Способ производства офлюсованного агломерата Советский патент 1993 года по МПК C22B1/14 

Изобретение относится к подготовке сырья для черной металлургии методом агломерации.

Целью Изобретения является повышение и стабилизация качества агломерата и экономия топлива при его производстве и проплавке в доменной печи.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно определяют продолжительность осуществления суммарной температуры, отличающейся от заданной на величину более 11%, и при продолжительности, равной гт.э. + гсп, производят обратное изменение содержания углерода в шихте на 0,05-0,06% на каждые 10°С разницы фактической и отличной от задан ной на 11 % суммарной температуры, где гт.3. - продолжительность транспортного запаздывания от дозирования топлива до загрузки смешанной с ним шихты на агломашину, мин.; fc.n. - продолжительность спекания шихты, мин.

Кроме того, изменение содержания углерода производят при неизменной или непрерывно возрастающей разнице суммарной температуры.

00

со о

4V СЛ СЛ

СО

Сущность способа заключается в следующем.

Параметром отходящих газов, используемым для контроля расхода топлива, является температура их в зоне максимума. При обычной для аглопроцесса параболической форме кривой Температур (экстремальное ее изменение во времени или по длине агломашины) можно считать, что при изменении получения Максимума сумма температур в трек последних вакуум-камерах не изменяется независимоЬт того, над какой из этих каме.р заканчивается процесс спекания. Поскольку при нормальном введении процесса спекание заканчивается над одной из трех последних вакуум-камер и, следовательно, максимальная температура отходящего газа также приходится на одну из этих вакуум-камер, то суммарная температура отходящих газов в этих трех вйкуум-камерах может характеризовать, температурно-тепловой.уровень процесса, а изменение этой суммарной температуры - изменение этого уровня.

При спекании агломерата с заданным содержанием FeO фактически задают содержание топлива (углерода) в шихте. Содержание FeO является производным, однако надежно и однозначно характеризуется температурно-тепловой уровень аглопроцесса.

Исходная из этого по содержанию FeO в агломерате при прочих равных условиях можно судить о его прочности и восстанови- мости. Если восстановимрсть агломерата всегда снижается с ростом расхода топлива и содержания FeO, то зависимость прочности от содержания FeO (фактически- расход топлива) для офлюсованного до основности 1,4-1.9 спека является экстремальной. Это объясняется тем, что с одной стороны необходимо достичь определенного температур- но-теплового уровня процесса для протекания жидкофазного спекания. С другой стороны, при превышении определенного температурно-теплового уровня формируется неблагоприятный минералогический состав офлюсованного агломерата: содержащиеся в связке кристаллы двухкальциевого силиката вырастают до критических размеров и их полиморфное превращение при охлаждении приводит к разрушению связки и потере прочности кусков. Это вызывает повышение содержания мелочи 0-5 мм в готовом продукте и наряду со снижением восстановимости отрицательно сказывается на показателях доменной плавки, Поэтому высокого и стабильного качества агломерата можно достичь при оптимальном заданном и стабильном содержании углерода в шихте, другими словами - при стабильном заданном содержании FeO в продукте.

Поскольку изменение содержания углерода в шихте при прочих равных условиях вызывает изменение теплового баланса эг- лопроцесса, то изменяется и температуре отходящего газа. В предлагаемом способе производят агломерат с заданным содержанием FeO, для чего фактически проводят стабилизацию содержания углерода в шихте на заданном уровне путем контроля суммарной температуры отходящего газа в трех последних вакуум-камерах и, по обратной

связи - обратное изменение расхода углерода при изменении этой температуры в определенную сторону и На определенную величину.

Параметры способа установлены путем

лабораторных и промышленных исследований. При этом прочность агломерата определяли по ГОСТ-15137-79, степень восстановления - по ГОСТ 21707-76.

Лабораторные спекания выполнены в

аглочаше диаметром 0,22 м. при высоте слоя 350 мм, Шихта содержала 75% концентрата ЮГОК и 25% аглоруды р/у им. Кирова. Офлюсовывали шихту смесью рядового и доломитизировэнного известняка до основности 1,6 и содержания магнезии 1,6%. Содержание возврата 20% и влажность 8% поддерживались постоянными, Носите-: лем углерода являлась коксовая мелочь фр. 0-3 мм.

