Способ агломерации руд и концентратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическихРЕСГ 1 УБЛИК 1744131 А 1 9 16 я)5 С 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ 54) СПОСОБ АГЛЦЕНТРАТОВ АЦИИ РУ Нтво СССР, 1967. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Череповецкий металлургический комбинат им, 50-летия СССР, Московский институт стали и сплавов и Институт металлургии им. А.А. Байкова(56) Бюллетень Ин-та Черметинформация, 1988, вып. 2, с. 11.Авторское свидетельсМ. 255953, кл. С 22 С 1/10 Изобретение относится к металлургии,а именно к агломерации руд и концентратов, Известен способ аглом а ии ер ц руди концентратов в пульсирующем режиме над.дува, при этом над спекаемым слоем с помощью нагнетател. создается избыточное давление воздуха (9,8 - 29.4 кПа). Применение пульсирующего режима фильтрации газов в слое шихты (при частоте пульсации 4 - 14 Гц) позволяет в этом случае повысить производительность агломерационных машин на 11 - 32%,Недостатком известного способа является значительное усложнение конструкции конвейерных агломерационных машин, в частности необходимость применения нагнетателя, тракта подачи сжатого воздуха к агломерационным машинам, а также приме. нение специального напорного устройства для подачи воздуха в спекаемый слой. ьзование: для агломерации руд и тов, Сущность; способ включает щий отсос отходящих газов, котоствляют в двух режимах, Начинатвлять пульсирующий отсос при и отношения высоты зоны готоерата к общей высоте спекаемого ,2:1 и ведут с частотой пульсации достижении отношения высоты ого агломерата к общей высоте о слоя 0,7 - 0,8:1 частоту пульса- шают в 2 - 4 раза, 1 табл,(57) Испол кон центра пульсирую рый осуще ют осущес достижени ваго аглом слоя 0,1 - 0 4 Гц. При зоны готов спекаемог ции умень Наиболее близким к предлагаемому является способ интенсификации процесса спекания агломерационной шихты с использованием регулирования разрежения в вакуум-камерах, характеризующийся тем, что, с целью увеличения скорости спекания шихты, производят пульсирующий отсос отходящих газов. Пульсация вакуума приводит к искусственной турбулизации потоков воздуха и газов в спекаемом слое, что увеличивает скорость подвода кислорода из газового потока в поверхности горящей частицы топлива, снижая внешнее диффузионное сопротивление пограничного слоя у поверхности, Этоспособствует повышению скорости горения коксовой мелочи. при агломерации и, как следствие этого, к повышению производительности вгломерационной машины на 10 - 20%,Недостатком известного способа агломерации является то, что применение пульсации в течение всего периода спекания, включая начальный период, приводит к тому, что в начальный период спекания непосредственно после завершения процесса зажигания под действием пульсирующего вакуума процесс переувлажнения происходит значительно более интенсивно, чем при стационарном вакуумном режиме, Вследствие этого в верхней части спекаемого слоя образуется слой сырой шихты, отличающийся повышенной влажностью по сравнению с зоной сырой шихты в целом. Это ухудшает газопроницаемость спекаемой аглошихты и приводит к некоторому снижению скорости фильтрации воздуха и, как следствие, к снижению производительности агломерационной машины, Кроме того, применение пульсации с неизменной частотой как в начале и середине. так и в конечный период спекания приводит к тому, что в конечный период спекания чрезмерно интенсифицируется процесс охлаждения верхних слоев зоны готового агломерата, что приводит к некоторому уменьшению выхода годного и ухудшению механической прочности агломерата.Цель изобретения - интенсификация процесса спекания и повышение качестве агломерата.Поставленная цель достигается тем, что пульсирующий отсос отходящих газов начинают осуществлять при достижении отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 01 - 0,2:1 и ведут при частоте пульсации.4 Гц, а при достижении отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0.7-0,8:1 частоту пульсации уменьшаю 1 в 2 - 4 раза. Это позволяет достичь того, что в начале процесса спекания (по достижении степени спекания 10 - 200 ь). когда пульсация не применяется, переувлажнение. происходит равномерно и газопроницаемость слоя улучшается по сравнению со случаем, когда переувлажнение интенсифицируется пульсацией. Это позволяет несколько повысить скорость спекания и производительность аглоустановки, Уменьшение частоты пульсации в 2 - 3 раза после достижения степени спекания 70 - 804 позволяет несколько уменьшить скорость охлаждения верхних слоев агломерационного спека, что в свою очередь уменьшает возникающие в спеке термические напряжения и позволяет повысить выход годного и механическую прочность агломерата,Сопоставительный анализ позволяет. сделать вывод, что предлагаемый способ агломерации и руд и концентратов отличается от известного 1 ем, что пульсирующий ре 20 30 производят с помощью пульсатора, уста 35 40 5 10 15 45 50 55 жим применяют не во время всего периода спекания, а после достижения отношения высоты эоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0.1 - 0,2:1 и, кроме того. пульсацию производят не в одном, а в двух режимах, отличающихся один от другого частотой пульсации в 2 - 4 раза, причем частота пульсации в первом режиме составляет 4 Гц, а переход с первого на второй режим осуществляется после достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,7- 0,8:1.