышах сохраняется остаточный углерод, что увеличивает топливно-энергетические затраты на процесс. Границы температурного интервала процесса обжига обусловлены началом заметного выгорания углерода и окончанием этогс процесса. Максимальная температура выдержки окатышей ограничена условиями образования спеков.

4ii О) 00 UD

ас

Время пребывания окатышей с жанием углерода 2,5-3,0% в интервале температур УОС-ЙОО-ТОО С ограничено. При времени термообработки менее 6,,О мин углерод не успевает сработать полностью, в результате имеет место снижение степени восстановления продукции и перерасход твердого топлива. При времени термообработки больше 12 мин выгорание углерода заканчивается до 700°С, в куске начинается интенсивное окисление и качество готовой продукции ухудшается.

Повышение содержания углерода в окатьш1ах свьшге 3,0% на каждьш процент сопровождают увеличением, времени термообработки при температурах вьш1е 700°С с 12 мин на 0,2-0,5 мин, При

10

увеличении времени термообработки меньше, чем на 0,2 мин, в обожженных окатышах появляется остаточный углерод и возрастают топливо-энергетические затраты на процесс. В случае, когда время термообработки окатышей увеличивают больше, чем на 0,5 мин, количество углерода в гранулах недостаточно для выработки газов, защищающих их от окислительного дейст1468918

содер- /дальнейшем повышении содержания углерода в исходной шихте (до 10%) необходимо в режиме охлаждения пода- вать кислород в количестве 0,007- 0,030 кг/кг шихты. Этот кислррод можно подавать вдуванием как технического кислорода в слой, так и смеси воздуха с инертными газами. При подаче кислорода в количестве меньшем 0,007 кг/кг шихты (на каждый процент прирадения содержания углерода) в готовой продукции появляется остаточный углерод и возрастают топливно-энергетические затраты на процесс. При подаче кислорода в количестве большем 0,030 кг/кг шихты (на каждый процент приращения содержания углерода) начинается вторичное окисление восстановленного продукта и падает степень восстановления и металлизации сырья.

Сущность изобретения заключается в совмещении во времени продолжительности восстановления окислов железа с продолжительностью окисления , углерода посредством оптимизации времени пребывания окатышей при температурах выше 700®С в зависимости

15

20

25

кислорода, (до уровня температур, 30 от содержания углерода в исходной

Изобретение относится к металлургии, производству кускового восстановленного железорудного материа-. ла. Цель изобретения - повышение качества готового продукта и снижение топливно-энергетических затрат. Способ получения металлизованного окускованного. сырья осуществляется при термообработке гранул, содержащих от 3 до 10% углерода, увеличением времени вьщержки начиная с 12 мин при температуре 700-1400°С для гранул, содержащих более 3% углерода, причем на каждый процент углерода время вьщержки увеличивается на 0,2- 0,5 мин и при охлаждении подают кислород в количестве 0,007-0,030 кг/кг шихты. Изобретение позволит повысить производительность печи и снизить вынос колошниковой пыли в 1,3-1,5 раза. i (Л

а котором прекращаются активные ; кислительные реакции). Качество готовой продукции при этом ухудшается.

Охлаждение окатышей следует производить при движении углекислоты от ,с центра куска к периферии. пЪэтому завершение процессов восстановления окислов железа и окисления углерода происходит в интервале температур 1400-700 0, т.е. в режиме охлажде- 40 ния окатьш1ей. Вместе с тем, в этой зоне кислорода, отнимаемого от окислов железа (процессы восстановления перед этой зоной в основном завершены) , уже недостаточно для заверше- ния окисления углерода. В этом случае необходим подвод кислорода к углероду извне куска. Проникающий в . кусок кислород окисляет углерод (скорость такой реакции много вьппе ос- тальных реакций процесса) и не оказывает заметного воздействия на восстанавливаемое железо. При содержании в исходной-шихте окатьш1ей 2,5- 3,0% углерода количество содержащегося в окислах железа кислорода еще достаточно для полного завершения окисления углерода в условиях повы- ленных температур (700-1400°С). ПРИ

шихте. : .

Пример 1. Для получения ме- таллизованных окатьш1ей с содержанием металлического железа 15-20% сос- :тавляют шихту следующего состава,%: магнетитовьш концентрат 92,3, твердое топливо (с содержанием углерода 70,0%) 7,2 бентонит 0,5. Шихту оком .ковывают и получают сырые гранулы с содержанием углерода 5%. Полученные окатыши укладывают на обжиговые тележки; и подвергают сушке, нагреву, восстановительному обжигу и охлаждению. Сушку проводят традиционным способом. Нагрев ведут со скоростью 120 град/мин посредством подвода к слою теплоносителя с тегшературой 400°С. Обжиг ведут при 1300°С. Охлаждение производят с той же скоростью, что и нагрев.

