Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию Советский патент 1980 года по МПК C22B1/14 

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ.АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ

Изобретение касается подготовки сырья для доменного производства.

Известны способы подготовки шихты к спеканию или обжигу, в которых воду или другое связующее вещество 5 поцают неравномерно по длине или площади зоны увлажнения в гранулятЬ ре м. :

Известен также способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, Ю включающий окомкование с одновременным увлажнением ссыпающегося слой во вращающемся бараба не, по которому увл-ажнение ведут при уменьшении удельного расхода воды по длине зоны 15 увлажнения на один цикл вращения барабана в поперечном сечении при неизменной поверхности орошения по длине зоны увлажнения 2.

Недостатком известного способа 20 является неоднородность окомкованHofi шихты по гранулометрическому сое- таву, зависящая от крупности исхЪдной комкующей части шихты, что ухудшает газопроницаемость в процессе спека- 25 ния и снижает качество агломерата изза ухудшения условий горения твердого топлива.

Цель изобретения - улучшение газопроницаемости шихты и повышение ка- 30 К СПЕКАНИЮ

2

чества агломерата путем выравнивания гранулометрического состава окомкованной шихты. ,

Поставленная цель достигается тем, что увлажнение ведут с уменьшением поверхности орошения с 2/3 до 1/4 площади ссыпающегося слоя от лиНИИ отрыва шихты по длине зоны увлажнения.

Гранулометрический состав агломерационной шихты колеблется от 15 ш (крупные фракции, руды, Bi -врата) до 0,01 мм (железорудный концентрат, пылеватые фракции руды и пр.). Процесс окомкования такой шихты протекает по различному механизму лпя разных фракций. Наряду с накатыванием дисперсных фракций на крупные частицы руды и возврата происходит образование зародышевых центров в массе дисперсных фракций аналогичное процессу окомкования чистых концентратов. Для накатызвания дисперсных фракций на крупную частицу необходимо, чтобы эта частица полностью обволакивалась водной пленкой. Гранулирование же дисперсных составляющих состоит из трех основных процессов: сцепление частиц гранулируемого материала связующим .(образование заро.цышей) , уплотнение и упрочнение зародышей и окатывание .их в гранулы до нужных размеров, пр чем для образования зародышей/ обла дающих максимальной пластической прочностью, способных противостоять действующим на них в окомкователе динамическим нагрузкам и обеспечить рост гранул, необходимо увлажнять дисперсную часть ссыпающегося слоя до вполне определенной влажности, с ответствующей максимальной капиллярной влагоёмкости. При окомковании шихты в барабанн окомкователе в режиме переката происходит разделение материала по гра нулометрическому составу по высоте гранулируемого слоя. Комкующая част шихты совершает свои циклические движения с максимальным углом подъе ма в два раза меньшим, чем угол подъема Частиц мелких фракций. В общей массе крупнозернистой части шихты зёрна разного диаметра поднимаются на различную высоту. Следовательно, и количество подаваемой влаги должно дифференцироваться по длине зоны увлажнения) а площадь орошения выбирается во взаи связи с динамикой процесса образЪва ния и роста гранул. Данный способ подготовки аглбмерационнОй шихты к спеканию, позволя ет сразу же после начального увлажнения полностью использовать рабочую длину окомковатепя для упрочнения и роста гранул из дисперсной части шихты, улучшает условия на катывания дисперсных фракций на час тицы менее 5 мм, циркулирующих преимущественно в средней части гранули руемого слоя, k снижает количество перёокомкованной шихты (выше 8-10 мм из-за отсутствия увлажнения крупных гранул окомкованной шихты. В пpo QЛШIeнныx условиях предлагае мый способ реализуется следующим образом. Увлажнение шихты производят на длине 30-50% окомкователя. Увлажняющие аппараты, представляющие собой кройштейны, изогнутые параллельно поверхности ссыпающегося слоя, имеют различную длину и количество брызгал Согласно изобретению в начгше зоны Увлажнения увлажнякидий аппарат установлен таким образом и на таком расстоянии от поверхности шихты, чтобы площадь орошения под ним составляла 2/3 площади ссыпающегося слоя от линии отрыва шихты (линии перехода шихты от подъема к скатыванию). Далее по длине зоны увлажнения устанавливают увлажняющие аппараты с уменьшающейся (ступенчато или постепенно длиной и соответственно уменьшакзщимся количеством брызгал. В конце зоны увлажнения площадь орошения под последним увлажняющим аппаратом составляет 1/4 площади ссыпающегося слоя от линии отрыва шихты. Расстояние между увлажняющими аппаратами выбирают таким, чтобы исключить перекрытие струй воды. Расход воды в увлажняющем аппарате может дифференцироваться по брызгалам с нарастанием максим.ального расхода снизу вверх. Поступающая в барабанный гранулятор шихта на некотором расстоянии от загрузки расслаивается в определенной . степени по фракционному составу. При этом крупные её фракции, циркулирующие в нижней части слоя, не орсшаются. По мере продвижения шихты вдоль зоны увлажнения увеличивается количество крупных классов за счет оком-. кования и Увеличивается занимаемая ими часть слоя комкуемого в барабане материала. Одновременно снижают и площадь орошения ссыпающегося слоя, что исключает орошение части- окомкованной до йёрхнего допустимого предела (8-10 мм) , происходит процесс упрочнения этих гранул и количество переокомкобанной шихты снижается. Скорость снижения площади орошения по длине зоны увлажнения при этом соответствует скорости образования предельно допустимого класса шихты, улучшение грануляции дисперсной составляющей шихты и ее накатывания на частицы размером менее З мм достигается в данном способе направленным (эрошением зоны циркуляции именно этих фракций шихты по длине зоны управления. Таким образом, применение предлагаемого способа подготовки.аглошихты 1 спеканию в отличии от цзвестного, в котором площадь орошения не изменяют по длине зоны увлажнения, позволяет снизить переокомкование шихты, улучшить условия грануляции дисперсной составляющей шихты и выравнять гранулометрический состав окомкованной шихты. Это приводит к улучшению газопроницаемости в процессе спекания, улучшает условия горения твердого топлива в слое шихты и увеличивает прочность готового агломерата. Пределы изменения поверхности орошения ссыпающегося слоя от линии от-рыва шихты по длине зоны увлажнения соответствуют наилучшим результатам, полученным авторами в лабораторном . барабане на шихте аглофабрнки ЮГОК (см, табл.1). Пример. В лабораторных условиях Института проводили опыты на шихте аглофабрики ЮГОК, содержащей,%: железорудный концентрат ЮГОК 57; аглоруда(фр. 10 мм)19; флюс (известняк ракушечник фр. 3 мм) 19; топливо (смесь коксика иАШ1:1, фр. - 3мм) 6,Of возврат фр. 10 мм 25 (по отноению ко всей шихте). Шихту смшцивали и окомковывали в абораторном горизонтальном барабане иаметром 675 мм,-длиной 1115 мм , Количество загружаемого в барабан материала -.50 кг, степень заполнения 10-12%. По известному и предлагаемому способам шихту смешивали в течение 60 с и окомковывали в течение 240 с с одно временным увлажнением ссыпающегося слоя в первые 80 с, причем в первые 30 с расход воды через брызгало составлял 1,5 л/мин, в следуюЬдае 30 с 0,9 л/мин, в оставшиеся 20 с 0,6 л/ми Всего подано воды на увлажнение 1,4 л Гранулометрический состав и предлагаемому По известному способу в период увлажнения орошению подвергали полную площадь ссыпающегося слоя. По предлагаемому способу в первые 30 с орошению подвергали 2/3 площади ссыпающегося слоя /от линии отрыва шихты, в следующие 30 с - 1/2 и в последние 20 с - 1/4. От окомкрванной шихты по краям и в центре барабана отбирали пробы для рассева. Результаты рассева (средние для каждого способа) приведены в табл.1. Таблица шихты, окомкованной по известному способам

