Способ термической обработки окатышей фосфорсодержащего сырья

(72) Авторь изобрете А. В, Петров, Л. И. Борисова, С. Я. Галскеричин и В. Н. Ковалев М. П. ТалхаН. В Научно-исследовательский отдел Лениигрйваогогосударственного научно.-исследовательского и щюектинститута основной химической нромыниэвнности(7) Заявитель 54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОКА ф ОСФОРСОДЕРЖАКЕГО, СЫРЬЯмообра кус Изобретение относится к термической ,поиготовке сырья на машинах конвейерного типа, например фосфорнта, для электро- термической переработки на желтый фосфор и может быть использовано в химичес-. кой промышленности и металлургии.Известен способ подготовки фосфоритных руд методом окомкования, в котором тонкоизмельченную рудную мелочь фосфорита окомковывают, а полученные сырые окатыши упрочняют, подвергая термообработке19 на обжиговых агрегатах 1Недостатком известногоспособа являетя то, что обжиг окатышей осуществляют ниже температуры появления достаточного1 количества жицкотекучих фаз, способствующих упрочненню окатышей при нх охлажде- . нии, поэтому невозможно избежать разру- шение окатышей прн обжиге, механическаяпрочность обожженных окатышей составляет 80 кг/ск, что способствует образованию большого количества возврата.Известен также способ термообработки окатышей, в котором прецложеиы температурные режимы всех стадий тер боч ки сырья, включаюшей в себя сую при 200 С в течение 20-23 мин, обжиг ври 1150-1200 С в течение 25 -30 мин и охлажцение. При этом скорость фильтрании теплоносителя одинакова во всех технсеогических зонах и составляет 0,8-0,9 нм/с, Подача теплоносателя производится сверху слои. Прочность окатышей, прошедших термообработку ври 1180-1200 фС, составляет до 159 кг/ок 2 .Недостатком этого сйособа является наличие переуеаажиеиного горазсата окюца шей за сего конденсации ив ик,поверхности и частичное разруиание, что нрнвоаит к снижению жзопрщеааемостн и нарувению. техеаогнчвского рввима в поеледув-, ших зонах. При эем иа 30-35% умвщ шается механическая йрочность оквтцаейнижнего горизонта.Цель извбрвтеюа - ювышение прочности окатышей а снижение выхода мелоФи при термообрабоаае и трансаорчфировке окатышей.з 8724Поставленная цель достягается тем, что согласно способу термической обработки окатышей фосфорсоцержащего сырья, включающем сушку и обжиг при 1150- 120(У С на колосниковой обжиговой решетшетке, в первую зону сушки, составляющую 5-7% площаци обжига, теплоноситель подают сверху слоя в количестве 10- 70 мц/м, во вторую зону сушки, составляющую 40-42% ппощади обжига, тепло-, о носитель подают снизу слоя в количестве 50-300 мам а на остальную часть площади теплоноситель подают сверху слоя в количестве 80-200 м /и .г.Выбранные параметры по площади зон обжиговой машины и количеству теплоно" сителя обеспечивают нагрев верха слоя окатышей на глубину 20-50 мм до точки росы и скорость фильтрации 0,2-0,5 м/с. Плошадь первой зоны сушки (5-7% от общей площади машины) обеспечивает нахождение окатышей в ней в течение 1-2 мин.При подаче на слой теплоносителя менее 10 м /мпроисхоцит замедленный нагрев верхнего горизонта окатышей и температура его на глубину 20-50 мм не превышает точку росы (60-70 С), а, прио3 й количестве теплоносителя более 70 м /м нроисхоцит перемещение влаги в слое и конденсация ее на глубине 100-130 мм, вслецствие чего происходит переувлажиение окатышей, ведущее к их разрушению при дальнейшей термообработке.