Способ подготовки шихты к спеканию

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскииСоциапистическииРеспубттик и 840165Опубликовано .23.06.81Беллетень М 23Дата опубликования описания 25. 06 . 81 ио делам изобретений и открытий.В. И. Коротич, Г. И. Коморников, А. Г. Жунев,И, П, Худорожков, М. Я, Грошев, Я. Н. Выдрин:,. В Н. Ветошкйи 1В, М, Рознин, П. Ф. Губин и Б. Ш. СтатникофУральский ордена Трудового Красного Знаменй политехническийинститут им, С.М.Кирова и Научно-исследовательскййи проектный институт обогащения и механической обработкиполезных ископаемых "У алмеханоб "(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ 1Изобретение относится к подготовке рудного сырья к плавке для черной и цветной металлургии и может быть использовано при агломерации тонкоизмельченных концентратов.Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий окомкование тонкоизмельченных рудных материалов с известью, подсушку полученных гранул воздухом или другим газообразным1 О агентом и последующее смешивание гранул с остальными компонентами шихты. Для улучшения газопроницаемости спекаемого слоя и повышения производительности агломерационной установки, под сушку гранул производят до остаточной влажности 5-67 при комнатной температуре ( естественным способом) 111.Однако известный способ подготовки шихты к спеканию не позволяет достигнуть максимально возможной производительности агрегата при заданном качестве продукции, так как не учитывает взаимосвязи между скоростью подсушки 2гранул, их остаточной влажностью и прочностью в подсушенном состоянии.Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающий ее грануляцию, последующую подсушку гранул с отсевом гранул менее 0,5 мм в фонтанирующем слое и последующее смвшивание всех компонентов шихты. С целью интенсификации процес- . са спекания, сушку гранул ведут до остаточнойвлажности не более 27 прио300-600 С в течение 3-7 мин, причем скорость газа-теплоносителя поддерживают в пределах 18-26 м/с 12).Недостатком способа является то, что влагосодержание гранул (не более 2 Е) соответствует их минимальной прочности, Это обусловлено тем, что прочность гранул при сушке изменяется, последовательно проходя через максимум и минимум. Максимум прочности гранул соответствует влажности 3-47,840165 Ф 3минимум - полному высушиванию, при-чем в интервале влажности 3-2 наблюдается резкое падение прочностигранул до значений, близких к минимальному. В результате гранулы высу.Р5шенные по известному способу станог.вятся непригодными для транспортировки до смесительных устройств или спекательных тележек. Кроме того, спекание шихты содержащей подсушенные ( до 101-2 влаги) гранулы, необходимо осуществлять при влажности 4-7 , т,е.остальные компоненты,шихты должныбыть переувлажнены для сохранениясредней влажности, а это значительно 15удшает условия смешивания гранулостальными компонентами или вызывает повторное насыщение гранул водойесли она частично подается при смешивании), что также отрицательно сказывается на их прочности, газопроницаемости слоя и производительности аглоустановки, Если же спекать только шихту с пониженным влагосодержанием,(неболее, 2 . влаги), то это повлечет за 25собой толщины высокотемпературной зоны, повышение гидравлического сопротивления слоя и ухудшение регенерациитепла, т,е. процесс спекания такжебудет малопроизводителен, Кроме крайне неудачного выбора содержания остаточной влажности гранул, в известномспособе не учтены возможности как интесификации самого процесса сушки,так и влияние температурных параметров ее проведения на прочность гранул,Цель изобретения - повышение. прочности гранул в процессе их транспортировки и спекания и производительности 40агломашин.Указанная цель достигается тем,что подсушку гранул производят до остаточной влажности 3-4 при скоростинагрева гранул 50-600 град/мин.45 При параметрах ведения сушки, указанных в известном способе, скорость нагрева не превышае 200 град/мин. В предложенном способе скорость нагрева гранул при сушке может достигать 600 град/мин без ухудшения их прочности, Снижение же скорости нагрева до 50 град/мин интенсифицирует процесс спекания за счет улучшения газопроницаемости слоя, которое обеспечивается дополнительным ростом проч ности гранул. 