Способ термообработки окатышей Советский патент 1982 года по МПК C22B1/24 

(54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЬИЕЙ

Изобретение относится к окускованию железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окислительных железорудных окатышей.

, Известен способ термообработки окатышей с содержанием легкоплавких компонетнов 2-18% в зоне обжига конвейерных ашин, включающий двухстадийную обработку слоя теплоносителем с температурой 1100г1370° С и средним расходом 0,6-0,8 м/м -с 1.,

Недостатком указанного способа является отсутствие взаимосвязи между режимом обжига и химическим составом конкретного железорудного материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки окатышей, содержгицих легкоплавкие компоненты, в зоне обжига конвейерных машин, включающий трехстадийную обработку слоя теплоносителем с температурой 11001370 ° С, средним расходом 0,4-1,2 и содержанием кислорода 2-10%. Причем на первых двух стадиях осуществляют; низкотемпературный обжиг окатышей, а на третьей стадии - высокотемпературный 2}.

Недостатками известного способа являются наличие низкотемпературного обжига на первых двухстадиях зоны, что обусловливает, во-первых, снижение эффективности теплообмена в слое и, соответственно, снижение производительности обжиговых машин, во-вторых, уменьшение металлургической прочности окатышей вследствие

10 позднего образования в них жидких фаз; повышение температуры теплоносителя к концу зоны обжига, что приводит к недообжигу нижних горизонтов слоя; конкретность режима

15 теплообработки окатышей и отсутствие связи этого режима с параметрами спекания окатышей различного вещественного состава.

Цель изобретения - улучшение ка20чества готовой продукции, повышение производительности обжиговых машин и экономия топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термооб25работки окатышей, включающему трехстадийную обработку слоя окатышей с содержанием легкоплавких компонентов теплоносителем с температурой 1100-1370°С, средним расходом 0,4-1,2 м и содержанием

30 кислорода в нем 2-14%, при содержании в шихте 15-18% легкоплавких компонентов на первой стадии обжига температуру теплоносителя поддерживают 1100-1160°С, а продолжительность обработки 3-5 мин, на второй и третьей стадиях темпера- турнай интервал уменьшают соответственно на 2-8 и 12-20%, а продолжительность обработки увёличива- ют на третьей стадии на 40-70%, при снижении содержания легкоплавних компонентов в шихте, начинэ.я с IS на каждый 1,0% на всех стадиях температурные интервалы обжига повышают на 1,2-3,0%, а продолжительность обработки уменьшают на 0,7 -1,4 %. Самое высокое качество окатышей (по всем показателям: прочность на раздавливание, прочность при восста новлении, барабанная проба и т.д.) обеспечивается при их обжиге в пото теплоносителя с температурой, обеспечивающей появление достаточного количества жидких фаз. Эта. температура, близкая к температуре начала размягчения окатышей (to), является различной для окатышей разлиного ве щественного состава и в основном оп ределяется содержанием в шихте легк плавких компонентов, к которым отно сятся СаО, . Их сумма СуОПр деляет температуру начала размягчения окатышей, причем зависимость tp f (GH) имеет прямолинейный характер. Это обстоятельство позволяет установить эксперименталь.ную зависимость температурновременного режима термо-обработки окатышей от их вещественного соста Так, при содержании легкоплавких ксмпонентов в шихте 15-18% на перв стадии зоны обжига максимальная тем пература теплоносителя должна быть в пределах ИОО-1160°С, а продолжи тельность тепловой обработки 3-5 ми .При меньшей температуре обжига имеет место недообжиг нижних гориз тов слоя и качество готовой продук ции ухудшается,;при большей - прои ходит спекание слоя. Время теплово обработки при таких температурах должно быть Hefменее 3,0 мин, так в противном случае часть слоя окаты недообжигается и качество окатьАдей падает. При времени тепловой о аботки слоя, превышающем 5 мин, производительность обжигового обор дования уменьшается. Содержание легкоплавких, компоне тов в шихте более 18% обусловливает понижение содержания ж.елеза в готовой продукции и ее последующий металлургический предел, является малоперспективным. Поэтому особенности термообработки окатышей, соержащих более 18% легкоплавких омпонентов, здесь не рассматриваются. Интенсификация процесса теплообмена в зоне обжига обеспечивается тем, то максимальные температуры обжига устанавливаются уже в самбм начале зоны (на ее первой стадии). Это способствует образованию высокотемпературной тепловой волны, передвигающейся по слою окатышей сверху вниз и обеспечивающей упрочнение окатышей всех горизонтов слоя, В этот период процесс теплообмена в слое окатышей протекает наиболее эффективно. На второй стадии зоны обжига происходит дальнейшее упрочнение окатышей, которое возможно производить в температурном интервале на 2-8% меньше, чем на первой стадии. Меньшее снижение температуры не дает заметной экономии топлива, а при большем снижении тем-., пературы часть слоя недообжигаетсй. На третьей стадии зоны обжига процесс упрочнения окатышей в основном завершается и может производиться при значительно меньших температурах.газа-теплоносителя. Поэтому на третьей стадии температурный интервал теплоносителя-уменьшается на 12-28%. Пределы изменения температуры гаЗа обусловлены качеством продукции и экономией топлива.. Одновременно с понижением температур& теплоносителя на третьей стадии обжига необходимо увеличивать время тепловой обработки слоя на 40-70%. При меньшем Увеличении времени тепловой обработки слоя (менее чем на 40%) ухудшается качество готсЗвой продукции. При большем увеличении времени тепловой обработки слоя (более чем на 70%) понижается производительность обжиговой машины. Уменьшение содержания легкоплавких компонентов в окатышах приводит к увеличению температуры их размягчения. Поэтому для получения высококачественной готовой продукции необходимо повышать температуру просасываемого через слой окатышей теплоносителя. Опыты показывают, что каждый 1,0% снижения содержания легкоплавких компонентов в шихте окатышей, начиная с 15%, следует сопровождать увеличением температуры на 1,2-3,0% (на всех стадиях зоны обжига). Повышение температуры теплоносителя менее чем на 1,2% обусловливает ухудшение качества окатышей, а более 3% способствует спёкообразованию. Рост температуры теплоносителя следует сопровождать уменьшением продолжительности тепловой обработки слоя окатышей. Опыты показывают, что на каждый 1,0% уменьшения содержания легкоплавких компонентов в окатышах время их тепловой обработки на всех стадиях обжига следует уменьшить на 0,7-1.,4%.

