Способ спекания агломерационной шихты

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к процессам подготовки сырья к доменному переделу. Сущность: способ спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками. Для повышения стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, а также для повышения прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости: , где Н, h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм; М, m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; Р - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст. ; К - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0006-0,003, 1/мм вод.ст. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам двухслойного спекания агломерационной шихты при производстве агломерата для доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности является способ двухслойного спекания агломерационной шихты, включающий дробление и перемешивание железной руды, добавку в шихту твердого топлива, подачу постели на движущиеся спекательные тележки, последовательную подачу на постель двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Недостатком известного способа является недостаточная стабильность и производительность процесса спекания агломерационной шихты, прочность получаемого агломерата и выход годного агломерата.

Это объясняется тем, что процесс агломерации, будучи многофакторным и связанным со сложными физико-химическими и термическими превращениями составляющих аглошихты, в условиях неопределенности зависимости соотношения толщин слоев шихты от отношения содержания в них составляющих шихты не позволяет гарантированно соизмерять вертикальную скорость спекания по суммарной толщине слоя шихты и окончания процесса спекания на выходе агломерационной машины.

Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты, в повышении прочности получаемого агломерата и выхода годного агломерата, в сокращении расхода топлива и металлошихты.

Указанный технический результат достигают тем, что способ двухслойного спекания агломерационной шихты включает последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости: где H,h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм; M,m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях,%; N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях,%; Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %; P - разрежение под спекательными тележками, мм вод. ст.; K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0006 - 0,003, 1/мм вод.ст.

Повышение стабильности и производительности процесса спекания агломерационной шихты будет происходить вследствие полного использования длины участка спекания агломерационной машины. Повышение прочности готового агломерата будет происходить вследствие гарантированного достижения зоной готового агломерата колосников спекательных тележек. В этих условиях уменьшается количество отсева, возврата, а также мелочи в скиповом агломерате, что приводит к повышению эффективности и производительности доменной плавки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,0006-0,003 объясняется физико-химическими и термическими закономерностями спекания двухслойной агломерационной шихты. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая газопроницаемость суммарного слоя шихты. При больших значениях будет происходить перерасход топлива.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от суммарной толщины слоя шихты.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ двухслойного спекания агломерационной шихты осуществляют следующим образом.

Пример. Перед спеканием агломерационной шихты в железную руду или железорудный концентрат добавляют твердое топливо в виде угля, антранцинтных штыбов, коксовой мелочи и т. д. Затем шихту перемешивают и увлажняют. На движущиеся спекательные тележки возможна подача слоя постели толщиной до 100 мм, состоящей из агломерационного возврата с фракцией 5-15 мм, при помощи питателя с отдельным бункером. Затем на слой постели при помощи двух барабанных питателей последовательно подают два слоя агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги. Затем слой шихты зажигают при помощи зажигательного горна. Под движущимися спекательными тележками создают разрежение.

Перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в аглормерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости: где H,h - толщина соответственно нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M. m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях,%;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях,%;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
P - разрежение под спекательными тележками, мм вод.ст.

K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0006 - 0,003, 1/мм вод. ст.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большой толщины нижнего слоя не будет обеспечиваться необходимая газопроницаемость суммарного слоя шихты. В пятом примере вследствие большой толщины верхнего слоя будет происходить перерасход топлива.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие установления необходимых значений толщин слоев шихты и содержания в них составляющих аглошихты будет гарантированно обеспечиваться соответствие вертикальной скорости спекания по толщине слоя шихты и окончание процесса спекания на выходе агломерационой машины. При этом обеспечивается максимальная производительность агломерационной машины, необходимая прочность готового агломерата, повышается выход годного агломерата в условиях снижения отсева, возврата, мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки.

Кроме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива, металлосодержащей шихты и флюсов.

Формула изобретения

Способ спекания агломерационной шихты, включающий последовательную подачу на движущиеся спекательные тележки двух слоев агломерационной шихты различной толщины и с различным содержанием в каждом из них твердого топлива и влаги, последующее зажигание шихты и создание разрежения под спекательными тележками, отличающийся тем, что перед спеканием агломерационной шихты дополнительно определяют содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм в каждом слое, а соотношение толщин слоев шихты устанавливают по следующей зависимости:

где H, h - толщина нижнего и верхнего слоев шихты, мм;
M, m - содержание твердого топлива соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
N, n - содержание в агломерационной шихте фракции менее 1 мм соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
Q, q - содержание влаги в шихте соответственно в нижнем и верхнем слоях, %;
P - разрежение под спекательными тележками, мм вод.ст.;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий скорость спекания шихты в обоих слоях, равный 0,0006 - 0,003, 1/мм вод.ст.

РИСУНКИ

Рисунок 1