Способ обжига окатышей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 С 22 В 1 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСН чно-исследов ательлургической теплощэ. Пронзводй. М., "Недплотехя окусМ., 79(54)(57) СП чающий загр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, пО делАм изОБРетений и ОтнРытий(71) Всесоюзный науский институт металтехники(56) 1. Бережной Н.Н. иство железорудных окатышера", 1977, 68-73.2, Базилевич С.В. и др. Тенические расчеты агрегатов длкования железорудных материал"Металлургия", 1979, с, 156-1зОСОБ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ, вклузку сырых окатышей на 80 1006522 А конвейерную машину .слоем высотой 8- 10 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при разности между максимальными темпераФураьа верхнего и нижнего горизонтов слоя 180-200 С, скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 м/мс и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности обжигового оборудования и повышения качества готовой продукции, при уменьшении разности температур в слое со 180 С на каждые 25 С высоту слоя окатышей увеличивают с 10 до 10- 14 мм/мм среднего диаметра окатыша; а при увеличении скорости фильтрации теплоносителя от 0,6 м/м с на каж- Щ2дые 0,1 м/м 2 с высоту слоя увеличиваюв на 1-5 мм/мм срепнево днаметРа Я окатышей.С:Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно производству окатышей.Известны способы обжига сырых окатышей на обжиговых конвейерных машинах с обычной и повышенной высотой слоя, включающие подачу сырых окатышей маятниковыми и роликовыми укладчиками,. регулирование суммарной высоты материала, сушку, подогрев, обжиг 0 и охлаждение1,Недостатком известных способон янляется отсутствие взаимосвязи между высотой обрабатываемого слоя и технологическими параметрами процесса. Процесс обжига во многом определяется физико-химическими характеристиками железорудного концентрата, Однако по известным способам выбор высоты слоя уО сырых окатышей является произвольным и не связан с Физико-химической характеристикой обжигаемых окатышей, В результате при завышенной высоте слоя и необходимости требуемой выдержки нижнего гариэонта окатышей при упрочняющих температурах (когда процесс упрочнения в вышерасположенных слоях давно закончен) падает производительность обжигового оборудования, при ЗО заниженной высоте слоя возможен недоожиг окатышей, расположенных на нижних горизонтах слоя.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обжига окатышей, включающий загрузку сырых окатышей на конвейерную машину слоем высотой 8-10 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при раз ности между максимальными температурами верхнего и нижнего гориэонтон слоя 180-200 С и скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 м./м с и ох 3лаждение 2) . 45Недостатком известного способа является: отсутствие возможностей регулирования высоты слоя в зависимости от скорости Фильтрации воздуха и разности температур, что приводит либо 5 О к уменьшению производительности конвейерных машин, либо к ухудшению качества окатышей. Целью изобретения является увеличение производительности обжигового оборудования и повышение качества готовой продукции.Поставленная цель достигается тем, что по способу обжига окатышей, включающему загрузку сырых окатышей на конвейерную машину слоем высотой 8- 10 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушкУ, подогрев, обжиг при разности между максимальными Температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя 180-200 С и скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 мэ/м с и охлаждение, при уменьшении разности температур в слое со 180 С на каждые 25 С высоту слоя окатышей увеличивают с 10 до 10-14 мм/мм среднего диаметра окатыша, а при увеличении скорости фильтрации теплоносителя от 0,6 м 7/м на каждые 0,1 м/м с высоту слоя увеличивают на 2-5 мм/мм среднего диаметра окатышей.Экспериментальные данные и опыт работы отечественных фабрик окомкования показывает, что качественное упрочнение железорудных окатышей из концентратов различного вещественно- но состава происходит при их обжиге в интервале температур "температура размягчения-температура твердофаэного спекания материала". При обжиге на конвейерных машинах температура верхнего горизонта слоя окатышей должна быть близкой к температуре размягчения материала, Температура нижнего горизонта слоя (т.е. на границе "слой- постель") должна превышать по своей максимальной величине температуру тнердофазного спекания материала. Таким образом, разность между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя окатышей определяется технологическими требованиями к процессу их передела. В свою очередь, интенсивность развития процессов тепло- и массообмена определяется уровнем температур в слое и количеством Фильтруемого через слой теплоносителяЭкспериментальные требования к максимальной величине температуры обжига верхнего и нижнего горизонтов для некоторых отечественных окомконательных фабрик представлены в табл.1.4 1006522 Таблица 1 Максимальная температура обжига научастках, ф С Разность между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя, С Основностьокатышей Расходтеплоносителя,м/м с Типконце нтрата Предприятие Поверх- "Окатышиность постель(слоя СевГОК Магнети- товый 1080 1270 0,7 0,8 190 150 0,7 0,8 То же 1100 1250 1130 1300 ЛебГОК КачГОК 0,01 0,8 170 Титаномагнетитовый 1180 1,25 0,6 1320 140 Магйетитовый ССГОК 1160 1,20 0,7 0,7 0,7 0,6 0,6 1300 140 То же 1130 1300 1270 1350 140 ЦГОК 50 Кост.ГОК Минимально допустимая высота слоя сырых окатышей, мм, при теанологической разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя, С Доля окатышей, обожженных притемпературе, превьааающейтемпературу твердофазного спекания, Ъ 5 50 2.180 10 20 б 4,30 245 28 8 90 20 5 8 160 8 10 280 145 30 7 Разность между максимальными температурами верхнего и нижйего горизонтов слоя во многом определяет его высоту. Действительно, с увеличением высоты слоя неизбежно увеличивается его средняя температура, так как участок максимальных температур слоя постепенно опускается сверху вниз и средняя температура сгноя при этом приближается к его максимальным.