4Процесс сушки гранул характеризуется нескольиими стадиями. На первойстадии, когда идет испарение капиллярной влаги, по мере ее удаленияпрочность сцепления частиц возрастает,достигая максимального значения присодержании влаги 3-4%, близкого к максимальной молекулярной влагоемкости,В связи с высокой пористостью окомкованных. материалов, удаление капиллярной влаги происходит беспрепятственно при скоростях нагрева до600 град/мин.При последующем высушивании происходит удаление молекулярной влаги,что приводит к резкому разупрочнениюгранул.Способ проверен в лабораторных условиях на брикетах диаметром 7,1 и4,8 мм, высотой 7,7 и 5,2 мм соответственно, приготовленных из качканарского титано-магнетитового концентрата,Плотность их 3,22 г/смвлажность 8 ,3исходная прочность 6О Па и 4,2 10 Пасоответственно. Сушку брикетов прово-дят в печи с. регулируемой скоростьюнагрева при скорости фильтрации воздуха газа ) 0,2 м/с.П р и м е р 1. Исходные брикетыподвергают подсушке со скоростью нагрева 200 град/мин. Подсушку ведутдо полного высушивания и до остаточной влажности 1-7 ,В табл. 1-4 показано влияние остаточной влажности брикетов на их прочность,П р и м е р 2. Исходные брикетыподвергают подсушке со скоростью нагрева 50 град/мин. Результаты опытовприведены в табл, 2.П р и м е р 3. Исходные брикетыподвергают подсушке со скоростью нагрева 600 град/мин. Результаты опытов приведены в табл. 3,П р и м е р 4. Исходные брикетыподвергают подсушке со скоростью700 град/мин, При этой скорости нагрева наблюдается разрыв. брикетовз,связи с чем скорость нагрева ограничивают до 600 град/мин.П р и м е р 5, Исходные брикетыподвергают подсушке .(естественной )навоздухе, Результаты опытов приведеныв таблице 4. При естественной сушке на воздух при комнатной температуре максимальная прочность брикетов по сравнению с примерами 1-3 возрастает незначиПрочкостьбрикетовПа 10-"5 2,5 2,3 2,1 2,1 6,5 6,9 74 8,3 8,2 3,1 5,5 6,2 6,8 7,4 7,5 2,6 В числителе - прочность брикетов диаметром 7,1 мм,в знаменателе - 4,8 мм.Максимальная остаточная влажность. блиц,4 2,4 2,1 2,4 7 0 7,4 8,6 6,3 6,8 7,а б л 7 8,6 8,5 3 0 7,5 7,5 2 Прочность, 6,0 Па 104,2,7 2,42,2 2,1 ф 5 5 .84016тельно,но резко увеличивается времьподсушки (с 0,3-2,0 мин до 3-4 ч ,что делает нецелесообразным применениеспособа. Подобный характер зависимостипрочности гранул (брикетовот оста 5точной влажности (при рассмотренныхскоростях нагрева) получен и приуменьшении их исходной плотности и эквивалентного диаметра соответственнодо 2,8 г/см и З,О мм,Результаты спекания агломерационнойшихты подготовленной по предлагаемому и известному способам приведеныв табл. 5,Как видно из приведенных примеров, 15 максимальная прочность гранул в процессе подсушки достигается при их ос- таточной влажности 3-43. При последу 5, 6ющей подсушке (как это предлагается в известном способе) происходит резкое снижение прочности брикетов 1 гранул ). Величина значения прочности брикетов при прочих равных условиях зависит от их крупности, но не зависит от скорости нагрева в интервале 50- 600 град/мин. Полученные данные показывают, что предлагаемый способ подготовки шихты к спеканию по воляет ин-, тенсифицировать процесс сушки, повысить прочность гранул шихты, определя- ет их низкую разрушаемость при транспортировке и спекании, в результате чего производительность аглоустановки возрастает на 15-17 Х при одновременном улучшении качества агломерата по выходу класса + 5 мм на 6,33 (абс,) .Таблица 17 840165 Таблица 5 1 соб подготовки шихты естный Предлагаемый Влажность подсушенных гранул, % 3,0(после смешиваниягранул с остальнымикомпонентами), 7. 6,0 0 Эквивалентныи диаметр гранул шихты, мм 4,1 Эквивалентный диа метр гранул шихты после 14-кратного сбрасывания с выс ты 2 и, мм ф 2 дельная производиельность .аглоустаовки, т/м час 1,15 очность агл ГОСТ 15137 герата77 50,2 6,0,5 мм ломашин, до оста- корости Формула изобретен и спертизе во СССР,о СССР 3.06.71 Составитель Л. Шашенков едактор С. Патрушева Техред М.Коштда Корректор Л. Ив 36 Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Способ подготовки шихты к спекаиию, включающий окомкование тонко- измельченных рудных материалов, подсушку полученных гранул газом-те лоносителем и." последуюшее смешивани их с остальными компонентами шихты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности гранулпроцессе их транспортировки и спе 40 ния и производительности агподсушку гранул производятточной влажности 3-43 при снагрева 50-600 град/мин,Источники информаци- 45 принятые во внимание при эк1. Авторское свидетельстпо заявке 9 2417381,кл. С 22 В 1/20, 1975.2, Авторское свидетельста У 353961, кл. С 22 В 1/20,