Способ интенсификации спекания агломерационной шихты низкой газопроницаемости Советский патент 1982 года по МПК C22B1/16 

1

Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно к окускованию метапл ургического сырья, и может быть использовано при агломерации тонкоизмельченных концентратов, в частности, для получения металлизированного агломерата.

Известен способ спекания агломерационной шихты, при котором поверхности шихты перед зажиганием придают волнообразную форму. При зтом увеличивается поверхность шихты без изменения площади спекания, что повышает производительность агрегатар .

Однако при реализации способа формирование волнообразной поверхности вызывает уплотнение шихты, в особенности ее верхнего слоя, что затрудняет зажигание шихты, в особенности ее верхнего слоя, вследствие ухудшения газопроницаемости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ ин

тенсификации агломерационного процесса, включающий отвод газов из слоя при помощи материала с газопроницаемостью больше), чем у шихты. С целью повышения количества воздуха, подаваемого в единицу времени в зону горения, при спекании агломерата на ленточной машине по высоте слоя шихты укладывают вертикальные прослойки из более газопроницаемого материала, чем у спекаемой шихты .

Недостатком способа является трудность формирования вертикальных прослоек из газопроницаемых материалов, особенно с малым углом естественного откоса, в частности, из возврата и окатышей, так как они обладают повышенной сыпучестью и подвижностью. Для формирования прослоек необходимы механические приспособления, а всякое механическое вмешательство уплотняет шихту, что приводит к снижению ее газопроницаемости. Создание центрального столба из возврата 39 -:ИЛИ других материалов с высокой газопроницаемостью ) приводит к появлению недопеков на периферии. Цель изобретения - повышение качества агломерата и удельной производительности установки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающе му отврд газй при помощи вертикальных прослоек из более газопроницаемого материала, чем у спекаемой шихты, материал ;с более высокой газогфоницаемостью укладывают на постель под углом естественного откоса в (Виде волнообразной поверхности с выiсотой гребня волны, равной 1/3-2/3 высоты слоя загружаемой шихты. при увеличении расхода углерода топлива в шихте на каждый процент высоту гребня волны увеличивают на 10 мм. При увеличении высоты слоя шихты на каждые 10 мн высоту гребня волны увеличивают на 10 мм. Пpинципизль foe отличие предлагаемого способа интенсификации спека ния шихты низкой газопроницаемости, в том числе шихт на базе тонкоизмель ченных концентратов, заключается в том, что засыпают на постель газо проницаемые материал V возврат, ока тыши и др,} под углом ест ественнрго откоса. Такая волнообразная форма га зопроницаемого материала с заданной высотой гребня повышает газопроницаемость шихты. При этом увеличивается Объём газоё, выводимых из зоны горения шихты и возрастает количество просасываемо го воздуха, что позволяет вести процесс спекания с ве ртикальной скоростью. Это устраняет появление недопеков в объеме пирога, особенно при повышенных расходах топлива в процессе получения металлизированног агломерата и при спекании в высоком слое шихт низкой газопроницаемости. Поверхность щихты при зажигании долж на быть ровИой. Известно, что увеличение слоя спе каемой шихты повышает качество агломерата и позволяет снижать расход то лива, но при этом снижается скорост спекания и тем больше, чем ниже газо проницаемость шихты. По предлагаемом способу, при увеличении высоты слоя шихты,увеличение газопроницаемости столба загруженной шихты дает возможность вести процесс при той же скорости 1 спекания,т.е.позволяет увеличить удельную производительность аглоустановки.. На фиг. 1 изображены результаты спеканий шихты| на фиг. 2 - слой аглоерационной шихты. Слой состоит из собственно шихты 1, волнообразной засыпи газопроницаемых материалов 2 и постели 3. Кривые а и с (см,фиг.1) относятся к спеканиям обычного слоя, а кривые b и d к спеканиям с волнообразной засыпкой на постель газопроницаемых- материалов. При увеличении количества топлива, подаваемого в шихту, в случае получения металлизированного агломерата ( при высоте слоя шихты 300 мм ) резко снижается удельная производительность установки (Q т/м-ч) за счет уменьшения скорости спекания ,( V , мм/мин 1 и образования недопеков в нияшей части пирога (кривые а). Еще в большей степени недостатки проявляются при спекании в высоком (до 50 мм } слое с). формирование слоя газопроницаемых материалов в виде волнообразной гк верхи х:ти приводо т к повышению скорслтй спекания шихты в результате увеЛимения газопроницаемости слоя, на что указывает резкое падение перепада давления газ.а/ и исключает образование недопеков в объеме пирога (кривые Ь и d соответственно для высот зоб и t(50 мМ). Улучшение режима спекания повышает качество агломерата - прочность на удар 1 X ) и истирание ( Х). При спекании в высоком слое еще больше сказывается влияние волнообразной поверхности газопроницаемых материаж)в на скорость спекания, удельную производительность, прочность на удар и истирание (кривые Ъ). Прим е р. Получают агломерат путем спекания агломерационной шихты, состоящей из лисаковского обжигаемого концентрата С t, 8- S, 7), известняка (3,9-,5),. извести (2,1-2,8), доломита (2,6), возврата С2б)и кокса (6,5-20%). Зависимость показателей процесса спекания от высоты гребня волны, высоты слоя загруженной шихты и расхода кокса показана в таблице. Высота гребня волны, равная 1/3-2/3 высоты слоя шихты, выбрана по результатам проведенных спеканий.

