Способ агломерации железных руд и концентратов

 

<1 929719

Союз Советски к

Соцкалксткческня

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

* г

1 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) 3a e e o 25.01.80 (21) г874130/22 — Ог с присоединением заявки М (28) Приоритет (5I)M. Кд.

С 22 В 1/16

1аву4арстнюиьМ квинтет

CCCP

10 лвлам изебретеиий

N еткрытий (53) УДК 66о1:

:622.785 (088.8) Опубликовано 23.05.82. Бюллетень йв 19

Дата опубликования описания 23.05.82 (72) Авторы изобретении

В.Г. Сулименко, Г. А; Чичиянц, Г. И. Серебря

В. Д. Кучук, С. И. Маршев, и А. А. Филоненко (71) заявителю (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

И КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для использования при агломерации железных руд и концентратов.

Известны способы агломерации железных руд и концентратов, включающие зажигание горновыми газами и спекание слоя шихты на агломерационной машине. Горновые газы представляют собой продукты горения газообразного топлива с температурой 1200 — 1400 С (1l.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ агломерации железных руд и концентратов, включающий зажигание шихты горновыми газами и подачу водяного пара в реакционную зону слоя с температурой 100 — 250 С в количестве 10 — 80 кг/т шихты (2).

Недостаток этих способов заключается в том, что поступающие при зажигании в слой шихты, горновые газы недостаточно турбулиэированы. В связи с этим теплообмен между ними и материалом слоя ухудшен, а доступ свободного кислорода, содержащегося в них, к твердому топливу шихты эамедлен. Как следствие не происходит концентрация тепла горновых газов в узкой полосе верхних горизонтов и тормозится процесс воспламенения твердого топлива шихты. Зажигание слоя при существующих способах завершается, как

5 правило, только после прогрева горновыми газами верхних горизонтов слоя толщиной 2030 мм выше температуры воспламенения твердого топлива шихты. Такое зажигание шихты приводит к расширению зоны высоких и понижению значений максимальных темпера10 тур, увеличению аэродинамического сопротивления слоя, в результате чего понижается производительность агломерационной машины, ухудшается качество агломерата и повышается расход твердого топлива в шихту. Недос15 таточная турбулиэация горновых газов приводит к неравномерному зажиганию шихты по поверхности слоя. В местах прямого попадания на слой факела зажигание шихты проис I ходит при более высоких температурах, чем на остальных участках. В связи с этим, по ширине слоя устанавливаются различные скорости спекания, процесс становится нестабильным, показатели его ухудшаются.

929719 4 теплообмен между ними и слоем и доступ их кислорода к твердому топливу шихты.

Происходит концентрация тепла в более уэкои полосе верхних горизонтов слоя и ускоряется процесс воспламенения твердого топлива шихты. Кроме того, выравнивается температурное поле газового потока в горне, что также улучшает условия зажигания слоя шихты. Повышение значений максимальных температур

10 обуславливает экономию твердого топлива и и улучшение качества агломерата особенно верхних горизонтов слоя, сужение зоны выги- соких температур и лучшее спекание шихты верхних горизонтов — повышение газонепрони1 цаемости слоя, а также производительность агломерационной машины, Таблица

Приращение степени турбулиэации горновых газов, %

Содержание остаточного углерода в агломерате, ", 0,331

0,51

0,333

0,2

0,48

0,60

0,45

0,335

0,3

0,33

0,366

1,0

10,57

0,0383

0,24

15,71

2,0

15,71

0,28

0,383

2,2

Кроме того,. подача водяных паров в реакционную зону в количестве 10 — 80 кг/т шихты способствует получению окисленного агломерата, что значительно ухудшает прочность его при восстановлении.

Цепь изобретения — повышение производи тельности машины, улучшение качества агломерата, экономия твердого топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в способе агломерации железных руд и концентратов, включающем зажигание горновым газами и спекание шихты, с подачей s слой водяного пара в горновые газы, воду вбрыз вают в горновые газы в количестве 0,3—

2,0 кг/т агломерата при ее температуре 20—

100 С.

Вбрызгивание воды в газовый поток, име-. ющий температуру выше 1000 С, приводит к интенсивному ее испарению. Испарение капель воды, проходящее с резким очаговым увеличением объема, повышает степень турбулизации газового потока.

Увеличение степени турбулизации горновых газов, зажигающих слой шихты, улучшает

Расход воды Степень турбулина зажигание, зации горновых кг/т агломе- газов .рата

При проведении опытов отбирают пробы агломерата на химический анализ (содержание в нем остаточного углерода и Ее Оэ).

