Способ подготовки шихты к металлургическому переделу Советский патент 1980 года по МПК C22B1/16 

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ Изобретение относится к подготовке шйхТЫ для высокотемпературных восстановительных процессов передела рудного сырья (выплавки чугуна, ферросплавов и других целевых прод тстов), где в качестве восстановителя и топлива используется кусковой углеродистый материал. Известны способы раздельной подготовки ком понентов шихты, к металлургическому переделу включагоадие окускование рудного сырья и последующее его смешение с подготовленным угле родистым материалом. Наиболее близким решением по техниюской сущности к достигаемому результату является способ подготовки шихты к металлургическому переделу, включающий укладку под слой аглошихты компонентов шихты последующего металлургического передела, зажигания топлива аглощихты и просасывания через слой газа 12 Недостатками способа являются потребность в большом количестве допошительного оборудования (в частности грохотов для отделения руды от аглошихты, дозаторов для подачи тёрмообработанной руды в аглошихту п тд.).

ПЕРЕДЕЛУ При загрузке руды под слой аглошихты значительно снижается производительность агломашин, так как руда тфоходит через агломашину вначале под слоем аглощихты, а затем в составе шихты. Практически не используются возможности по замене дефицитного кокса в шахтном .переделе дешевыми углеродистыми материалами, например углем. Цель предла1аемого изобретения - упрощение процесса подготовки шихты и снижение капитальных затрат. Поставленная цель достигается за счет того, чю под слой аглощихты помещают слой кусковых вьгсокометаморфизованных углей крупностью 10-40 мм или формовки и пол}Д1енную смесь агломерата и термообработанного угольного материала направляют на металлургический передел Кусковой уголь может также смешиваться с агломератом (спекшейся шихтой) на стадии его охлаждения. В качестве угольного материала в данном способе можно использовать угли высокой стадии метаморфизма (аМ-ргдатбт.тбЩШугпи и др.). брикеты, формовки й:з слабоспекшихся углей кр 1шЬстью более 10-15 мм. На ЧёртШё показана схема осуществления предлагаемого способа в процессе агломерации железорудных материалов, где 1 -загрузочное устройство, 2 - колосниковая решетка, 3 колосниковый грохот; 4 - приемный бункер, 5 - зажигательный горн. Из загрузочного устройства 1 кусковой уголь и аглошихта направляются на агло.пенту 2; Тотовыи агломерат и кусковой уголь с аглолент подают на колосниковый грохот 3 и в прием ный бункер 4. ,. Аглошихта готовится традиционными спосо бами. ., . На аглояенту материалы поступают в сортношении кусковой уголь; аглошихта 1:10-20 по объему.; . , Кусковой уголь направляется на колосниковое поле аглоленты под слой шихты. Термическая обработка его производится за счет .утилизации тепла дымовых газов, выходящих из слоя аглошихты. ч. :. На участке 1 по мере вертикального продви жения высокотемпературной зоны в спекаемом слое-аглошихты Г кусковой уголь омы ваётбй дымовыми газами, выходящими из сло с teмпepaтypoй 70-400°С. Происходит предварительный нагрер кускового угля до соответствующих температур. На участке Итемпёр typa Просасываемых газов на выходе из слоя повышается и достигается 800-1000°С. Этими Газами производится дальнейший нагревкуско вого угля до температуры бОО-ВОО С. Тазы, Шхбдящйе с этого участка, направляются в зажигательный горн 5, либо замыкаются в 1Хикл, так как они содержат летучие вещества ПИролиза угля с теплотворной способностью 3500 ккал/нм В приемном бункере 4 в результате теплообмеТГа Ттрй контактирбвайий кускового }тля и Горячего агломерата происходит окончательный прогрев угольн ого материала. Термообработанный кусковой уголь совместно с агломератом направляется на металлургический передел в печи шахтного типа, где он используется В качестве углеродистого восстановителя. Мелкая часть термообработатшого угольного материала (класса менее 10 мм) отделяется грохоте 3 и совместно с мелким агломератом возвращается в схему подготовки аглоШихТб, где заменяет часть углеродистого аглотоплива. Подготовка шихты по предлагаемому способу позволяет получить углеродистый восстановитель с минимальными затратами на его производство, так как термическая обработка производится за счет утилгоации тепла в техноло- гическ„ом процессе получения окускованиого рудного сырья (агломерата). Подготовка шихты по предлагаемому способу д;ает ряд преимуществ по сравнению с существующим способом термической обработки рудного сырья на конвейерной аг.ломашине. В случае использования кускового угля в качестве постели на аглоленте повышается удельйая производительность агломашины благодаря тому, что газопроницаемость шихты для просасываемых газов улучшается вследствие снижения сопротивления слоя, содержащего кусковой уголь. Снижается загрязнение окружающей среды, так как дымовые газы, обогащенные продуктами пиролиза угля, используются в качестве топлива в зажигательном горне или они замыкаются в цикле,а не сбрасываются в атмосферу. В лабораторных условиях были проведены опыты по выявлению эффективности подготов ки шихты согласно изобретению. В качестве углеродистого сырья испытывали кусковые угли марки Т. (Кузбасса). , В таблице приведена характеристика угля о и после термической обработки.