Разница(предлагаемый известный +

Из табл. 1 видно, что применение , предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет выравнять гранулометрический состав шихты, количество фракций более 10 мм и менее 3 мм снижается.

Спекания проводили в аглочаше диаметром 225мм при высоте слоя 280 мм. Основные показатели процесса спекания и

Вертикальная скорость спекания, мм/мин

Выход годного,% Удельная производиИз табл. 2 видно, что применение предлагаемого способа в лабораторных условиях позволяет повысить производительность агрегата на 3,55% и снизить содержание мелочи в скиповом 40 агломерате на 6,8 отн.%.

Формула изобретения

Способ подготовки агломерационной V. шихты к спеканию, включающий окомко-1,7 -12,2

-4,2

-6,3

разрежении 1000 мм вод.ст. Выход годного определяли по классу --10 мм после сбрасывания спека с высоты 2 м на чугунную плиту. Прочность (% класса 5 - О мм ) определяли в барабане Рубина.

Результаты спеканий (средние для способа) приведены в табл. 2.

24,9

+1,0

+0, 3 абс.

72,5

вание во вращающемся барабане, ввод увлажнителя в ссылающийся слой шихты с неравномерным расходом по длине зоны увлажнения, отличаюш и и с я тем, что, с целью улучшения газопроницаемости шихты и повышения качества агломерата путем выравнивания гранулометрического состава окомкованной шихты, увлажнение ведут с уменьшением поверхности .Т а б л и ц а 2 прочности агломерата

7767226 8

орошения с 2/3 до 1/4 площади ссы-измельченных концентратов железных

пгиощегося слоя от линии отрыва ших-руд, М. , Недра, 1971, с-. 32-33. ты по длине зоиы увлажнения.

Источники информации,2. Похвнстнев А. Н. и др. о мепринятые во внимание при экспертизеханизме образования и кинетика рос1. Бережной А. Н., Губин Г. В. - та гранул агломерационной шихты.и Дрожилов Л. А. Окомкование тонко- Сталь, 1974, № 11, с. 975-977.