Сущность изобретения заключается в оптимизации температурно-временного режима обработки окатышей в зоне обжига конвейерных машин, обеспечивающей получение высококачественной готовой продукции при наиболее высокой производительности обжигового оборудования и низком удельном расходе топлива на процесс.

Пример. На обжиговой конвейерной машине подвергают упрочняющему обжигу железорудные окатыши с содержанием легкоплавких компонентов, например, 18%. После сушки и подогрева окатыши поступают на первую стадию зоны обжига, в которой подвергаются обработке теплоносителем с температурой 1100°.С в течение 5 мин. Затем окатыши поступают на вторую стадию зоны обжига. Температуру теплоносителя на этой стадии устанавливают 11100 - 1100 (0,02тО,08) 1022т il078°C. Аналогично на третьей стадии температуру теплоносителя устанавливают 1100-1100(О,12тр,20 880 т 968°С, а продолжительность термообработки 5 + 5 (0,4-гО,7) 748,5 мин. Затем окатыши последовательно проходят зоны рекуперации и охлаждения, и выгружаются на тракт готовой продукции.

При работе обжиговой конвейерной машины на окатышах с небольшим со- даржанием легкоплавких компонентов, например 5%, температурно-временной режим корректируют следующим образом

Температурные интервалы теплоносителя устанавливают равными.

Стадия 1 (18-5)-О,la-nook :il290°C

2ia78« + (18-5)- 0,13-1078 Kl260°C

3968°+ (18-5)- 0,13-968s c;H30°C

Продолжительность тепловой обработки устанавливают равными, мин:

Стадия 1 5-(18-5)-0,01-5 4,35

25-{18-5)-0,01-5 4,35

37,5-(18-5)-0,01-7,,52. Применение предлагаемого способа

обеспечивает термообработку окатышей 5 в оптимальных условиях, в результате чего.качество готовой продукции существенно повышается (барабанная проба на 4%, выход мелочи класса 5 мм на 2-3%). Кроме того, на 3-5% увеличивается fl производительность обжиговых машин и на 5- 8% сокращается расход топлива Ша предел окатышей. Экономический эффект,составит 85 тыс. руб. на 1 млн. т окатышей, 5

Формула изобретения

Способ теромообработки окатышей, содержащих легкоплавкие компоненты,

0 включающий трехстадийную обработку слоя окатышей теплоносителем с температурой 110.0-1370°С, средним расходом 0,4-1,2 и содержанием кислорода в нем 2-14%, отличаю5 ВД и и с я тем, что, с целью улучшения качества готовой продукции, повышения производительности обжиговых машин и экономии топлива, при содержании в шихте 15-18% легкоплавких компонентов на первой стадии обжига

0 температуру теплоносителя подцержив ют НОО-ИбО С, а продолжительность обработки 3-5 мин, на второй и третьей стадиях температурный интервал уменьшают соответственно на 2-8 и

12-20%, а продолжительность обработки увеличивают на третьей стащии на 4070%, при снижении содержания легкоплавких компонеатов в шихте,начиная с 15% на каждый 1,0% на всех стадиях

0 температурные интервалы обжига повышают на 1,2-3,0%, а продолжительность термообработки уменьшают на 0,7-1,4%.

, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Майзель Г.М. и др. Выбор тепловых схем и режимов обжига окатышей из концентратов разных свойств. Сталь, 1980, 3, с.. 183.

0 1965.