Вторая часть зоны сушки прецназначе 35на цля полного высыхания окатышей. Поца. ча 50-300 м/м теплоносителя необходима цши достижения скорости фильтрации через слой 1,2 1,6 м/с, что обеспечивает скорость удаления влаги 0,65-0,85 м/ /мин. Если количество теплоносителя менее 50 мам, может происходить конй центрация влагив среднем горизонте слоя, а при увеличении количества теплоносите-ля выше 300 м /и скорость сушки пре3 2 выщает критические параметры, что привод ит к образованию микротрещин н. сниже нию прочности окатышей.,1 53 4Подача теплоносителя менее 80 м /мЪ 2,в зону обжига не позволяет достичь минимально необхоцимую скорость обжига, апревышение 200 м/м вызывает интенсивное газовыцеление при цекарбонизапиии разрушение окатышей.П р и м е р 1, На решетку обжиговойчаши диаметром 400 мм и высотой 550 ммзагружают слой постели (обожженные окатыши при 11 50-11 80 С) высотой 100 ммв количестве 5 кг, а затем слой сырыхокатышей высотой 300 мм в количестве,35 кг. Влажность окатышей 10,0-10,5%,Над слоем разжигают горн. В качестветеплоносителя используют продукт сжигания природного газа при коэффициенте избытка вохдуха 1,15, устанавливают температуру сушки окатышей 220 С с просссом процуктов сжигания, а поц слоем разряжение 80 мм воц. ст. После нагрева втечение 15 мин верхний слой нагрет наоглубину 35 .мм до 80 С. асчетная скорость фильтрации 0,35 нм /м . При исследовании слоя путем отбора проб насодержание влаги, переувлажнение в слоене обнаружено.В следующую зону сушки лопают теплоноситель с температурой 23 СРС снизуслоя в течение 14 мин из расчета 150 м //м площаци решетки. За это время приукаэанных параметрах слой сырых окатышей полностью высыхает и не наблюцаетсяразрушенных окатышей и окатышей с трещинами, Затем повышают температуру вогорне цо 1200 С, изменяя направлениетеплоносителя подачей по верху и просасываиие его в количестве 120 мЪ мплощади в течение 18 мин. После этогоокатыши охладают фильрцией холодного воздуха н опрецеляют их механическуюпрочность как среднее по определениямпрочности нижнего, среднего,и верхнегогоризонтов слоя. Распределение температуры по высоте слоя следующее: верхслоя 1110 С, середина слоя 1180 С, - .нйз слоя 1040 С.Результаты исследования привецены втаблице .8-10 23-28 11-14 2-3 Переувлажнение,% (повышение влаги сверх первоначальной)В г Количество окатышей, имеющих после обжига трещины на поверхности,%Содержание мелочи,% (фракцин 5-10 мм) после разгрузки872453 6Продолжение таблицы Способ Показатели Предлагаемый Известный 132-140 300-320 86-88 Составитель В. ГроцэовскаяТехрец А.Бабинец Корректор Л, Бокшан Редактор О. ПерсияноваЗаказ 8935/36 Тираж 508 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо целам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская набц. 4/5 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Прочность обожженных окатышей присжатии, кг/ок Прочность на удар,% (содержание фракции+5 мм после использования в стандартномбарабане) Прочность на истирание,% (содержаниефракции - 0,5 мм после испытания встандартном барабане) Технико-экономический эффект для двух технологических линий фосфорной промышленности составляет более 1 млн.руб. вгод,ю Формула изобретения Способ термической обработки окаты-: шей фосфорсодержашего сырья, включаю 25 щий сушку и обжиг при 1150-1200 С на колосниковой обжиговой решетке, о т л ич а ю .ш и й с я тем, что, с целью повышения прочности окатьппей и снижения мелочи, в первую зону сушки, составляющую 5-7% плошади обжига, теплоноситель подают сверху споя в количестве 10-70 м г /м, во вторую зону сушки, составляющую 40-42% площади обжига, теплоноситель подают снизу слоя в количестве 50 300 м /и, а на остальную часть плошаЭ 2.ди теплоноситель подают сверху слоя в количестве 80-200 м/м . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Исследования в области химической электротермии. Труды ЛенНИИГипрохима. вып. 1, 1967, с. 8-23.2, фосфорны промышленность, 1975,16, с. 4-11.