Как видно из таблицы ;3асыпаше газопроницаемого материала в виде .: волнообразной поверхности с высотой гребня волны, равной 1/3 высоты слоя зга сып ан ной им хты, при вы соте слоя 300 мм и количестве кокса в шихте, равномЮ, приводит k увеличению скорости спекания и повьвибнию качества агломерации за счёт улучшения режима спекания, а также полностью исключает недопек в Пирога. При высоте гребня волны ; менее 1/3 высоты слоя шихты снижает ся выход годного агломерата из-за Н(Эдопека (до 5% по объему)J cKopoctb спекания понижается за счет снижения газопроницаемости слоя. Все это снижает удельную производительность. , аглоустановки с 0,89 до 0,70 т/м-Ч. При высоте гребня волны, равной 2/3 высоты загруженной шихты, и высоте слоя tiSO расходе кокса 20%, показатели качества агломерата наилучшие, хотя и несколько ниже, чем |При расходе кокса 10%. Это связано с наличием в агломерате ( при большом, расходе топлива) повышенного количества остаточиого углерода, который окажвает влияние как на прочность на удар (X ), так и истираемость ( Х). При увеличений гребня,волны до мм, за счет большей газопрони. цаемости слоя «ихтыГ увеличивается скорость охлаждения агломерата, что приводит к ухуд1вению термической стабитзацим аг/юмерата в объеме пирога. 6|СЛб|к:твие этого несколько ухудшается качество агломерата.

Таким bfipa tm, высота гребня , соответствуюцая 1/3-2/3 высоты слоя загй(Гжеиной ьиихты, является оптимальной по качеству агломерата и удельной производительности установки. .

Кик показывают проведенные эксперименты, при увеличении расхода углерода топлива в шихту на каждый процент, высоту гребня волны увеличивают на 10 мм. Из проведенных экспериментов видно, что при увеличении высоты слоя шихты на каждые 10 мм необходимо увеличивать высоту греб|НЯ волны на 10 мм, Зти соотношения I позволяют вести спекания в оптимальном режиме, как по удельной производительности, так и по качеству агломерата. Так, например, увеличение расхода углерода топлива в шихте на каждый процент при повышении высоты гребня волны на 15 и 5 мм, по сравнению с 10 мм, приводи соответственно, при прочих равных условиях, к снижению удельной производительности на 0% и росту недопека на %. Увеличение высоты слоя на 10 мм при повышении высоты гребня волны на 15 и 5 мм, по сравнению с 10 мм, приводит, соответственно, к снижению выхода годного на 12 и появлению недопека, равного 10% по объему.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение качества агломерата, повышение удельной производительности при увеличении расхода топлива и спекания в высоком слое и исключение образования недопеков.

Формула изобретения

1. Способ интенсификации спекания аглог 1ерационной шихты низкой

газопроницаемости, включающий отвод газов из слоя при помощи вер тикальных прослоек из более газопроницаемых материалов, чем у спекаемой шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества агломерата и увеличения удельной производительности, материал с более высокой газопроницаемостью укладывают .на постель под углом естественного откоса в виде волнообразной поверхности с высотой гребня волны, равной 1/3 2/3 высоты слоя загружаемой шихты.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при увеличении расхода углерода топлива в шихте на каждый процент высоту гребня волны увеличивают на 10 мм.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что при увеличении высоты слоя шихты на каждые 10 мм высоту гребня волны увеличивают на 10 мм.

Ист оч ни ки и нформа ци и,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 258328, кл. С 22 В 1/20, 19б9.

2.Авторское свидетельство СССР № 20659t, кл. С 22 В 1/20, 1967