Способ спекания агломерационной шихты Советский патент 1982 года по МПК C22B1/20 

:1 Изобретение относится к агломерации железосодержащих руд и концентратов и может быть использовано в черной металлургии. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ спекания агломерационной шихты, включающий укладку на аглоленту шихты, ее зажигание и просос воздуха и продуктов сгорания топлива через слой аглошихты и вакуумкамеры 1. Недостатком этого способа является то, что непосредственно после зажигания шихты при выгорании топлива в верхней части слоя через слрй просасывается максимальное количество воздуха, а это приводит к охлаждению обрабатываемого материала в верхней части слоя, т.е. здесь время химических реакций при высокой температуре, необходимой для высококачественной обработки материала, невелико - в верхней части слоя ухудшается пропитка расплавом твердой фазы, что снижает качество готового продукта. Цель изобретения - повышение качества готового продукта путем увеличения времени протекания химических реакций в верхней части слоя спекаемой агломерационной шихты. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу спекания агломерационной шихты, включающему укладку на аглоленту шихты, ее зажигание и просос воздуха и продуктов сгорания топлива через слой аглошихты и вакуумкамеры, просос воздуха через слой и вакуумкамеры по длине аглоленты от конца зажигания шихты до прекращения горения топлива в слое, составляющем 0,2-0,25 толщины слоя аглошихты, производят периодически, причем расход воздуха определяют по зависимости E EH+-A(N-M/, где Vj, V - расход воздуха, соответственно, через перекрытый и полностью открытый блок вакуумкамер; Е--степень открытия блока вакуумкамер; ЕН- начальная степень открытия блока вакуумкамер, равная 0,1-0,3; А - коэффициент, равный 0,003-0,015; N - порядковый номер блока вакумкамер; М - номер блока вакуумкамер, с которого начинается перекрытие вакуумкамер. Все необходимые компоненты аглошихты смешивают и окомковывают, после чего укладывают на движущуюся агломерационную ленту агломашины. На аглоленте шихту зажигают горном и твердое топливо в слое продолжает гореть при движении ленты до полного выгорания. Процесс термической обработки материала начинается после зажигания шихты и осуществляется за время от начала зажигания шихты до выгрузки готового продукта с аглоленты. Процесс идет по всей ширине слоя, распространяясь от внешнего лобового слоя внутрь. Воздух и образующиеся при горении топлива газы просасывают через слой и расположенные под ним закуумкамеры эксгаустером. После зажигания шихты и проникновения фронта пламени на глубину, обеспечивающую устойчивое горение топлива в слое, подачу воздуха на слой резко сокращают и затем периодами постепенно увеличивают по мере продвижения фронта пламени вглубь слоя до максимально возможного. При частичном перекрытии вакуумкамер или блока вакуумкамер (вакуумкамеры условно могут быть объединены в блоки) после зажигания топлива в верхней части слоя спек выдерживают без прососа воздуха через слой, что способствует увеличению времени выдержки обрабатываемого материала при высокой температуре, т.е. сохраняются условия необходимые для протекания высокотемпературных химических реакций и пропитки расплавом твердой фазы верхней части слоя. Такие условия термической обработки материала осуществляют за счет различной степени открытия вакуумкамер или их блоков, т.е. за счет различного количества воздуха просасываемого через слой. По мере продвижения фронта пЛамени вглубь слоя степень открытия вакуумкамер (блоков) увеличивается, увеличивается и количество просасываемого воздуха без снижения необходимой температуры обработки материала. Количество просасываемого воздуха через блоки вакуумкамер увеличивают от конца зажигания щихты до прекращения горения топлива в верхней части слоя, составляющей 0,2-0,25 толщины всего слоя аглошихты, пропорционально степени открытия блоков, определяемой по зависимости Е Ец +А (N-Mf, гдеЕн-начальная степень открытия блока вакуумкамер, равная 0,1-0,3; А - коэффициент, зависящий от свойств слоя щихты (газопроницаемости, содержания в шихте извести, топлива, возврата и др.), равный 0,003-0,015; N - порядковый номер блока вакуумкамер;М - номер блока вакуумкамер, с которого начинается перекрытие вакуумкамер (зависит от количества топлива и извести в шихте, интенсивности зажигания, мощности эксгаустера), равен 1-3. Таким образом, количество воздуха, просасываемого через перекрытый блок вакуумкамер, составит Vj-V-E, где V - расход воздуха через полностью открытый блок вакуумкамер. При этом количество блоков вакуумкамер где m-общее количество вакуумкамер; b - количество вакуумкамер в блоке, равное 3-5. Степень открытия блока вакуумкамер определяется для блоков, порядковый номер которых , а блоки вакуумкамер с порядковым номером N М открыты полностью. На фиг. 1 показаны графики изменения температуры обрабатываемого материала по толщине слоя; на фиг. 2 - график изменения степени открытия блоков вакуумкамер по зависимости E Ejt-bA(N-М). Цифрами 1, 2, 3 и 4 обозначены кривые изменения температуры по толщине слоя после зажигания при непрерывном просасывании воздуха через слой. Цифрами 5, 6, 7 и 8 обозначены кривые изменения температуры обрабатываемого материала по толщине слоя с периодической выдержкой слоя без просасывания воздуха. В этом случае увеличивается время выдержки обрабатываемого материала в верхней части слоя при высокой температуре. При проникновении фронта пламени вглубь слоя влияние просасываемого воздуха сказывается меньше на продолжительности высокотемпературной обработки материала (кривая 9). Начальная степень открытия блока вакуумкамер ЕН выбрана в ходе эксперимен™в равной 0,1-0,3, при этом нижний предел установлен исходя из условий непрекращающегося горения топлива в верхней части слоя, а верхний предел - из условий незначительного охлаждения верхней части слоя просасываемым воздухом. Количество вакуумкамер в блоке принято равным в 3-5. Номер блока вакуумкамер М, с которого начинается перекрытие вакуумкамер, может изменяться от 1 до 3. При М 3 наблюдается резкое охлаждение верхней части слоя просасываемым воздухом.