П р и м е р, На агломерационной установке чашевого типа проведены спекания агломерационной шихты, соответствующей по составу аглошихте Череповецкого металлургического комбината (состоящей из Оленегорского и Ковдорского магнетитового концентратов, коксовой мелочи (4 от массы аглошихты), известняка (при основности- = 1,35).СаО%02Разрежение под слоем агломерационной шихты составляет 10 кПа, высота слоя 280 мм. Максимальная частота пульсации 4 Гц (это соответствует оптимальному значению частоты пульсации в известном способе). Пульсирующий отсос отходящих газов новленного в гаэоотводе как сразу после зажигания агломерационной шихты, так и после достижения отношения высоты зоны готоврго агломерата к общей высоте спекаемого слоя, равной 0,05:1; 0,10;1; 0,15:1; 0,20:1; 0,25:1. Высоту зоны готового агломерата определяют термографическим методом. Переход с первого режима пульсации на второй осуществляют после достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя, равной 0,60:1; 0,70:1 0;75:1; 0,80:1; 0,90;1, Частота пульсации на втором режиме составляет 0;0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2.5 Гц. При этом отношение частоты пульсации в первом режиме к частоте пульсации во втором режиме составляет 1,6:1; 2.0:1; 2,67;1; 4,0:1; 8,0:1.В таблице приведены результаты экспериментальных спеканий.В результате экспериментов установлено, что переход с обычного вакуумного режима спекания на однорежимный пульсирующий режим приводит к увеличению вертикальной скорости спекания с 13,3 до 17,5 ммlмин (на 31,60), однако и ри этом снижается выход годного агломерата с 84,0 до 80,00 (на 4,8 отн. Д) и ухудшается механическая прочность агломерата (выход фракции +5 мм после испытания в стандартном барабане снизился с 84,00 до 79,0 ф), Задержка момента начала пульсации до достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя от 0,05;1 до 0,25:1 позволяет получить следующие результаты, При увеличении данного отношения до 0,10:1 - 0,15:1 вертикальная скорость спекания агломерата возросла до 8,7 - 20,0 ммlмин (на 6,9 - 14,3 оь). Это можно объяснить тем, что пульсация в первые минуты интенсифицирует процесс переувлажнения, что ухудшает газопроницаемость спекаемого слоя. В этих .условиях изменение момента начала включения пульсации позволяет увеличить вертикальную скорость спекания, При последующем изменении момента начала пульсации до достижения отношения высот зон готового агломерата и спекаемого слоя до 0,20:1 - 0,25:1 вертикальная скорость спекания уменьшается, что связано также с уменьшением общего времени применения пульсации. Но при этом возрастает до первоначального уровня выход годного агломерата, что связано также с уменьшением общего времени применения пульсации и, соответственно, снижением скорости охлаждения верхних слоев аглоспека. Качество агломерата (меха н ичес кая прочность) при этом не изменяется,Оптимальным моментом начала пульсации по результатам экспериментальных спеканий следует признать момент достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,10;1 - 0,20;1, при котором достигается максимальная удельная производитель ность агломерационной установки по годному - 1,42 - 1,55 т/м ч,Во второй серии спеканий пульсации начинают при отношении высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя, равной 0,15:1, которая в первой серии спеканий определена как оптимальная. Спекание во второй серии проводят в двух режимах. В начале частота пульсации равна 4 Гц, затем ее уменьшают до 1,5 Гц (т.е, в 2,67 раза). Переход с первого на второй режим пульсации производят при отношении высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,60:1 - 0,90:1, Перенесение момента уменьшения частоты пульсации ближе к окончанию процесса приводит к некоторому увеличению вертикальной скорости спекания (с 15,8 до 20,0 мм/мин), что связано с увеличением во времени периода пульсации с высокой частотой, однако при этом несколько снижается выход годного и качество готового агломерата, 5 10 15 20 30 обусловлено увеличением интенсивности горения твердого топлива. При этом при 35 40 45 50 55 Оптимальным моментом перехода с первого режима (высокочастотного) на второй (низкочастотный) режим пульсации является момент достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,60:1 0,90:1. При этом обеспечивается удельная производительность аглоустановки по годному 1,52 - 1,5 т/м,ч при механиг.