Способ термообработки окатышей

ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ЬВтОСКОМУ СЕИДЕтВЛЬСтВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик п 969766(51 М. Кл.з С 22 В 1/24 Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытииБуткарев,ский,Г.М. Майзель, В.А. Тверитин, С.Н. Евстюгин,Р,Ф. Кузнецов, С.В. Шаврин, Я.Л. БелоцА.И. Черных и Г.М. Трухин 72) Авторь изобретен Всесоюзный натеплотехники о-иссл нститу вательский инеталлургии урСССР . 1 Заявител(54) Б ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ Недостатками известного способа являются наличие низкотемпературного обжига на первых двух стадиях эоны; что обуславливает, во-первых, снижение эффективности теплообмена в слое и, соответственно, снижение производительности обжиговых машин, во-вторых, уменьшение металлургической прочности окатышей вследствие позднего образования в них жидких фаз; повышение температуры теплоносителя к концу зоны обжига, что приводит к недообжигу нижних горизонтов слоя; конкретность режима теплообработки окатышей и отсутствие связи этого режима с параметрами спекания окатышей различного вещественного состава.Цель изобретения - улучшение качества готовой продукции, повышение производительности обжиговых машин и зкономия топлива.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термообработки окатышей, включающему трехстадийную обработку слоя окатышей с содержанием легкоплавких компонентов теплоносителем с температурой 1100-1370 оС, средним расходом 0,4-1,2 м /ме и содержанием 5 Изобретение относится к окускованию железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окислительных желеэорудных окатышей.Известен способ термообработки окатышей с содержанием легкоплавких компонетнов 2-18 в зоне обжига конвейерных Машин, включающий двухстадийную обработку слоя теплоносителем с температурой 1100-1370 С и средним расходом 0,б,8 м/м с 1).3 ТНедостатком 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, содержащих легкоплавкие компоненты, в зоне обжига конвейерных машин, включающий трехстадийную обработку слоя теплоносителем с температурой 1100- 1370 о С, средним расходом О, 4-1,2 2 м /м с и содержанием кислорода 2-10, Причем на первых двух стадиях осуществляют, низкотемпературный обжиг окатышей, а на третьей стадии - высокотемпературный (21. 3 итут литургической ьского научйого"центраСодержание легкоплавких. компонентов в шихте более 18 обусловливает понижение содержания железа в готовой продукции и ее последующий металлургический предел. является малоперспективным. Поэтому особенности терьвобработки окатышей, со кислорода в нем 2-14, при содержании в шихте 15-18 легкоплавкихкомпонентов на первой стадии обжига температуру теплоносителяподдерживают 1100-1160 С, а продолжительность обработки 3-5 мин, на 5второй и третьей стадиях температурный интервал уменьшают соответственно на 2-8 и 12-20, а продолжительность обработки увеличивают на третьей стадии на 40-70, 10при снижении содержания легкоплавких компонентов в шихте, начиная с15 на каждый 1,0 на всех стадияхтемпературные 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 нараздавливание, прочность при восста- рОновлении, барабанная проба и т.д.)обеспечивается при их обжиге в потокетеплоносителя с температурой, обеспечивающей появление достаточногоколичества жидких Фаз. Эта.температура, близкая к температуре началаразмягчения окатышей (1 ц), являетсяразличной для окатышей разлиного вещественного состава и в основном определяется содержанием в шихте легко- ЗОплавких компонентов, к которым относятся СаО, Б 1 о, М 30. Их сумма Сопределяет температуру начала размягчения окатышей, причем зависимостьй (Сп) имеет прямолинейный характер. Это обстоятельство позволяет установить эксперименталь. ную зависимость температурновременного режима термо-обработкиокатышей от их вещественного состава,так, при содержании легкоплавких 40компонентов в шихте 15-18 на первойстадии зоны обжига максимальная температура теплоносителя должна бытьв пределах 1100-1160 С, а продолжительность тепловой обработки 3-5 мин. 45,При меньшей температуре обжигаимеет места недообжиг нижних горизонтов слоя и качество готовой продукции ухудшаетсяпри большей - происходит спекание слоя. Время тепловой 5 Ообработки при аких температурахдолжно быть не менее 3,0 мин, так какв противном сл чае часть слоя окатышей недообжигается и качество окатьаей падает. При времени тепловой 55обработки слоя, превышающем 5 мин,производительность обжигового оборудования уменьшается. держащих более 18 легкоплавкихкомпонентов, здесь не рассматриваются.