Способ производства агломерата Советский патент 1991 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к подготовке сырья для доменной плавки, в частности для профилактических промывок доменных печей.

Цель изобретения - экономия топлива, повышение производительности аглома- шин и улучшение промывочных свойств агломерата.

Неофлюсованные окатыши с содержанием SIO2 11-14% обладают важнейшим для промывочного материала свойством - из-за низкой восстановимое™ и высокого содержания кремнезема из них образуется в зоне вязкопластичного состояния первичный шлак, содержащий 65-70% FeO. Количество такого шлака составляет 32-35% в отличие от 10-14, 18-23 и 25-28% соответственно для окатышей с 3-4, 5-7 и 8-10% кремнезема. Однако шлак является холодным (температура его протекания через слой кокса 1200-1250°С) и образуется на

высоких горизонтах доменной печи. Для того, чтобы шлак реагировал с коксовым мусором, в горне печи необходимо повысить температуру его фильтрации. Это достигается запеканием окатышей в матрицу агломерата с определенными высокотемпературными свойствами.

Спек матрицы также должен обладать, пониженной восстановимостью (для образования дополнительного количества высо- козакисного шлака), однако не настолько, как в известном способе, так как в предлагаемом способе основным источником такого шлака являются неофлюсованные окатыши. Поэтому расход топлива в агло- шихту ниже, чем в известном способе, обеспечивает содержание FeO в спеке на уровне 20-25% (в отличие от 35-55% в известном). Снижением расхода топлива достигается получение агломерата (матрицы) с достаточной восстановимостью для образования

Ё

О

ел ч ел

g

расплава при более высоких температурах, т.е. на нижних горизонтах печи. Общая основность полученного спека (0,75-1,0 ед.

СаО ч

по ) соответствует основности матри- SIU2

цы порядка 1,15 ед. при верхнем (35%) и нижнем (15%) пределах содержания окатышей в аглошихте.

Результаты экспериментов по определению характеристик расплава из предварительно восстановленных окатышей на установке, моделирующей процесс плавления в доменной печи, приведены в табл. 1.

Таким образом, выбор неофлюсованных окатышей с содержанием кремнезема 11,2-13,9% (округленно 11-14%) обусловлен их повышенной способностью к образованию промывочного расплава. Из полученных данных видно, что офлюсованные окатыши не подходят для этой цели. Верхний предел содержания кремнезема (14%) соответствует наиболее высокому содержанию кремнезема в производимых в промышленных условиях окатышах (Полтавский ГОК).

При получении агломерата из шихты, содержащей менее 15% окатышей, содержание FeO в образующемся шлаковом расплаве и количество шлакового расплава не выше, чем в известном способе.

При получении агломерата из шихты с содержанием окатышей более 35% основность аглошихты для получения матрицы превышает 1,2 ед. и агломерат склонен к значительному саморазрушению из-за полиморфного превращения эвтектики FeO-2CaOSi02. Кроме того, падает температура протекания расплава через слой кокса ниже 1300°С.

В промышленных условиях способ реализуют путем ввода окатышей либо в штабель железорудных материалов на рудном дворе, либо дозированием их в аглошихту из отдельного бункера в шихтовом отделении. Снижение расхода топлива на спекание (60-65 кг/т агломерата против 70-80 кг/т агломерата в известном способе) способствует росту вертикальной скорости спекания и производительности агломашин,

В лабораторных условиях в чаше диаметром 220 мм при высоте слоя шихты 200 мм получают агломерат для промывки доменных печей по известному и предлагаемому способам.

По известному способу шихта содержит смесь железорудных компонентов и окалину (16%) в качестве железосодержащей добавки, флюс и твердое топливо (72 кг/т

агломерата). Получают агломерат с содержанием FeO 39% основностью 0,8 ед. Вертикальная скорость спекания составляет 12,9 мм/мин, удельная производительность

0,80 т/м2-ч.

По предлагаемому способу получают агломерат из шихты, также содержащей железорудные компоненты, флюс и топливо (62 кг/т агломерата), а в качестве железо0 содержащей добавки используют неофлюсованные окатыши с содержанием SiOa 11,2 и 13,9%. Содержание FeO в агломерате 24,4-26%. В зависимости от доли окатышей (15 и 35%) получают спек с основностью

5 соответственно 1,0 и 0,75 ед. (основность аглошихты для получения матрицы устанавливают соответственно 1,17 и 1,15 ед.). Вертикальная скорость спекания при производстве агломерата по предлагаемому

0 способу 14-14,2 мм/мин, удельная производительность 0,86-0,88 т/м2 ч

Агломерат проплавляют на коксовом слое в установке, моделирующей процесс плавления в доменной печи. На установке

5 имеется секционированный поддон, позволяющий дифференцировать проливающийся расплав по температурному интервалу, затем анализировать химический состав и определять количество расплава для

0 разных температурных интервалов. Агломерат перед проплавлением предварительно восстанавливают в слое при нагреве в восстановительной атмосфере до 1050°С (ГОСТ 21707-76). Агломерат основностью

5 выше 1 не получают, так как развивается процесс саморазрушения матрицы из-за силикатного распада. Агломерат основностью ниже 0,75 не используют , так как он смывает гарнисаж в шахте и оголяет кладку.

Характеристики агломерата, как промывочного сырья, а также показатели его производства при использовании известного (А) и предлагаемого (Б) способов даны в

5 табл. 2.

Как видно из приведенных данных, при применении предлагаемого способа достигается экономия топлива (10 кг/т агломерата), возрастает удельная произво0 дительность аглоустановки на 7-10% и улучшаются характеристики получаемого расплава (по его количеству и содержанию FeO) без снижения температуры его вытекания.

5 Формула изобретения

Способ производства агломерата для промывки доменных печей, включающий ввод железосодержащей добавки в аглошихту из железорудных компонентов, флюса и топлива, ее смешивание, окомкование и

спекание, отличающийся тем, что. с целью экономии топлива, повышения производительности агломашин и улучшения промывочных свойств агломерата, в качестве железосодержащей добавки в шихту вводят железорудные неофлюсованные окатыши с содержанием кремнезема 11,2-13,9% в количестве 15-35%.

Таблица 1

Изобретение относится к подготовке сырья для доменной плавки, в частности для профилактических промывок доменных печей. Цель изобретения - экономия топлива, повышение производительности аглома- шин и улучшение промывочных свойств агломерата. При получении агломерата для промывки доменных печей в шихту, состоящую из железорудных компонентов, флюса и топлива, вводят 15-35% неофлюсованных окатышей, содержащих 11,2-13,9% кремнезема. Полученный агломерат способствует образованию первичного шлака с повышенным содержанием FeO и обладает хорошими промывочными свойствами. 2 табл.

Таблица 2