Способ агломерации железосодержащих материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 894007(51)М. Кл. С 22 В 1/169 кударстюаый квинтет СССР да делам изобретений и аткрытнй(72) Авторы изобретения В. М. Борисов, М. Г. Бойко и Л. С. Агафонни стйфйу Московски ена Трудового Красного Знамстали и сплавов5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Способ осуществляют следующим обраэом.Углеродсодержащая пыль, в частностиколошниковая, .беэ ее предварительнойподготовки испопьэуется не в качествекомпонента шихты, а в качестве дополнительного теплоносителя (от сжигания углерода топлива), подаваемого в смеси скислородсодержащим агентом, в зону наибольшей температуры зажигательногогорна,Колошниковая пыль содержит в своемсоставе 15-20% углерода твердого топлива и окислы металлов, в основном железа. Тонкодисперсность пыли позволяетобеспечить полное сжигание углерода топлива на стадии зажигания, нагрев и расплавление железосодержащей части пылис последующим наслоением расплавленных,капель на поверхностный слой шихты, Кроме того, подача колошниковой пыли подзажигательный горн позволит значительноснизить расход газообразного топлива, необходимого для зажигания шихты,Вывод колошниковой пыли иэ агломерационной шихты.обеспечивает высокуюстепень окомкования шихты и благоприятные гаэодинамические условия процесса.,Одной из отличительных особенностейпредлагаемого способа является подачасмеси колошниковой пыли и воздуха, обогащенного кислородом, в зону максимальной температуры зажигательного горна.Зона наибольшей температуры теплоноси-теля (1600 С) от сжигания газообразного топлива (смесь доменного и природного газа) расположена на расстоянии 300400 мм от поверхностного слоя шихты,На других горнах, оборудованных плоскопламенными горелками, распределениетемпературного поля по высоте факелапрактически одинаково, за исключениемучастков, расположенных в непосредственной близости от поверхности шихты, Дляполного и эффективного сжигания углерода колошниковой пыли.в зоне зажиганиянеобходим определенный период времени,обусловленный местом вдувания смеси пыли и окислителя в зону зажигания и тем. пературой основного теплоносителя.Для обычных зажигательных горновнаибольший эффект. и полнота сжиганияуглерода колошниковой пыли достигаетсяпри ее подаче в зону максимальных температур, Для горнов, оборудованных плоскопламенными горелками, место подачиколошниковой пыли должно располагатьсяна расстоянии 200-300 мм от поверхностного слои шихты. Месторасположение ввода смеси колошниковой пыли и газа-окислителя является необходимым, но недостаточным условием для повышения эффективности утилизации ,пыли и более полного сжигания углерода топливаПопнота сгорания углерода колошниковой пыли, обеспечивающая заданную температуру зажигания, достигается только при условии обогащения воздуха кислородом, причем содержание последнего должно составпять 50-60%.Снижение концентрации кислорода в воздухе приводит к снижению калориметрической температуры и температуры над слоем шихты, что нарушает условия теплового режима работы горна, приводит к увеличению расхода газа и ухудшению качества верха пирога .Чрезмерное увеличение кислорода требует разработки новых конструктивных решений газогорелочного устройства и высоких капитальных затрат,Другим отличительным признаком предлагаемого способа является соотношение между расходом газообразного топпива и углерода колошниковой пыли, выраженное количеством тепла, поступающего от каждого теплоносителя. Указанное соотношение тесно взаимосвязано как с содержанием кислорода в воздухе, так и с конструктивными особенностями зажигательного горна. Оптимальное количество колошниковой пыли, вдуваемой в смеси с воздухом, обогащенным кислородом, должно составлять 6-12 кг/г агломерата (0,6-1,2 т/ч), при этом количество тепла от сжигания 15% углерода, входящего в состав пыли, составляет О, 7 х 10- 1,410 ккал/ч,в При общем количестве тепла, поступающего на зажигание шихты, равном6(3,5-3,6) х 10 ккап/ч, соотношение между катичеством тепла от сжигания газообразного и твердого топлива составляет 1;(0,2-0,4). Введение колошниковой пыли в количестве 6-12 кг/т агломерата (0,6-1,2 т/ч) позволяет снизить расход природного газа на 31-32 матч, При этом температура зажигания остается на заданном уровне и составляет 1250 С,Уменьшение. расхода колошниковой пыли ниже оптимальных значений не приводит к улучшению технико-экономических показателей процесса в силу того, что, во-первых, затраты на обогащение дутья кислородом не компенсируются незначительным снижением расхода природного5 89 газа.