Интенсификация процесса теплообмена в зоне обжига обеспечивается тем,что максимальные температуры обжигаустанавливаются уже в саум началезоны (на ее первой стадии) . Этоспособствует образованию высокотемпературной тепловой волны, передвигающейся по слою окатышей сверхувниз и обеспечивающей упрочнениеокатышей всех горизонтов слоя, Вэтот период процесс теплообмена вслое окатышей протекает наиболееэФфективно,На второй стадии зоны обжигапроисходит дальнейшее упрочнениеокатышей, которое возможно производить я температурном интервале на 2-8 меньше, чем на первойстадии. Меньшее снижение температуры не дает заметной экономии топлива, а при большем снижении температуры часть слоя недообжигается,На третьей стадии зоны обжига процесс упрочнения окатышей в основномзавершается и может производиться призначительно меньших температурах,газа-теплоносителя. Поэтому на третьейстадии температурный интервал теплоносителя-уменьшается на 12-29. Пределы изменения температуры газа обусловлены качеством продукции и экономиейтоплива.Одновременно с понижением температурй теплоносителя на третьей стадииобжига необходимо увеличивать времятепловой обработки слоя на 40-70, Применьшем увеличении времени тепловойобработки слоя (менее чем на 40) ухудшается качество готбвой продукции.При большем увеличении времени тепловой обработки слоя (более чем на 70)понижается производительность обжиговой машины,Уменьшение содержания легкоплавкихкомпонентов в окатышах приводит кувеличению температуры их размягчения.Поэтому для получения высококачественной готовой продукции необходимо повышать температуру просасываемогочерез слой окатышей теплоносителя,Опыты показывают, что каждый 1,0снижения содержания легкоплавких компонентов в шихте окатышей, начиная с15, следует сопровождать увеличениемтемпературы на 1,2-3,0 (на всехстадиях зоны. обжига). Повышение температуры теплоносителя менее чем на1,2 обусловливает ухудшение качества окатышей, а более 3 способствуетспекообраэованию,Рост температуры теплоносителяследует сопровождать уменьшениемпродолжительности тепловой обработки слоя окатышей. Опыты показывают,что на каждый 1,0 уменьшения соЬ. 969766 Формула изобретения Способ теромообработки окатышей,содержащих легкоплавкие компоненты,;щ включающий трехстадийную обработкуслоя окатышей теплоносителем с температурой 1100-1370 С, средним расходом 0,4-1,2 мз/мс и содержаниемкислорода в нем 2-14, о т л и ч а ю 25 щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества готовой продукции, повышения производительности обжиговыхмашин и зкономии топлива, при содержании в шихте 15-18 легкоплавкихкомпонентов на первой стадии обжига.температуру теплоносителя поддерживают 1100-1160 С, а продолжительностьобработки 3-5 мин, на второй и третьей стадиях температурный интервалуменьшают соответственно на 2-8 и35 12-20, а продолжительность обработкиувеличивают на третьей стадии на 4070, при снижении содержания легкоплавких компонейтов в шихте, начинаяс 15 на каждый 1,0 на всех стадиях40 температурные интервалы обжига повышают на 1,2-3,0, а продолжительностьтермообработки уменьшают на 0,7-1,4.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе45. Майзель Г.М. и др. Выбор тепловых схем и режимов обжига окатышейиз концентратов разных свойств.Сталь, 1980, Р 3, с. 183.2. Патент США 9 3245778, кл.75-556 1965. При работе обжиговой конвейерной машины на окатышах с небольшим содаржанием легкоплавких компонентов, например 5, температурно-временной режим корректируют следующим образом.Температурные интервалы теплоносителя устанавливают равными.Стадия 1 1100 + (18-5) 0,1311001290 о2 1078 о+ (18-5) 0,13 1078"1260 СС3 968 + (18-5) 0,13968й 1130 ОСПродолжительность тепловой обработки устанавливают равными, мин: Составитель А. ВлизнюковТехред Я.Коштура Корректор Г. Решетник Редактор В. Петраш Заказ 8319/30 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/Ь Филила ППП фПатентфф, г.ужгород, ул, Проектная, 4 держания 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.П р и м е р. На обжиговой конвейерной машине подвергают упрочняющему обжигу железорудные окатыши с содержанием легкоплавких компонентов, например, 18После 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 эоны обжига. Температуру теплоносителя на этой стадии устанавливают 1100 - 1100 (0,02+0,08) = 1022+ 11078 С, Аналогично на третьей стадии температуру теплоносителя устанавливают 1100-1100(0,12-:0,20)= = 880 в ; 968 ОС, а продолжительность термообработки 5 + 5 (0,4-:0,7) = 7-:8,5 мин. Затем окатыши последовательно проходят эоны рекуперации и охлаждения.и выгружаются на тракт готовой продукции,Стадия 1 5-(18-5) 0,01 5 = 4,352 5-(18-5) Оу 01- 5 = 4,353 7,5-(18-5) 0,01 7,5=6,52.Применение предлагаемого способаобеспечивает термообработку окатышей5 в оптимальных условиях, в результатечего. качество готовой продукции сущест.венно повышается (барабанная проба на4, выход мелочи класса 5 мм на 2-3).Кроме того, на 3-5 увеличивается16 производительность обжиговых машин ина 5- 8 сокращается расход топливана предел окатышей. Экономическийэффект, составит 85 тыс. руб. на1 млн. т окатышей,15