Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, включающий ее смешивание, увлажнение, окомкование и обработку паро-воэдушной смесью в барабане-окомкователе,,о тли чающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива, улучшения качества готового продукта и повьшения производительности агломерационной г-шщины, паро-воздушную смесь подают в шихту в направлении от поднимающегося потока сквозь падающий поток окомковываемой шихты до момента времени, равного 0,5-0,8 продолжительности окомкования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

g 1) С 22 В 1/14

Puz.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3527261/22-02 (22) 24. 12.82 (46) 30.08.84, Бюл. М 32 (72) М.M. Княжанскнй, И.М. Мищенко, В.М. Яньков, Ю.A. Алябьев, А.И. Капуста, А.П. Чеботарев, П.Е. Коваленко и Л.M. Рудаков (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669. 1.622.788.36(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 261964, кл. С 04 В 35/64, 1970.

2. Патент США М 3134667, кл. 75-3, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 678077, кл. С 22 В 1/14,. 1979. (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, включающий ее смешивание, увлажнение, окомкование и обработку паро-воздушной смесью в барабане-окомкователе, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода топлива, улучшения качества готового продукта и повышения производительности агломерацион- ной машины, паро-воздушную смесь подают в шихту в направлении от поднимающегося потока сквозь падающий по" ток окомковываемой шихты до момента времени, равного 0,5-0,8 продолжительности окомкования.

1110811

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам подготовки агломерационной шихты для доменной плавки.

Известны способы подготовки агло5 мерационной.шихты к спеканию, согласно которым часть топлива вводится в шихту в начале процесса окомкования, а другая — на сформированные гранулы Г1, а также включающие пос- 1р ледовательное перемещение шихты иэ одного барабана-окомкователя в другой, с целью получения многослойных гранул, в том числе оболочки из топлива L21.

t5

Недостатком известных способов являются значительные капитальные затраты на сооружение новых бараба- нов-окомкователей и дополнительного оборудования для транспортировки и подачи компонентов агломерационной шихты от шихтового отделения до барабанов-окомкователей °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 2 мому результату является способ подготовки желеэосодержащих материалов к спеканию, включающий их смешивание, увлаждение и обработку внутри барабана-окомкователя паровоэдушной смесью, подаваемой на поверхность шихты 533.

Недостаток способа заключается в том, что при совместном окомковании всех компонентов шихты топливо, эакатываемое внутрь гранул, резко уменьшает прочность последних вследствие незначительных сил сцепления между гидрофобными частицами топлива и другими компонентами шихты. Гранулы лег- 4 ко разрушаются при перегрузках и на агломашине под действием вЫшележащих слоев, вакуума, переувлажнения, сушки и нагрева. Кроме того, известно, что не менее 50Х топлива класса менее

0,5 мм попадает внутрь образующихся гранул в процессе окомкования и сго- рает при затрудненной диффузии кислорода к поверхности горящей частицы твердого топлива. Это значительно снижает термическую активность топлива в процессе спекания и ведет к его перерасходу, ухудшает качества агломерата и уменьшает производительность агломерационной машины.

Цель изобретения — снижение расхо55 да топлива, улучшение качества готового продукта и повышение производительности агломерационной машины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки агломерационной шихты к спеканию, вклю-. чающему ее смешивание, увлажнекие, окомкование и обработку паро-воздушной смесью в барабане-окомкователе, паро-воздушную смесь подают в шихту в направлении от поднимающегося потока сквозь падающий поток окомковываемой шихты до момента времени, равного

0 5-0,8 продолжительности окомкования.

Способ основан на разделении окомковываемой шихты по крупности .и плотности.

Известно, что кажущаяся плотность у агломерационного топлива изменяется от 1,0 т/мз для кокса до 1,9 т/м для антрацитового штыба, а кажущаяся плотность концентрата, руды, извест- няка и извести составляет 4,7-4,9;

3,35-.3,9; 2,72 и 2,3 т/м соответственчо. Следовательно, паровоздушной смесью, подаваемой в агломерационную шихту в направлении от поднимающегося потока шихты сквозь падающий, отдуваются и не участвуют в процессе окомкования в первую очередь мелкие частицы топлива — самого легкого компонента шихты, а также часть несвязанной извести.

Количество подаваемой ларо-воздушной смеси выбирают из условия отдува частицы топлива размером 0,5 мм за пределы падающего потока шихты с учетом его сопротивления.

Окончание продува пара-воздушной смеси к моменту времени, равному

0,5-0,8 продолжительности окомкования, выбрано из условия содержания комкуемых классов в агломерационной шихте, например концентрата, который в данном случае определяет время, необходимое для завершения процесса формирования гранул. При 1007 концентрата в железорудной части шихты продув паровоздушной смеси осуществляют до момента времени, равного 0,8 продолжительности окомкования, когда завершается процесс формирования гранул, при 10-157. концентрата — до мо мента времени, равного 0,5 продолжительности окомкования. При меньшей доле концентрата — основного комкуемого компонента агломерационной шихты, окомкование исключается из технологического процесса подготовки агломерационной шихты к спеканию и совмещается с процессом смешивания.

