Способ охлаждения окатышей Советский патент 1990 года по МПК C22B1/26 

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов.

Целью изобретения является улучшение качества готовой продукции.

По характеру разрушения ( холодной прочности ) железорудные окатыши возможно отнести к кусковым материалам, характеризующимся хрупким разрушением. Растрескивание таких материалов определяется максимальными растягивающими напряжениями в теле куска, действующими по круговой поверхности контакта в радиальном направлении„ Вместе с чем, термические микронапряжения определяются объемным соотношением отдельных фаз и их физической природой. В свою очередь, значение термических напряжений в каждой системе

величина переменная и определяемая соотношением отдельных компонентов системы (магнетит, гематит, диссоциированные формирования). Процессы образования микро- и макротрещин в каждой системе определяется соотношением этих компонентов, в частности степенью диссоциации гематита в окатышах. При охлаждении таких систем от температур обжига до перехода в упругое состояние развитие микро- и макротрещин в теле куска и его последующее разрушение определяется, главным образом, кинетикой спекания системы в целом (для условий охлаждения - скоростью охлаждения куска). При охлаждении железорудных систем в температурном интервале 900-700 С, когда деформация носит свободный характер, термические напряжения 1-го рода не возниСл

СЬ

о

СП

со

кают. В то же время термические напряжения в окатышах, расположенных на участках слоя, приближенных к входу хладагента в слой, определяются главным образом температурами окатышей и охлаждающего агента (их разностью).

Железорудные окатыши в зависимости от степени их диссоциации следует ох- |лаждать при индивидуальной для каждо- го вида окатышей разности температур между окатышами и охлаждающим агентом на его входе в слой. При степени диссоциации гематита до 3% в первые 2-4 мин процесса разность температур между окатышами и охлаждающим агентом должна быть 360-400 С. При степени диссоциации гематита до 3% величина включений в окатышах фаз, отличных от основного фазового состава, не вели- ка и не оказывает заметного влияния на термические напряжения в системе - процессы образования микро- и макротрещин приближены процессам, протекающим в недиссоциированных системах. Поэтому предельная разность температур между окатышами и хладагентом при охлаждении окатышей со степенью диссоциации до 3% должна быть одинаковой с разностью температур при охлаждении недиссоциированных окатышей, т„е,, не более 400 С. Повышение степени диссоциации гематита свыше 3% следует сопровождать повышением предельной разности температур между окатышами и хладагентом, так как в противном случае без улучшения качества обожженных окатышей снижается удельная производительность процесса.

Регламентацию разности температур между окатышами и хладагентом следует производить только в начальные 2-4 мин процесса охлаждения, т.е. в области максимального развития термических напряжений в системе. При меньшей продолжительности периода регламентации (менее 2 мин) температура окатышей после него превышает 900flC, начинается активное развитие формирования микро- и макротрещин в теле куска, и качество готовой продукции ухудшается. При большей продолжительности процесса регламентации температур (более 4 мин ) качество обожженных окатышей уже не повышается, а искусственное огра ничение температурного напора обуславливает уменьшение удельной производительности процесса.

При отсутствии диссоциации разность температур между окатышами и агентом на его входе в слой должна быть не более 400°С. При большей разности температур (более 400°С} в теле окатышей получают интенсивное развитие процессы образования микро- и макротрещин и качество готовой продукции ухудшается. При разности температур менее 360°С наблюдается заметное уменьшение производительности процесса охлаждения окатышей.

Происходящие при диссоциации окатышей фазовые превращения обусловливают понижение величины термических напряжений в теле куска, становится возможным повышение скоростей охлаждения окатышей и, следовательно, интенсификация процесса путем понижения разности температур между окатышами и хладагентом на его входе в слой. При диссоциации гематита в окатышах, начиная с 3%, на каждые 5% предельную разность температур между окатышами и хладагентом увеличивают на 40-70 град. При меньшем увеличении разности температур ( менее 40 град на каждые 5% повышения диссоциации гематита ) качество обожженных окатышей не изменяется, а производительность процесса понижается вследствие искусственного ограничения температурного напора в слое. Пр большем увеличении разности температур ( более 70 град на каждые 5% повышения диссоциации гематита проис-- ходит активное развитие процессов микро- и макротрещинообразования и ухудшается качество обожженных окатышей .