Расход воды на зажигание слоя шихты выбирается из условий улучшения показателей аглопроцесса. Происходит это при расходе воды на зажигание не менее 0;3 кг/т агломерата, но не более 2,0 кг/т агломерата. При расходе воды на зажигание менее 0,3 кг/т агломерата повышение степени турбулизации горновых газов практически не отражается на показателях аглопроцесса, а при расходе воды более 2,() кг/т агломерата происходит

Результаты определения степени турбулизации горновых газов при высоте спекаемого слоя 280 мм, разрежении под решеткой чаши

900 мм вод.ст. и оптимальной температуре воды, подаваемой при, данных условиях на зажигание шихты, равной 70 С, приведены в табл. 1. ощутимое понижение температуры горновых газов в связи с расходом их тепла на испарения воды, и зажигание слоя шихты ухудшается. Это особенно резко приводит к ухудшению качества агломерата.

При осуществлении способа необходимо соблюдать дополнительно условия: исключения попадания капель воды на поверхность слоя зажигаемой шихты, так как это приводит к охлаждению поверхности и торможению процесса горения твердого топлива: интенсивного испарения .капель воды в непосредственной близости от поверхности слоя эяжигаемой шихты, так как â этом сну ьэе орловые газы

929719

Расход воды

Производительность

Оптимальное,Содержание мелочи менее 5,0 мм в агломерате после барабана, lo на зажигание, кг/т агломесодержание твердого топлива в шихте, % чаши, т/м ° ч ъ рата

28,3

0,98

4,4

0,2.

0,98

4,4

28,3

0,3

28,1

100

4,3

1,08

4,1

27,6

1,0

1,8

26,3

1,08

3,8

2,0

3,7

26,0

1,09

26,4

4,0

2,2

1,09

" To же для подачи пара 0,3 — 2,0 кг кг/т агломерата в реакционную зону, минуя горновые газы. рата.

Таблица 3

100

200

1200

280

900

320

700

380

400 всасываются в слой с максимальной степенью тубрулиэации, участок стабилизации, детурбулиэации газового потока отсутствует.

Это можно достичь за счет подбора оптимальной температуры подаваемой на зажигание слоя воды в пределах 20 — 400 С. При низких высотах слоя и высоком разрежении под колосниковой решеткой в горн для соблюдения первого условия следует подавать воду с температурой близкой к ее точке кипения (100 C). При высоком слое и низком разрежении под колосниковой решеткой для соблюдения второго условия в горн следует подавать воду с низкой температурой.

В табл. 3 приведены значения оптимальной 40 температуры воды подаваемой в зажигаемый слой, при которой обеспечивается максимальное улучшение показателей аглопроцесса

Проводят лабораторные испытания предлагаемого способа.

Окомкованную шихту с различным содержанием топлива загружают в чашу плошадью спекания 0,132 м . В ходе зажигания слоя шихты высотой 280 мм вгорн вбрызгивают воду. Разрежение под колосниковой решеткой при зажигании и спекании шихты поддерживают равным 900 мм вод. ст. В этих условиях оптимальной температурой воды, подаваемой в горн, является температура 70 С. После спекания производят испытание агломерата в барабане.

Результаты опытов сведены в табл. 2.

Таблица 2 в зависимости от разряжения под колосниковой решеткой чаши и высоты слоя.

Расход воды на зажигание 1,0 кг/т агломеСоставитель Л. Шашенков

Техред З.фанта Корректор А. Дэятко

Редактор Н. Гунько

Заказ 3417/35 Тираж 657.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений, и открытий

113035, Москва, Ж;35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 92971

Отклонение температуры воды, подаваемой, на зажигание шихты, на 5 С от оптимального значения приводит в среднем к потере производительности на 07%, увеличению содержания мелочи менее 5,0 мм в барабанной пробе агломерата на 0,08 абс.% и расхода твердого топлива в шихту на 0,03% от уровня дости гаемого при оптимальной температуре.

Подача пара в количестве 0,3 — 2,0 кг/т агломерата в реакционную зону по известному 10 способу не приводит к увеличению производительности и улучшению качества агломерата.

Использование предлагаемого способа агломерации железных руд и концентратов обес- . печит по сравнению с известными; повышение производительности агломерационной машины на 2,0 — 11,2%, понижение содержания мелочи в агломерате на 0,2-2 3%, понижение содержания твердого топлива в шихге 0,1-07%.

9 8

Формула изобретения

Способ агломерации железных руд и концентратов, включающий зажигание горновыми газами и спекание шихты на агломерационной машине с подачей в слой водяного пара, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности машины, улучшения качества агломерата, экономии твердого топлива, воду вбрыэгивают в горновые газы s количестве 0,3 — 2,0 кг/т агломерата при ее температуре 20 — 100 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вегман F,. Ф. Окускование руд и концентратов. М., "Металлургия", 1976, с. 24.

2. Авторское свидетельство СССР N4 369628, кл. С 22 В 1/20, 1971.