УГОЛЬ марки Т/Краснобродский разрез/ Исходный 400 класса 600 15-40 мм 800 Металлургический ,0-10 J 1,0 кокс .,. 1,6 91,572,0 92,879,1 ,2695,880,5 ,5-1,5 96,0-97,0 80,0-85.0. 35-45

табли |видно, что термообработка угля предлагаемым) способом до температуры 600-800°С улучшает физико-химические свойства его как углеродистого восстановителя. Увеличивается содержание углерода с 91 до 96%, структурная прочность с 74 до 80%, реакционная способность кускового угля вследствие . уветиения его пористости за счет пиролиза органической

- массы.

Установлено, что прогрев кускового угля по предлагаемому способу происходит со скоростью 20 град/мин.

В результате высокой скорости прогрева угольного материала происходит его частичное растрескивание. Определено, что образование мелких классов составляет 5-10% от общей массы кускового угля, загружаемого на колосниковое ноле аглоленты. Использование их в качестве аглотоплива более эффективно по сравнению с сырым угольным материалом в силу большего содержания в них углерода (96% против 91%).

Крупнокусковой термообработа1шый до 600800 С уголь по своим свойствам отвечает требованиям, предьявляемым к углеродистому восстановителю при переделе окускованного рудаого сырья (агломерата) в шахтных печах небольшого объема и является более эффективным углеродистым сырьем в сравнении с сырым угольным материалом (см. таблицу) В сравиешш с металлургическим коксом он является более дешевым и менее сернистым видом углеродистого . Стоимость 1 тонны термообработанного тошего угля ниже на 20 руб., чем металлургического кокса,

ff,aaiAAi V Ui a - -t-. ьJ -f -- V -;vf- -:vVtT fATWyi-il tm liflii4 rg -tfc ) 1Л--;г1-JK y.- -fejj..t .fprLчто позволяет снизить себестоик ость целевого npoziyKTB металлургического передела на 10-15%.

Использование предлаа-аемого способа подготовки шихты, позволяет значительно сократить капитальные вложения на организащпо производств термической обработки (коксования) угольного сырья с целью получения кускового углеродистого восстановителя (кокса, полут

кокса, формованного кокса и т.д.) так как не требует сооружения специальных агрегатов.

rfs

Формула изобретения

Способ подаотовки шихты к металлургическому переделу, включающий укладку под слой аглошихты компонентов шихты последующего металлургического передела, зажигания топлива аглошихты и просасывания через слой газа, отличающийся тем, гго, с целью упрощення процесса подготовки шихты и снижения капитальных затрат, под слой аглошихты помешают слой кусковых высокометаморфизованных углей крупностью 1040 мм Ш1И формовки и полученную смесь агломерата н термообработанного угольного материала направляют на металл ргический передел. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

IWaVrA,-; .4;iiJi;-..