Методика определения суммарной температуры заключалась в следующем. Условно принимали, что спекание проводится на восемнадцати вакуум-камерах. Исходя из этого суммарную температуру вычисляли

как сумму средних температур отходящего газа в последние три 1/18 продолжительности спекания (с учетом 0,5 мин, охлаждения). Всего при различном содержании углерода продолжительность спекания (с учетом продолжительности охлаждения) составляла 15,5-16,5 мин.

Проведена серия спеканий при разном содержании топлива в шихте, по результа- там которых составлена табл. 1,

Из результатов табл, 1 видно, что при получении агломерата с FeO 9,0 ±1,5% обеспечивается стабильно высокая прочность и восстановимость. Отклонение содержания FeO до +2% резко снижает прочность и в

последнем опыте - и восстановимость. В пределах отклонения содержания FeO от оптимального на +1,5-% отклонение суммарной температуры составляет 75:700x100. 10.71 % (округление 11 %).

Чтобы поднять суммарную температуру с 600 до 625°С расход углерода повышали на 3,03-2,,14% и на 3,95-3,,15%, т.е. на 0,056-0,06% на каждое 10°С суммарной температуры.

Параметры способа установлены также путем проведения промышленных экспериментов на агломашинах площадью 62,5 м , имеющих 13 вакуум-камер. Спекали шихтовые компоненты аглофабрики комбината Запорожсталь. Рудная часть шихты состояла из 28% руды ЗЖРК и 72% концентрата ИнГОК. На 1 т агломерата в среднем вносилось 15,6 кг окалины, 24,2 кг шлама, 82,6 кг.извести. Шихта офлюсовывалась до раз- личной основности и содержания магнезии 1,1-1,2% смесью рядового и доломитизированного известняков. Топливом служила смесь АШ и коксика 8 соотношении 55:45. Высота спекаемого слоя 420 мм, влажность шихты 8% выдерживались постоянными.

Результаты обработки показателей в :период проведения экспериментов в течение 30 дней представлены в табл. 2.

Отклонение от заданного содержания FeO более ±1,5% сопровождалось резким падением прочности продукта. Восстэнови- мость падала на 1,6% на каждый 1% повышения содержания FeO в спеке.

Статистической обработкой данных эксперимента установлено, что при колебаниях содержания FeO в агломерате ±1,5% суммарная температура отходящего газа при основности 1,49 изменялась на ±80°С (10,8% от оптимальной), основности 1,62 - на ±75°С (11%) и при основности 1,82 - на ±67°С(10,9%), т.е. в среднем на 11%.

Рассмотрение опытов 1,2, а также 11 и 12 позволяет определить необходимое регу- лирующее воздействие, выражающее в изменении расхода углерода на каждые 10°С отклонения суммарной температуры от различной от заданной на 11 % суммарной температуры (соответственно опыт 2 и 12);

(3.43-3,31): -( 66Q Q635 ) - 0.048 или округленно 0,05%;

( суя ROC; л (3,03-2,9): ™ 0,057 или ок-

ругленноО,06%.

Регулирующее воздействие производили при существовании отличной от заданной суммарной температуры более чем на 11% по истечении времени Тт.з. + тс.п. При такой продолжительности надежно сглаживались возмущающие высокочастотные изменения величины суммарной температуры (ее скачки с противоположным знаком), вызываемые неконтролируемым изменыi-и--, газопотоков по вакуум-камерам. Учет i:,r:-,- мени Гт.э. + Тс.п. позволял однозначно ;. дмть об изменении темперзтурно-тепло:; уровня спекания за счет внутреннего ника тепла. Регулирующее воздейглг. проводили лишь в случае, если отпим;:- суммарной температуры по истечении т ;. : Н с.п оставалось стабильным млм возряс,--, ло.

Способ реализуется путем устансм::; суммирующего температуру в трех поел --ц них вакуум-камерах потенциометра, .v.v датчика минимально и максимзяьпг допустимого отличия суммарной температуры от заданной (11%), блока сравнен : фактической и допустимой суммарной тег.; пературы и реле времени, фиксируюсн-; : продолжительность отклонения факт.-;:-г- ской суммарной температуры от допусмг мой. При получении сигнала на измене;: расхода углерода сравнивается фзкл-:и екая и допустимая суммарная температур:; и на каждые 10°С этой разницы п рои з Б с,,:-,.- повышение расхода углерода (если фактическая суммарная температура ниже гичн;;- допустимой) или его снижение (ес/;г: фактическая суммарная температура вы;;т максимально допустимой) на величину О.ПТ 0,06%.

