Способ получения окатышей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 22 В 1/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ческий инидзе тво ССС 4, 1987 54 С 1(ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЫШЕИ Изобретение относитс е увлаж- Оф ель и о 30-9 С, оцессами. ев шихты и ельно новыышей перед ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСНСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетель1452854, кл. С 22 В 1/ металлургии и может быть использовано при производстве окатышей из тонкоизмельченных материалов.Цель изобретения - повышение производительности процесса.Перед загрузкой шихты ее подогревают до 105-160 С и в горячем состоя нии подают в герметизированный окомкователь, где ее окомковывают под да лением, подавая при этом воду на увлажнение, подогретую до 30-90 С, Пос ле окомкования влажные окатыши вьщают на приемный транспортер, по котор му сырые окатьппи направляют на сушку и обжиг.Основная особенность способа заключается в том, что железно-рудную шихту перед окомкованием нагревают. до температуры, существенно большей температуры кипения воды при нормаль ных условиях. Соответственно с этим процесс окомкования также идет при повышенных температурах, т.е. при 105-160 ф С . 80152 О 121 А 1(57) Изобретение предназначено дляполучения окатышей, Целью изобретения,является повьппение производительностипроцесса, Способ включает загрузкушихты в герметизированный окомкователь, увлажнение и окомкование поддавлением, сушку и обжиг окатышей,причем перед загрузкой шихты в окомкователь ее подогревают до 105-160 С,а увлажнение осуществляют водой,нагретой до 30-90 С.1 з.п. ф-лы,1 табл. Технологическую осуществимость способа обеспечивает давление, значительно больше атмосферного (до 1,1 МПа) поддерживаемое в рабочем пространстве окомкователя .с помощью побудителей давления (компрессоров, струйных насосов, эжекторов и т.д.)Температура кипения воды увеличивается с повышением давления, например при давлении 0,1 МПа температураокипения равна 100 С, а при давлении 1,5 МПа 200 С, Таким образом, повышение давления в рабочем пространстве герметизированного окомкователя позволяет вести процесс окомкования при подогретой до 105-160 С шихте в отсутствии испарения в окомкователе Подогрев шихты до 105 загрузкой ее в окомковат некие водой, подогретой обусловлены следующими пПредварительный подог воды на увлажнение значи шает теплосодержание окасушкой, поэтому сильно сокращаетсярасход топлива, (на.0,8-3,47) на физический нагрев окатышей, сушку и обжиг, Облегчается процесс бародиффу 5зионного влагоудаления связующей воды после выдачи окатышей в окружающуюатмосферу. Этот процесс связан с тем,что влага окатышей, нагретых в процесо,се окомкования до 105-160 С, при атмосферном давлении (0,1 МПа) начинает интенсивно испаряться, облегчаяпроцесс бародиффузии влаги из глубиныокатыша на его поверхность и в окру,жающую среду. В результате этого15сырые окатыши имеютф пониженное содержание влаги. После удаления части влаги в процессе бародиффузии горячиеокатьппи с температурой 105-160 С движутся к зоне сушки на обжиговой машине. В ходе этого движения также происходит высушивание окатыша, имеющегозначительное теплосодержание, т.е. впроцессе транспортных операций происходит самопроизвольная сушка, обуслов ленная предварительным нагревом шихтыперед ее загрузкой в окомкователь,В зоне сушки окатьппи, имеющие меньшеевлагосодержание, испытывают существенно меньшие термические напряжения, 30что обусловлено предварительным термическим расширением окатышей в ходенагрева шихты и меньшим объемом водяных паров, оказывающих меньшее расклинивающее воздействие на структуруокатыша при сушке. Кроме того, меньшая влажность окатышей приводит к сокращению времени сушки, что значительно повышает производительность всегопроцесса получения окатышей и сокр а 40щает расход топлива при их производстве,Способ осуществляют следующим образом.На тракте подачи шихты к окомкователю устанавливается устройство дляподогрева шихты до 105-160 С, Это устройство представляет собой широкораспространенные теплообменники длянагрева сыпучих материалов, работающие на основе теплоотдачи излучениемили конвекцией,После подогрева шихту загружают через шлюзовые затворы в герметизированный окомкователь, в котором поддерживается определенное давление (например, 0,45 - 1,1 МПа), В процесс окомкования в рабочее пространство окомкователя подается под давлением тонкораспыленная и нагретая до 30-90 С вода для увлажнения шихты до оптимальной влажности (9,5%) . Нагрев воды осуществляют в экономайзере отходящими продуктами сгорания или используют горячую воду системы теплоснабжения, после чего ее закачивают в комкователь насосом,Поскольку процесс окомкования идет также при повьппенных температурах за счет тепловыделений от подогретых до 105-160 С шихты и до 30-90 С воды, то повышенное давление в рабочем пространстве окомкователя не позволяет воде испариться при высоких температурах и процесс окомкования идет стабильно.