1110811

Базовый

Опытный вариант, при продувании .шихты воздухом в барабане в течение доли времени поля концентрата в железорудной части шихты, % вариант

0,8 0,9

0,6 0,7

0,4 0,5

0,3

l,49 1,51

68 5 67 1

1,39

71,0

1,48

69,2

1,36

71,4

1,09

72,0

1,59

65,7

1,40

69,4

1,11

71,3

1,58

65,7

1,47

67,8

1,13

70 5

1, 57

65,7

1,47

67,8

1,13

49,8

1,46

67.,8

1, 17 1, 16 .

68,4 68,4

100

П р и м е ч а н и е. Ы числителе представлена удельная производительность, т/м . ч; в знаменателе — удельный расход твердого топлива, кг/т агломерата

Увеличение времени продува паровоздушной смеси свыше 0,8 продолжительности окомкования не обеспечивает равномерного распределения и закрепления топлива на поверхности гранул, а уменьшение времени продува менее

0,5 продолжительности окомкования приводит к закатыванию части топлива внутрь образующихся гранул.

После прекращения подачи паро-воз-1О душной смеси происходит накатывание и закрепление топлива и части извести на поверхности сформированных и упрочняющихся гранул, так как развитие процесса уплотнения способствует выдавливанию части воды .на поверхность гранул.

Известно, что чем выше прочность сырых гранул, тем меньше усадка спекаемого слоя, выше его газонепрони. цаемость, а предотвращение закатыва.ния топлива внутрь образующихся гранул в процессе окомкования агломерационной шихты значительно увеличивает .термическую активность топлива в процессе спекания и снижает его расход, что в совокупности улучшает качество агломерата и повышает производительность агломашипы.

На фиг. 1 изображен барабан-окомкователь; на фиг. 2 — то же. поперечный разрез.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В барабан-окомкователь на границу 35 раздела подвимающегося и падающего потоков агломерационной шихты вводят трубу 1 с расположенной на ее поверхности щелью 2, через которую подают паро-воздушную смесь в коли- 40 честве, необходимом для отдува частнц топлива за пределы падающего потока шихты. Под действием кинетической энергии паро-воздушной струи мелкие частицы топлива и часть несвязанной извести отдуваются из падающего потока и не участвуют в процессе окомкования до момента времени, равного

0,5-0,8 продолжительности окомкования, в зависимости от содержания

I комкуемых классов в шихте. Во избежание поломки труба 1 извлекается из барабана-окомкователя при его остановке и запуске.

Пример. Для определения эффективности нового способа подготовки агломерационной шихты к спеканию проводили лабораторные спекания по базовому и опытному вариантам в агломерационной чаше диаметром 300 мм при высоте спекаемого слоя 300 мм.

По базовому варианту шихту, содержащую, вес. %: концентрат 0,50 и 100% в железорудной части, аглоруда 13,1; известняк 8,2; известь 4,0; топливо 5,5; возврат 28,0, смешивали, увлажняли и окомковывали в лабораторном барабане"окомкователе, имеющем длину 990 мм, диаметр 590 мм .и число оборотов 27 об./мин. По опытному варианту осуществляли, кроме того, подачу воздуха в количестве 0,7 м /т с в направлении от поднимающегося потока сквозь падающий потбк окомковываемой шихты со скоростью 3 м/с до момента времени, равного 0,3-0,9 продолжительности окомкования. Оптимальная влажность окомковываемой шихты 8,0%.

Результаты приведены в табл. 1.

Таблица

1110811

Таблица 2

I (Распределение топлива, Е, по фракциям окомкованной шихты мм

Вариант

5 0-10,0, 10,0-20,0

0,-0,5

0,5-1,0 1,-0-2,0

2,0-5 0

49,3

6 5

4,9.18,7

1,3

19,1

Базовый

Опытный с

507 концентрата 12,5

38,4

10,7

13,2

20,8

Ф .2

ВИИИПИ Заказ 626 7/22 Тираж 602 ПоПлисное

Филиал ППП, Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Распределение топлива по фракциям в окомкованной шихте в базовом и опытКак видно из таблицы, в опытном варианте не происходит закатывание мелких частиц топлива в гранулы, оно более равномерно распределено по фракциям окомкованной шихты.

Крометого, исследования показали уменьшение содержания класса менее

1,6 мм в окомкованной шихте при предлагаемом способе подготовки агломе рационной шихты к спеканию в 2-3 раза при постоянном верхнем пределе крупности и упрочнении гранул.

Топливо ухудшает комкуемость агломерационной шихты и вывод его из процесса окомковаяия на участке формирования гранул в барабане-окомкователе, улучшает гранулометрический состав окомкованной шихты и резко увеличивает прочность гранул, за счет чего возможно увеличение высоты спеном вариантах при 507. концентрата приведены в табл. 2. каемого слоя, а следовательно и производительности.

Из представленных данных следует, что предложенный способ в сравнении с базовым обеспечивает существенное улучшение показателй. Длительность обработки шихты воздухом определяется долей концентрата в железорудной части. При полном выводе концентрата

I из шихты лучшее время обработки составляет половину общей длительности пребывания шихты в барабане, при увеличении доли концентрата до 50 и 1007 время соответственно увеличивается до 0,6 и 0,8 общей длительности обработки. Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность установки на 7-8Х и снизить расход твердого топлива на 4-5Е.