чес кой и роч ности а гло мер ата (и о вы ходу фракции +5 мм) после испытания в стандартном барабане 84 - 85 О.,В третьей серии спеканий пульсациюначинают при оптимальном отношении высоты эоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,15:1. Спекания проводят в двух режимах пульсации, Переход с первого на второй режим пульсации проводят при отношении высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,75:1, которое во второй серии спеканий определено как оптимальное. Частоту пульсации во втором (низкочастотном) режиме изменяют от 0 (т.е. без пульсации) до 2,5 Гц. В результатеэкспериментовустановлено, что возрастание частоты пульсации приводит к возрастанию вертикальной скорости спекания с 15,1 до 19,9 мм/мин, что увеличении частоты пульсации во втором режиме свыше 1,5 Гц снижается выход годного и механическая прочность агломерата,что обусловлено чрезмерной интенсификацией процесса охлаждения верхних слоев агломерата, которая приводит к нарастанию термических напряжений.При оптимальном отношении частот пульсации в первом и втором режимах обеспечивается удельная производительность аглоустановки 1,45 - 1,57 т/м ч при механигческой прочности агломерата 83 - 85 . Прочность агломерата на истирание, определяемая по выходу агломерата фракции 0 - 0,5 мм, после испытания в стандартном барабане не изменяется, т.е, остается на уровне 5 6 - 5,7%,Таким образом, оптимальным режимом пульсации является пульсирующий отсос отходящих газов в двух режимах, начинаемый после достижения отношения высоты зоны готового агломерата к общей высоте спекаемого слоя 0,1 - 0,2:1, при этом частота пульсации в первом режиме в 2 - 4 раза превышает частоту пульсации во втором режиме, а переход с первого режима на второй осушес-вляют пссле достижен я отношения высоты зоны гогового аглогл:;рата к об1744131 Ф о рмул а изобретен и я Способ агломерации руд и концентратов, включающий пульсирующий отсос отходящих газов в процессе спекания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности агломерационных установок и повышения качества агломерата, пульсирующий отсос начинают осуществлять при достижении отношения высоты зо ны готового агломерата к общей высотеспекаемого слоя 0,1 - 0,2:1 и ведут при частоте пульсации 4 Гц, а при достижении отношения высоты зоны готового агломерата к обшей высоте спекаемого слоя 0.7 - 0,8:1 15 частоту пульсации уменьшают в 2 - 4 раза. астота пульсации во рон рехиме, ГцВыход фра цып+5 мм Вертикальная скорость спеканйя,нн/мин Выход год" ого агломерат, Удельная произеодительност аглоустановки по годному, т/мз,ц после испы.тания естандартномбараГтане,е 84,6 1,0780,0 1,34 Спекание без пульсации Спекание с однооехинной 84,0 79 0 пульсаци 79,0 80,0 81,0 60,0 80,0 0,60:1 0,70:1 0,75:1 0,80:3 От 90:1 0,75:1 0,75:10,75:1 0,75:1 0,75:1 0,75:1 2,6712 6712,6712,6712,67без пульсации8,0:14,0:12,6712,0:11,6:1 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,26 1,52 1,57 . 1,571,56 1,21 1,31 1,45 1,57 84,0 84,0 Е 5,О 84,0Е 1,О 84,0 84,0 Е 4,О 85,0 ез,о 82,0 рой рехим0,51,01,5 15,1 16,3 17,9 19,3 19,6 39,9 спекаеного слон, прм котором нанимает.пульсации. т Отношени яысоты зоны готового агломерата к обвей высот Отнгхве оы гооного агломерата к общей высот высо пекаемого слоя прм переходе с первого на второй ре ин пульсации. ьттОтношение ястот.ы ьсацин в первон и втором рекин Составитель Е.БолдинаРедактор М.Петрова Техред М.Моргентал Корректор ТоПали Заказ 2170 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 щей высоте спекаемого слоя 0,7 - 0,8:1. При спекании агломерационных шихт, соответствующих по составу аглошихтам Череповецкого металлургического комбината, предлагаемый способ агломерации позволяет по сравнению с известным повысить удельную производительность аглоустановки на 8,2 - 17,20700 и улучшить механическую прочность агломерата на 5,1 - 7,6 отн,07031, По сравнению с обычным вакуумным режимом агломерации без пульсации предлагаемый способ позволяет повысить удельную производительность аглоустановки на 35,5 - 46,707 ь при сохранении механической прочности агломерата на прежнем уровне. 0,05:10,10:10;15:10,20:10,25: 10,15:0,35:10,151О, 1 5: 1О, 15: 10,15:10,15:10,35:10,15:10,15:10,15:1 13,3 17,5 36,5 38,7 20,0 17 9 15.5 15,8 е.э 19,4 19,9 20,0 80,0 ,1,26 81 О 1,45 81,0 1,55 ез,о 1,42 84,0 1,24 84;084,0Е 5,О83,082,0Е 4,ОЕ 4,о85,085,082,0 1,54 81,0 1,54