После окомкования готовые окатыши через разгрузочное устройство поступают на транспортер. В процессе выдачи и транспортирования готовых окатышей на термообработку происходит интенсивная бародиффузия влаги из глубины окатыша в окружающую среду, интенсивная сушка и испарение влаги.Эти процессы обусловлены тем, что после окомкования под давлением окао тыши, имея температуру 105-160 С, подают в окружающую среду с давлением 01 МПа, что сопровождается испарением воды, в результате чего перед зоной сушки на обжиговой машине окатыши имеют влажность 5,3-7,07, т.е. в результате предварительной сушки удаляется 2,5-4,27, влаги. Последующая сушка и обжиг окатьппей на обжиговомагрегате позволяют значительно ускорить нагрев окатышей, сократить время сушки и подогрева, что экономит значительное количество топлива на термообработку окатышей и позволяет повысить производительность способа.П р и м е р. Исследования проводят на лабораторном барабанном окомкователе диаметром 0,1 м, наклоненном к плоскости горизонта на угол 2 и совершающего 10 об/мин. Окомковывают шихту из железорудного концентрата (1 е= 62,887), содержащего в качестве связующего известкового-известняковую пыль в количестве 1%.Окомкователь работает в садочном режиме (масса садки 0,5 кг). Шихту загружают в рабочее пространство окомкователя, после чего его герметизируют крышкой и в окомкователь через нагнетательный клапан подают сжатый газ (кислород) под давлением 1, 1 МПа,1520 121 В ходе окатывания по тракту подачи жидкого связующего насосом эакачивакт нагретую воду из системы горячего теплоснабжения,5После 10-минутного окомкования окомкователь раэгерметизируют и полуо, ченные окатыши сушат при 250 С в сушильном шкафу, после чего обжигают. В ходе исследований меняют температу При- Темперамер турашихты,оС Температура воды на Показатели способа получения. окатышей Влажностьокатышей Времясушки,мин Удельный Относительувлажнеоние,расходтоплива,м / ная производительностьспособа, % после окомкования, % 7,1 6,8 6,4 4,5 4,1 3,8 3,4 44,7 44,5 44,0 43,6 100 102 105 108 7,1 Ь,7 Ь,З 5,5 4,5 4,0 3,7 3,3 44,7 44,4 39,9 43,5 100 103 106 108 4,5 3,9 3,6 3,2 7,1 6,6 6,2 5,4 44,7 44,3 39,8 43,4 100 104 107 109 4,4 Зф 8 3,5 3,1 7,0 6,5 6,1 5,3 44,6 44,2 39,7 43,3 101105 108 110 44,7 100+ Нарушение процесса окомкованияКак видно из данных, представленных в таблице, подогрев шихты до105-1 ЬО С перед загрузкой ее в окомкователь позволяет снизить влажность окатышей после окомкования на 0,3 1,5%, сократить время сушки на 0,4 1,1 мин, снизить удельный расход топ лива на 0,7-2,8% и повысить производительность на 2-8% (примеры 2-4).Это достигнуто за счет повышения тепло- содержания окатышей на стадии окомко 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 (Из- вестный) 95 105 130 160 170 95 105 130 160 170 95 105 130 1 ЬО 170 95 105 130 160 170 95 105 130 160 170 20 20 20 20 20 20 30 30 30 30 30 60 60 60 60 ЬО 90 90 90 90 90100 100 100 100 100 20 ру подогрева шихты перед загрузкой егв окомкователь и температуру воды,определяют влажность окатышей послеокомкования, фиксируют время сушки,что позволяет рассчитать удельный расход топлива на процесс и вычислитьотносительную производительность способа, Полученные данные представленыв таблице. вания и транспортирования, а такжеза счет эффективной бародиффузии влаги после окомкования и предварительной сушки при транспортирования окатышей,Этим причинам в значительной степени способствует ъвлажнение водой, нагретой до 30-90 С, Поэтому влажность окатышей снижается иа 0,4-1,8%, время сушки - на 0,5-1,4 мин, упель1520121 Таким образом, осуществление предлагаемого способа позволяет снизить расход топлива на процесс получения окатышей на 0,8-3,43 и повысить производительность способа на 3-103,форМула изобретения Составитель А. ИстоминТехред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова Редактор И. Дербак Заказ 6726/30 Тираж 576 Подписное /ВН 1 ЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., л. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1ный расход топлива - на 0,8-3,43, апроизводительность возрастает на 3103 (примеры 4-9, 11-14, 16-19).Если температура подогрева шихтыменее 105 С, то в этом случае не происходит снижение расхода топлива иповышение производительности способа,так как дополнительная бародиффузияи предварительная сушка в данных теплотехнических условиях затруднены ипоказатели предлагаемого способа остаются на уровне известного (примеры1, 6, 11 и 16).Повышение температуры подогревашихты более, чем на 160 С, приводитк тому, что влага в рабочем пространстве окомкователя начинает испаряться, в связи с чем нарушается процессокомкования (примеры 5, 10, 15, 2025),1. Способ получения окатышей, включающий загрузку шихты в герметизированный окомкователь, увлажнение и окомкование под давлением, сушку и обжиг, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности способа, перед загрузкой шихты в окомкователь ее подогревают до 105-160 С.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что увлажнение осуществляют водой, нагретой до 30-90 С,