Коэффициент А найден в результате экспериментов, равен 0,003-0,015 и прямо пропорционально зависит от скорости продвижения фронта пламени в слое, определяемой в свою очередь газопроницаемостью шихты, содержанием в шихте извести, топлива, возврата и др.

Предлагаемый способ применяют при спекании агломерационной шихты.

Пример. Компоненты аглошихты (по среднему составу) смешивают, окомковывают, укладывают на аглоленту и зажигают топливо в слое шихты. Воздух через слой и вакуумкамеры просасывают периодически в количестве, увеличиваюш,емся от конца зажигания шихты до прекращения горения топлива в верхней части слоя, составляющей 0,2-0,25 толщины всего слоя аглошихты, определяемом по зависимости

Vj ,2 + 0,009(N-lfj .

В результате этого время протекания химических реакций при высоких температурах (более 950-1000°С) в верхней части слоя обрабатываемого материала увеличено на 20-30 /0, что сказалось на качестве получаемого продукта: выход годного агломерата увеличен на 3-4%, а выход фракции менее 5 мм уменьшен на (относительных) по сравнению с агломератом, полученным при тех же условиях (состав шихты тот же, общий расход воздуха одинаков), но с одинаковым количеством в.оздуха просасываемого через все вакуу.мкамеры.

Результаты спеканий приведены в таблице.

Время обработки материала в верхней части слоя при температуре более на глубине,

Применение предлагаемого способа позволяет увеличить время проте ания химических реакций при высоких температурах в верхней части слоя обрабатываемого материала на 20-30%, что улучшает пропитку расплавом твердой фазы. При этом повышается прочность агломерата, характеризующаяся увеличением выхода годного на 3-4% и уменьшением выхода мелочи на 5-60/0.

Формула изобретения Способ спекания агломерационной шихты, включающий укладку на аглоленту шихты, ее зажигание и просос воздуха и продуктов сгорания топлива через слой аглошихты и вакуумкамеры, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта путем увеличения времени протекания химических реакций в верхней части слоя спекаемой агломерационной щихты.