В таблице представлены результаты исследований особенностей охлаждения окатышей разного фазового состава при различной разности температур между окатышами и хладагентом на его входе в слой. Режим температурной термообработки во всех опытах был одинаковым.

Пример. На обжиговой машине конвейерного типа производят железорудные окатыши со степенью диссоциации гематита 20%. После обжига окаты ши с температурой поверхности слоя 1300 С подвергают охлаждению. В начальный период охлаждения в течение 3 мин слой окатышей продувают охлаждающим агентом с повышенной температурой, обеспечиваемой работающими в

400 где 60

20% горне секции топливосжигающими устройствами „ Разность температур в градусах между окатышами и охлаждающим агентом на входе в слой устанавливают равной

20 + 60 640 (град),

приращение разности температур на каждые 5% диссоциации гематита в окатышах, град;

степень диссоциации окатышей , %.

Температуру хладагента в горне (на входе в слой ) для этого устанавливают равной 1300-640 660 С. Тем самым достигается получение окатышей удовлетворительного качества при достаточно высокой удельной производительности Процесса (см. таблицу).

После завершения начального периода процесса {3 мин) окатыши со средней температурой 450 С охлаждают атмосферным воздухом и отправляют на склад готовой продукции.

Температуру охлаждающего агента и поверхности слоя окатышей контролируют стандартными термопарами и регули10

15

Степень диссоциации окатышей контролируют эпизодически по анализу их фазового состава и регулируют изменением содержания окислителя в горнах отапливаемых зон обжиговых конвейерных машин. ,

Применение изобретения обеспечивает возможность производства восста- навленных и металлизованных окатышей на серийном обжиговом оборудовании, улучшение качества готовой продукции и увеличение производительности o6,i гового оборудования на 3-9%.

Формула изобретения

Способ охлаждения окатышей на обжиговых конвейерных машинах, включаю-

2о щий фильтрацию через слой окатышей охлаждающего агента, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества готовой продукции, в первые 2-4 мин процесса разность темпе25 ратур между окатышами и охлаждающим агентом на его входе в слой устанавливают в пределах 360-400 С, при этом

на каждые 5% степени диссоциации гематита в окатышах, начиная с 3%, разруют изменением режима работы тоштиво-30 ность температур увеличивают на 40сжигающих устройств.70 С.

Охлаждение обычных и диссоциированных окатышей при регламентации разности температур между окатышами и хладагентом в начальный период процесса

5

Степень диссоциации окатышей контролируют эпизодически по анализу их фазового состава и регулируют изменением содержания окислителя в горнах отапливаемых зон обжиговых конвейерных машин. ,

Применение изобретения обеспечивает возможность производства восста- навленных и металлизованных окатышей на серийном обжиговом оборудовании, улучшение качества готовой продукции и увеличение производительности o6,i гового оборудования на 3-9%.

Формула изобретения

Способ охлаждения окатышей на обжиговых конвейерных машинах, включаю-

щий фильтрацию через слой окатышей охлаждающего агента, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества готовой продукции, в первые 2-4 мин процесса разность температур между окатышами и охлаждающим агентом на его входе в слой устанавливают в пределах 360-400 С, при этом

Изобретение относится к подготовке железнорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов. Цель изобретения - улучшение качества готовой продукции. При охлаждении окатышей на обжиговых конвейерных машинах через слой их фильтруют охлаждающий агент, температуру которого поддерживают таким образом, что в первые 2-4 мин процесса, разность температур между окатышами и агентом на входе его в слой устанавливается в пределах 360-400°С. При диссоциации гематита в окатышах на каждые 5% степени диссоциации, начиная с 3%, разность температур увеличивают на 40-70°С. При этом достигается хорошее качество окатышей при максимальной производительности процесса охлаждения. 2 табл.

О О О Нет

400 400 400 400 400

5

0,85 0,84 0,82 0,84 0,85

196 190 191 165 192

2,08 2,14 2,11 3,37 2,11

Рекомендуемый режим