значениям, Так, при относительно невысоких слоях (100-150 мм). разность между температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя имеет наивысшие значения (до 200 град), при увеличении высоты слоя эта разность постепенно уменьшается и равномерность разогрева слоя существенно повышается. Вместе с тем, уменьшение разности между максимальными температурами слоя, как это видно из табл.1, ниже 180 С недопустимо, так как приводит к ухудшению качестве готовой продукции. С другой.стороны, уменьшение технологическойразности между максимальными темйературами слоя ниже 180 фС происходиттолько при обжиге окатышей в спое ог раниченной высоты (до 100 .мм). Отсюда следует, что при обжиге окатышейконкретного состава в соответствии свеличиной удельного расхода теплоносителя существует минимально допустимая высота обрабатываемого слоя. Об 40 жиг окатышей в слоях меньшей высотынеизбежно приводит к ухудшениюихкачества.Экспериментапьно определена минимально допустимая высота слоя сырых 45 окатышей при различной разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя. Полученные данные при удельном расходеВтеплоносителя в зоне обжига 0,65 м /мфс представлены в табл.2.Таблица 21006522 Заказ 2056/43 Тираж 625 Подписное ВНИИПИ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,4 И 1 алогичные эе(спериментальные данные получены прн других удельных расходах теплоносителя, фильтруемого через слой окатышей. Анализ этих данных показывает, что при технологической разности между максимальными темпера 5 турами верхнего и .нижнего горизонтов слоя 180-200 С и удельном расходе теплоносителя в отапливаемых зонах 0,4-0,6 м/м с высоту слоя сырых окатышей следует устанавливать не ниже 8-10 мм/мм среднего диаметра окатыша. При технологической разности между максимальными температурами слоя, большей 200 С, качество товарных окатыаей из концентрата практи- (5 чески всех известных месторождений является неудовлетворительным (они разрушаются при транспортировке и при восстановлении в доменных печах). При технологической разности между 70 максимальными температурами слоя меньше 180 С становится необходимойокорректировка минимально допустимой высоты слон сырых окатышей.Уменьшение разности между макси мальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя, начиная со 180 С, на каждые 25 С следует сопроо о,вождать увеличением высоты сырых окатышей с 10 до 10 - 14 мм/мм среднегодиаметра окатыша. При большем увеличении минимально допустимой высоты сырых окатышей становится возможным недообжиг нижнего горизонта слоя, при меньшем - качество готовой продукции уже 5 не улучшается,а производительность обжигового обоочдования падает.Увеличение скорости фильтрации теплоносителя, начиная от О,б м /мсЪ на каждые 0,1 м /м .с следует сопрохвождать повышением высоты слоя сырых окатышей на 2-5 мм/мм их среднего диаметра. При меньшем увеличении высоты слоя, как показали опыты, качество го товой продукции не улучшается, а производительность обжигового оборудования падает, а при большем увеличении становится возможным недообжиг нижних горизонтов слон окатышей.П р и м е р, На конвейерной машине подвергают упрочняющему обжигу желе зорудные окатыши из магнетитового концентрата Северного месторождения (г.Кривой Рог). Такие концентраты (см,табл.1) следует обжигать при мак. симальной температуре верхнего гори зонта слоя 1270 С и максимальной температуре на границе ."слой окатышей донная постель" 1080 С. Таким образом технологическая разность между максимальными температурами верхнего и ниж 60 него горизонтов слоя составляет 1270- 1080-190"С. Уцельный расход теплоносителя в зоне обжига, применительно к обжиговой машине ОКс вентиляторами эоны обжига типа Н, равей О,б м /м с. Тогда при площади зоны обжига 36 м расход теплоносителя составит О,б 363600=77500 м /ч.На подвижные колосниковые тележки загружают сначаЛа донную и бортовую постель, затем сырые окатыши посредством транспортеров, маятникового и роликового укладчиков, На постель загружают сырые окатыши слоем высотой не ниже 10 мм/мм среднего диаметра куска, т.е. при среднем диаметре окатышей 12 мм - 1210=120 мм. Таким образом, минимально допустимая суммарная высота слоя (окатышей и постели)в. этом случае составляет 120+80= =200 мм.Окатыши подвергают сушке, нагреву, упрочняющему обжигу и охлаждению.При обжиге окатышей из качканарского концентрата высоту обрабатываемого слоя корректируют следующим образом. Устанавливают разность между максимальными температурами верхнего (1320 С) и нижнего (1180 С) горизонтов слоя: 1320 - 1180 = 140 С. Определяют минимально допустимую высоту180-140 слоя сырых окатышей 10+14=25 =32,4 мм/мм среднего диаметра куска, или 32,4 12=390 мм.Установка более мощного тягодутьеного оборудования позволяет повысить удельный расход теплоносителя до 08 мб/м с. При обжиге окатышей иэ качканарского концентрата минимально допустимую высоту слоя сырых окатышей дополнительно увеличивают на 32,4+50,8-0,6вв в =42 4 мм/мм среднего диамет 0,1ра куска, или 42,412=500 мм.Регулирование высоты слоя сырых окатышей производят посредством из-, менения скорости. движения колоснико вых тележек.Температуру верхнего и нижнего горизонтов слоя контролируют термопарами, а расход теплоносителя - стандартными диафрагмами и регулируют изменением положения дросселирующих заслонок тягодутьевого оборудования.Применение способа обеспечивает термообработку окатышей в оптимальных условиях, при этом качество готовой продукции повышается (барабанная проба на 4, выход мелочи класса - 5 мм на 2,5), Кроме того, на 7-9 увели- чивается производительность обжиговых машин и на 3-7 сокращается расход топлива на передел окатышей.