Способ подготовки шихты к спеканию Советский патент 1989 года по МПК C22B1/14 

I

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при окусковании железных руд и концентратов.

Цель изобретения - уменьшение расхода воды на окомкование шихты и повышение качества агломерата.

Ионизированная вода готовится в электролизере. При этом она диссоциирует на гидроксид-ионы ОН и ионы гидроксония Н. Вода со щелочной средой, содержащая ионы ОН, имеет водородный показатель , а у воды с кислой средой, содержащей ионы Н+, этот показатель, . При водородном показателе рН -ф 1 наблюдается уменьшение краевого угла смачивания. Поэтому комкующая способность воды повышается, повышается смачиваемость рудных частиц.

Кроме того, при взаимодействии ионов воды с компонентами шихты эффект склеивания частиц шихты усиливается. Так, при взаимодействии ОН с известью образуется гидроксид кальция Са(ОН)а, обладающий клеющими и вяжущими свойствами.

Но использование для окомкования шихты только одной щелочной части ионизированной воды приводит к увеличению расхода воды на окомкование шихты почти в два раза. В то же время, ионизированная вода с кислыми свойствами, т.е. с ионами Н+,

Ј -4 СЛ

со

4

также обладает повышенными комкающим способностями. Поэтому для окомкова- ния шихты необходимо использовать обе ионизированные части воды, но только раздельно. При этом расход воды, используемой для увлажнения шихты при окомковании, сократится по сравнению с известным в 2 раза. Кром того, применение для окомкования ших ты только воды с гидроксид-ионами ОН приводит к увеличению содержания щелочных компонентов в шихте,и, соответственно, в агломерате. Эти компоненты отрицательно влияют на проч- ность железорудных материалов вследствие разбухания окатышей или появления микронапряжений в агломерате. Они способствуют повышению реакционной способности кокса, ухудшению га- зодинамических условий плавки и ухудшению стойкости футеровки доменных печей.

Для увлажнения шихты необходимо использовать воду как с щелочными, так и с кислыми свойствами, но поочередно. Тогда щелочные компоненты при спекании агломерата частично ней трализуются.

Воду с гидроксид-ионами ОН и ио- нами гидроксония Н+ необходимо подавать в окомкователь поочередно. При этом решается вопрос полного использования воды, приготовленной в электролизере, - т.е. сначала использу- ется одна ее часть, затем вторая. Количество щелочных соединений, попадающих с водой в шихту, уменьшится в два раза, так как ионизированной водой с щелочными свойствами обраба- тывается только половина шихты, а вторая - водой с кислотными свойствами. При спекании шихты возможна частичная нейтрализация щелочных элементов кислыми солями. При обработке шихты водой с гидроксид-ионами OH растет гарнисаж внутри окомкователя, а при окомковании шихты с ионами гидроксония Н гарнисаж уменьшается. Поочередное применение воды с иона- ми ОН и Н+ позволяет избежать увеличения гарнисажа в окомкователе.

Длительность каждой подачи воды зависит от производительности электролизера и должна быть не меньше времени рекомбинации ионов, которое для шихты составляет 1,0-1,5 мин. Этому условию удовлетворяет время, равное половине времени пребывания шихты

в окомкователе. Оно составляет от 4,0 до 8,0 мин. При этом длительност каждой подачи воды составляет от 2,0 до 4,0 мин, а для ионизации воды потребуется электролизер производительностью до 10 мэ/ч.

Способ осуществляется следующим образом.

Воду разделяют в электролизере на две ионизированные части с ионами гидроксония Н и гидроксид-ионами ОН . Поступающая в окомкователь после дозирования и смешивания шихта увлажняется через душирующее устройств ионизированной водой, содержащей гидроксид -ионы ОН, Через некоторое время tn, равное половине времени пребывания шихты в окомкователе, подачу этой воды прекращают и начинают подавать ионизированную воду с ионами гидроксония. Через время подачи этой воды прекращается и начинается снова подача воды с гидроксид-ионами. Так поочередно подают воду или с гидроксид-ионами или с ионами гидроксония. Время каждой подачи устанавливают равным половине времени нахождения шихты в окомкователе, определяемое типом и характеристиками окомкователя и поддерживают от 2 до 4 мин.

Способ подготовки шихты к спеканию опрован при спекании порции шихты в лабораторной чаше. Использовался следующий состав шихты, %: концентрат 55,4, руда 4,49, известняк 12,72, известь 4,35, возврат 14,95, топливо 3,6, колошниковой пыли 4,49. Основность шихты 1,71. Шихту смешивали 3 мин.

Воду подвергали электролизу до получения щелочной среды с рН 12-13 и кислой с рН 3-1,5.

В отличие от непрерывного процесса окомкования в производстве, в лабораторном окомкователе готовится только порция шихты. Поэтому порцию шихты 100 кг разделили на две части. Одну часть увлажнили водой, со щелочными свойствами, а вторую - водой с кислыми свойствами до 8% влажности. Смешивали раздельно каждую часть шихты по 3 мин.

При спекании шихты по предложенному и по известному способу вертикальная скорость спекания 18 мм при h 250 мм, а содержание фракции 5 мм в агломерате составило соответственно 12% и 14,5%. Таким образом, содержание мелкой фракции в агломерате уменьшилось на 2,5%, т.е. качество агломерата повысилось. Кроме того, ионизированная вода использовалась полностью. Формула изобретения

Способ подготовки шихты к спеки-- нию, включающий дозирование компонентов шихты, смешивание, увлажнение водой с гидроксидионами, полученными

при разделении воды на две ионизированные части с рН t 7 и окомкова- ние, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода воды на окомкование и повышения качества агломерата, увлажнение шихты водой с гидроксидионами осуществляют периодически и в перерывах между ее подачами увлажнение производят водой с ионами гидроксония, поддерживая при этом время каждой подачи воды постоянным.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при окусковании железных руд и концентратов. Цель изобретения - уменьшение расхода воды на окомкование шихты и повышение качества агломерата. При подогреве шихты к спеканию компоненты ее дозируют, смешивают и окомковывают в окомкователе. Воду для увлажнения предварительно разделяют электролизом на две ионизированные части. Подачу воды в окомкователь осуществляют равными порциями попеременно-сначала с ионами гидроксония, а затем с гидроксид- ионами. При этом сокращается расход воды на электролиз для окомкования и улучшается качество шихты за счет уменьшения содержания щелочей в агломерате.