эа счет вдувания колошниковой пыли и, во-вторых, выход возврата иэ верхних слоев фпирога" остается на прежнем уровне, Кроме того, использование колошниковой пипи в качестве дополнительного теплоносителя не сбалансировано по отношению к выходу в процессе доменной плавки, Поэтому основную массу колошниковой пыли (около 70%) приходится вводить в аглошихту.Чрезмерное увеличение расхода колошииковой пыли сопровождается снижением стойкости горна за счет догорания частиц углерода и плавления окислов железа на поверхности футеровки горна, развитием -жидкофазних превращений и экранированием поверхности шихты расплввом, ухудшвющим газодинамические условия процесса, а также высоким расходом кислорода, При этом возникает потребность в разработке принципиально новой конструк.ции зажигательного горна.П р и .и е р , Исследования по использованию колошниковой пыли в качестве дополнительного теплоносителя проводят в промышленных условиях нв агломашине. Для этой пели между горном и отражательным листом на высоте 1,6 м от Выход класса . 1,6 ммпосле второго барабана 29,1 28,3 17,9 12,4 12,3 12,3 Снижение расхода газана зажигание, м /ч 0 Температура зажигания,С1250 1200 1250 1250 1250 1200 570 57 3 67 8 680 680 675 Производительность, тьР/ч 1,5 14,3 14 0 14,1 190 14,2 Барабанная проба, % 19,3 Анализ данных в таблице показывает, что вывод всей колошниковой пыли из аглошихты (колонки 4-6) позволяет энвчиВыход годного агломерата, % 4007 Ьповерхности шихты устанавлимют емкость объемом 06 м в которую вручнуюзагружают колошниковую пыль, содержвшув, %: углерода 12,15; е 373;СаО 8,13; .Ъ Оэ 9,17; А 1 гОв 0,69 иМЮ 1,52.Нижняя конусная часть емкости соединяется посредством трубопровода с эжектируюшим устройством, работакидим на 16 смеси кислорода и сжатого воздуха. Обладая высокой текучестью, колошииковвяпыль поступает в эжектор, эахмтыметсявоздушным потоком и вдувается под зажигательный горн, Угол раскрытия эжек- И тора обеспечивает равномерное распределение пыли по ширине горка. Расход колошниковой пыли изменяютв предепах 3,6,9,12,15 кг/т агломерата й с шагом, равным 3. Сжатый воздух обогащается кислородом до 5060%. Каждый опытный период после стабилизации режима подачи пыли продолжается в течение 1 ч. При этом отбирают пробы агд ломерата и фиксируют показатели работыаглоленты.Результаты исследомиий представлены в таблице. 60 31 48 62 151 1 62 1 62 1 63 1 60 тельно улучшить технико-экономическиепоказатели подготовки и спекания шихты.Качество окомкования улучшается, выход7 8класса1,6 мм уменьшается по сравне-.нию с базовым периодом (колонка 1) на11-16 абс;%. Значительно уменьшается,расход газа на зажигание, увеличиваетсявыход годного (эа счет более высокойпрочности верха фпирогаф) и удепьнаяпроизводительность на 7, 3-7,9%.Прочность агломерата возростает на4-5 або.%.формула изобретенияСпособ агломерации железосодержащих материалов, включающий использование углеродсодержашей пыли, дозирование компонентов, их смешивание, увлажнение, окомкование, зажигание углерода топлива 940078шихты основным газообразным теплоносителем и ее спекание, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения ,эффективности .использования копошниковой и. конверторной пыли и улучшения качества продукта, углеродсодержащую пыпь вдувают в зону максимальной температуры основного теппоносителя на стадии зажигания, одновременно вводя в эту эо 1 О ну газообразный окислитель, причем количество тепла от основного и дополнительного теплоносителя поддерживают в пределах 1: (0,2-0,4),15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Австралии % 297787,кл. 184, 1968.