Время выдержки окатышей в интервале температур 700-1300-700 С устанавливают равным: 12, 6 мин, причем 12 мин - время пребывания материала при тe mepaтype вьш1е 700 С при содержании углерода в шихте 3%.

В режиме охлаждения к слою материала подводят кислород в количестве 0,037 кг/кг шихты.

Для этого в инертный охлажданлций агент (например, рециркуляционный бескислородный газ) включают воздух в количестве 17619 м /ч.

Указанное количество воздуха равномерно распределяют по длине зоны охлаждения (на участке с уровнем температур 1400-700 с) .

Пример 2. Восстановлению подвергают окатыши с содержанием углерода 2,5%.

Время выдержки окатышей в интервале температур 700-1300-700°С устанавливают равным 6 мин. В режиме охлаждения к слою материала дополнительная подача кислорода отсутствует. После завершения восстановления окатыши охлаждают атмосферным воздухом и отправляют на склад готовой продукции.

Минимальное содержание углерода в исходной шихте должно составлять 2,5%. Так уже при содержании углерода 2.0% металлическое железо в обожженных окатьш1ах практически отсутствует и получение металлизованного сьфья невозможно. Нижний предел интервала температур процесса обжига (700°С) обусловлен практически прекращением процессов восстановления окислов железа и окисления углерода. Например, при указанные процессы не идут. Время пребывания материала в интервале температур 7QO- 1400-700°С возможно понижать только до 6,0 мин. Уже при 5-минутном пребывании материала в указанном интервале температур в обожженных окатыша содержится 0,5-0,7% остаточного углерода, безвозвратно теряемого в про цессе восстановления.

Пример 3. Восстановлению подвергают окатыши из титаномагнети- тового железорудного концентрата. Приемы проведения отдельных режимов идентичны описанным впримере 1.

Время выдержки окатьшей в интервале температур 700-1400-700°С устанавливают равным

12 + 0,5 (10-3) 15,5 мин, где 10% - предельно допустимое содержание углерода в исходной шихте;

0,5 мин- приращение времени пребывания материала при температуре выше 700°С на каждый процент приращения,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

начиная с 3,0% содержания углерода в шихте.

В режиме охлаждения к слою мате- ,. риала подводят кислород в количестве

0,03 (10-3) 0,21 кг/кг шихты, где 0,03 кг/кг шихты - количество кислорода, подводимого к слою на каждый процент приращения, начиная с ,3% содержания углерода в шихте.

Для этого инертный охлаждаюш сй агент частично либо полностью заменяют воздухом в количестве

(0,21-100-10з) : 0,21 100000 .

Пример 4. Восстановлению подвергают окатыши из магнетитоврго концентрата с содержанием общего железа 69-71%. Для получения металли- зованных окатьшзей с содержанием металлического железа выше 40% ляют шихту следующего состава, %: железорудный концентрат 84,8; твердое топливо (с содержанием углерода 70%), 14,5, бентонит 0,7. Полученные окатыши укладывают на обжиговые тележки и последовательно подвергают сушке, нагреву, восстановительному обжигу и охлаждению. Приемы проведения отдельных режимов идентичны описанным в примере 1.

Время выдержки окатьшзей в интервале температур 700-1400-700 С устанавливают равным 13,4 мин.

В режиме охлаждения подают в слой кислород в количестве 0,05 кг/кг шихты.

Применение изобретения обеспечивает получение обожженных окатьш1ей с содержанием металлического железа до 40% и высокой барабанной пробой (по классу - 0,05 мм). Проплавка таких окатышей в доменных печах обеспечивает снижение расхода кокса, повышение производительности печей и снижение выноса колошниковой пыли в 1,3-1,5 раза.

Формула изобретения

Способ получения ме аллизованного окускованного сырья, включающий оком- кование железорудной шихты с добавлением 2,5-10,0% углерода, термическую обработку гранул в режимах нагрева, восстановительного обжига при 1200-1400 С и охлаждения, о т л и- чающийся тем, что, с целью Повышения качества готового продукта, и снижения топливно-энергетических |

714689188

затрат, гранулы с содержанием угле-личивают с 12 мин на 0,2-0,5 мин сорода 2,5-3,0% подвергают термообра-ответственно каждому проценту превыботке в течение 6-12 мин при 700 -шения, кроме того,в. режиме охлажде1400 0, а в содержания угле-ния подают кислород в количестве

рода свыше 3,0% время выдержки уве-0,007-0,030 кг/кг шихты.