Способ окомкования агломерационной шихты Советский патент 1990 года по МПК C22B1/24 

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано в производстве агломерата, железорудных окатышей и гранул различных веществ.

Цель изобретения - повышение прочности агломерата за счет увеличения газопроницаемости шихты.

Мелкодисперсные компоненты агломерационной шихты укрупняют путем увлажнения и окомкования их в оком- кователях. Если между увлажняемой шихтой и корпусом, окомкователя приложить постоянное напряжение, то часть водного раствора в шихте подвергнется электролизу. В области приложения положительного потенциала в i водном растворе увеличивается содержание гидроксид-ионов (ОН ), а в области приложения отрицательного потенциала увеличивается содержание ионов гидроксония (Н). Обогащение водного раствора этими ионами приводит к тому, что их водородный показатель рП 7, В этом случае комкующая способность воды повышается.

При подаче на поверхность шихты одного из потенциалов происходит более интенсивный процесс агрегирования мелкой фракции, но через определенное время этот процесс затухает. Продлить процесс агрегирования компонентов комкуемого материала можно путем выборочного воздействия электрическим полем на фракции крупностью 0,9 и 0,9 мм. Влияние воды на комкуемость шихт, содержащих преимущественно фракции 0,9 мм, выраin

ел ч

5

жается в разрыхлении слоя за счет образования пленки на поверхности частиц, чему способствует снижение поверхностного натяжения и кислая среда с . Для шихт, содержащих фракции iO,9 мм, увеличение поверхностного натяжения и создание щелочной среды с рН 7 способствует лучшей комку- емости шихты благодаря уменьшению тол щины пленки физически связанной воды и лучшему агрегированию мелкодисперсной фракции в щелочной среде.

В окомкователе ответственность за преобладание в водном растворе шихты кислых или щелочных свойств несет знак потенциала, который подан на корпус окомкователя, так как, являясь электродом, он своей площадью значительно превосходит площадь электрода, размещенного на поверхности шихты Так, если на начальном участке зоны увлажнения создать электрическое поле с отрицательным потенциалом на поверхности шихты и положительным на корпусе окомкователя, то за,счет большой площади электрода с положительным потенциалом в шихте на этом участке будет преобладать водный раствор с рН 7 и щелочными свойствами. При этих условиях преобладает окомкование мелкой фракции шихты 0,9 мм. Если на конечном участке зоны увлажнения создать электрическое поле с положительным потенциалом на поверхности шихты и отрицательным на корпусе .окомкователя, то а шихте на этом участке будет преобладать водный раствор с рН . 7 и кислотными свойствами. Условия эти благоприятны для окомкова- ния фракции 0,9 мм. Таким образом, процесс окомкования в окомкователе растягивается, что положительно сказывается на газопроницаемости шихты и прочности агломерата, способствуя их увеличению. Электрические поля должны быть независимы, поэтому для каждого из рассмотренных случаев их необходимо создавать при помощи своего собственного источника напря- жения.

Способ реализуют следующим образом.

В зоне увлажнения шихты внутри окомкователя устанавливают две группы электродов - на начальном и конечном участках зоны. Электроды начального участка подключают к выводу отрица

0 5 о 5 о 5 Q

5

тельного потенциала источника напряжения, а клемму положительного потенциала подключают к корпусу окомкователя. Электроды конечного участка подключают к клемме положительного потенциала другого источника напряжения, а клемму отрицательного потенциала источника - к корпусу окомкователя. Источники включают при нормальном заполнении окомкователя шихтой. При этом водный раствор шихты на начальном участке зоны увлажнения приобретает щелочные свойства, а на конечном - кислотные. На начальном участке будут интенсивно агрегировать мелкодисперсные частицы шихты, а когда эта шихта переместится на конечный участок, то в агрегировании примут участие и частицы крупностью 0,9 мм.

Способ окомкования агломерационной шихты был опробован в лабораторном барабанном окомкователе с последующим спеканием в лабораторной чаше.

Процесс окомкования в лабораторном окомкователе отличается от комкования в промышленном окомкователе тем, что в лабораторном окомкователе обрабатывается только порция шихты, не имеющая возможности перемещения вдоль оси оюомкователя. В промышленном окомкователе шихта непрерывно перемещается вдоль его оси от места загрузки до места выгрузки. Поэтому если реализовать предлагаемый способ окомкования в промышленном окомкователе, то шихта, перемещаясь в зоне увлажнения, сначала подвергается воздействию электрического поля с отрицательным потенциалом относительно поверхности шихты, а в конце зоны - воздействию поля противоположного направления. После выхода из этой зоны шихта больше не увлажняется и не подвергается воздействию электрического поля. Очередность и длительность выделенных этапов процесса . окомкования при лабораторных окомко- ваниях шихты выбрали, соответственно, протекание окомкования в промышленном окомкователе.

В лабораторный барабанный окомкова- тель загружали порции шихты по 50 кг Окомкование производили в течение 2 мин, причем первые 0,5 мин шихту увлажняли при наложении электрического поля с отрицательным потенциалом на поверхности шихты, следующие 0,5 мин увлажняли с наложением поля |

515

с положительным потенциалом,а оставшееся время шихта окомковывалась и упрочнялась без увлажнения и наложения электрического поля. Для сравнения результатов были проведены подобные исследования при окомковании шихты без наложения электрического поля (базовый способ) и при окомковании и наложении однонаправленного электрического поля (г фототип). После каждого окомкования отбирали 10 кг окомкоцан- ной шихты, спекали в лабораторной чаше и полученный агломерат сбрасывали с высоты 2 м. Выполнено по 5 опытов для каждого способа окомкования: базового, прототипа и предлагаемого. В каждом из опытов в лабораторной чаше до зажигания измеряли скорость просасывания воздуха, характеризующую газопроницаемость шихты. Усредненные данные по скорости просасывания воздуха и содержанию в агломерате фракции 5 мм приведены в таблице.

Данные лабораторных испытаний показывают, что при окомковании шихты

0

18

5

0

5

16

по предлагаемому способу газопроницаемость шихты увеличивается на 12,9% по сравнению с базовым и на 8,9% по сравнению с прототипом. Содержание мелочи 5 мм в агломерате уменьшается соответственно на 11 и 4,5%. Механическая прочность агломерата повышается при этом на 4,5%, увеличивается выход годного агломерата по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ окомкования агломерационной1 шихты, включающий поляризацию ее постоянным напряжением в процессе накатывания в окомкователях, отличающийся тем, что, с целью по-} вышения прочности агломерата за счет увеличения газопроницаемости шихты, поляризацию шихты ведут на начальном участке зоны увлажнения прикладыванием к шихте отрицательного потенциала, а на конечном - положительного, причем потенциалы подают от разных источников напряжения.

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано в производстве агломерата, железорудных окатышей и гранул различных веществ. Цель изобретения - повышение прочности агломерата за счет увеличения газопроницаемости шихты. Агломерационную шихту загружают в окомкователь увлажняют и гранулируют. В начале зоны увлажнения шихты к ней прикладывают отрицательный потенциал, а в конце этой зоны положительный. Потенциалы прикладывают от разных источников напряжения. Увеличивается комкуемость частиц размером *98 9 MM HA пЕРВОМ учАСТКЕ и чАСТиц РАзМЕРОМ *98 9 мм на втором участке. 1 табл.

Предлагаемый (с электрическим полем в зоне увлажнения: в начале зоны с отрицательным потенциалом на поверхности шихты, в конце зоны - положительным)

0,61

36,8