При обработке параметров способ при получении агломерата со средней основностью 1.62 тт.з. составляла 15 мин (пр.-; - должительность нахождения шихты м конвейерах, в смеситепе-окомкователс : промбункере над эгломашиной) и тс.п. составляла 15 мин (длина агломашины 25 к;, скорость Движения 1,55 м/ммн). Провсд ч ся отбор проб шихты на содержание углерода и агломерата - на содержание FeO,

Пример 1. Содержание углерода г. шихте составляло 3,62-3,87%. FeO в агломп- рате 8,5-9,5%,-суммарная температура 680- 730°С.

Пример 2, По истечении тт.3. т с.:-,. 30 мин суммарная температура выросла стабильно составляла 800°С. Проверка состава шихты и агломерата показала, что содержание в шихте углерода 4,22%, FeO я агломерате 10,9%. Произведено снижение; содержания углерода до :

4,22- о.об 3.95%,

По истечении гт.э. 15 мин на машкиу загружалась шихта с содержанием углерола 3,95% и по истечении гс.п. 15 мин с машин;--. сходил агломерат с содержанием FeO 9,8:: , суммарная температура снизилас;- п 745°С. Это соответствовало получению кондиционного спека (см. табл, 2).

Пример 3. Содержание углерода в шихте составляло 3,37-3,62 %, FeO в агломерате 7,5-8,5%, суммарная температура 630- 680°С,

Пример 4, По истечении гт.3. + гс.п. 30 мин суммарная температура упала и Стабильно составляла 575°С, Проверка состава шихты и агломерата показала, что содержание углерода в шихте составляло 3,1%, FeO в агломерате 6,4%. Произведено повышение содержания углерода до :

з,1 + )0i05 3 30% По истече.

нии Гт.з. 15 мин на машину поступала шихта с содержанием углерода 3,31% по истечении Гс.п. 15 мин с машины сходил агломерат с содержанием FeO 7,3%, суммарная температура выросла до 620°С.

Способ позволяет повысить прочность агломерата не менее чем на 2%, стабилизировать прочность и восстановимость, сэкономить топливо за счет исключения его перерасхода и кокс в доменной плавке за счет улучшения свойства агломерата.

Формула изобретения 1. Способ производства офлюсованного агломерата, включающий дозирование,

смешивание, окомкование и спекание шихты, непрерывное определение величины суммарной температуры отходящих газов в трех последних .вакуум-камерах, в том числе

заданной при заданном содержании углерода в шихте, и изменение расхода углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения и стабилизации качества агломерата и экономии топлива при его производстве и проплавке в доменной печи, дополнительно определяют продолжительность существования суммарной температуры, отличающийся от заданной на величину более 11%, и при продолжительности, равной гт.з. + тс.п. проводят обратное изменение содержание углерода в шахте на 0,5-0,06% на каждые 10°С разницы фактической и отличной на 11% от заданной суммарной температуры,

где Гт.з. - продолжительность транспортного запаздывания от дозирования топлива до загрузки смешанной с ним шихты на аг- ломашину, мин,

tcm. - продолжительность спекания

шихты, мин.|

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что изменение содержания углерода производят при неизменной или непрерывной возрастающей разнице суммарной температуры.

Та блица 1

Использование: изобретение относится к подготовке сырья для черной металлургии методом агломерации и позволяет повысить и стабилизировать качество агломерата и экономить топливо при его производстве и проплавке в доменной печи. Сущность: способ включает дозирование, смешивание, окомкование и спекание шихты, непрерывное определение величины суммарной температуры отходящих газов в трех последних вакуум-камерах, в том числе заданной при заданном содержании углерода в шихте, и изменение расхода углерода дополнительно определяют продолжительность существования суммарной температуры, отличающейся от заданной на величину более 11 %, и при ее продолжительности, равной по меньшей мере гу.з. + -ten, производят обратное изменение содержания углерода в шихте на 0,05-0,06% на каждые 10°С разницы фактической и отличной на 11 % от заданной суммарной температуры, где гт.з. - продолжительность транспортного запаздывания от дозирования топлива до загрузки, смешанной с ним шихты на агломашину. мин; Теп - продолжительность спекания шихты, мин. При этом изменение содержания углерода производят при неизменной или непрерывно возрастающей разниц суммарной температуры. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. сл С

Результаты промышленных опытов

Таблица 2