Способ подготовки дисперсных материалов к спеканию

О П И С А Н И Е (и 931772ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик(5)М. Кл. с присоединением заявки М С 22 В 1/244 Ъеударетаанныл кемитет СССР дю делам нзебретеннй н открытий.Г. Неясов,и Р. А. Голу сного Знаме осковский орд на Трудового ли и сплавов(7) Заявител 4) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ К СПЕКАНИЮ относится к подготовго сырья к доменнойазначено преимущестльзования в черной Изобретениеке железорудноплавке и преднвенно для испометаллургии,Известен способ подготовки шихдля производства агломерата и окатышей, где в качестве свяэуемогоиспользуется активный ип 11.Сущность известного решения за ключается в том, что, с целью интен"сификации агломерационного процессав качестве органического связующегов шихту вводят активный ил в количестве 0,3-0,63 от веса шихты. Активный ил представляет собой композицию микроорганизмов, вводимых внадсмольные воды коксохимическогопроизводства для их обесфеноливания.Водный раствор активного ила подается на стадию вторичного смешивания,где за счет коллоидов значительноулучшается качество окомкованияшихты. Недостатками известного способа шихты являются: недостаточно высокая эффективность гидрофилизации комкующей части шихты (зародышей окомкования); трудность в организации управления процессом окомкования, особенно промежуточных классов, не участвующих в окомковании.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ подготовки шихты с использованием в качестве увлажняющей и связующей добавки сточной воды коксохимического производства, заключающегося в том, что сточные воды (надсмольные воды после биохимической очистки) коксохимического производства утилизируются в процессе подготовки шихты в качестве увлажняющей и связующей добавки на стадии вторичного смешивания и окомкования шихты. Расход этой воды в зависимости от исходной влажности составляет 5-10.931772 ф 50 55 Связующая способность биохимически очищенной воды обусловлена темчто в ее состав входит определенноеколичество солей аммиака, хлоридов,роданидов, фенолов и т.д. Кроме того, надсмольная вода имеет болеевысокую температуру, чем техническаяили оборотная вода 2.К недостаткам известного техницеского решения следует отнести:переувлажнение тонкодисперсной комкуемой составляющей шихты, поскольку ее исходная влажность, как правило, выше оптимальной и недоувлажнение комкующей части шихты (зародышей окомкования) из-за слаборазвитой)удельной поверхности последней; нерациональная подача всей надсмольнойводы на вторичное смешивание и окомкование шихты; не учтена возможностьповышения эффективности использованиясвязующих свойств надсмольной водыпутем раздельной гидрофилизации компонентов шихты,Цель изобретения - улучшение качества окомкования шихты за счетповышения эффективности использования связующей способности надсмольной воды. Поставленная цель достигаегся тем, что в способе,включающем дозирова-. ние компонентов, их смешивание увлажнение надсмольной водой до содержания влаги в шихте 7-8/ и последующее ее окомкование, увлажнение ведут сначала комкующей части шихты раствором воды и активного ила, взятых в соотношении 1:(0,05-0,1), а затем последовательно в конце первичного смешивания с добавкой комкуемой части шихты и в начале вторичного смешивания с расходом воды на каждой стадии в пределах 30-40 10-20 и 40-603 от ее общего расхода соответственно.Сущность способа заключается в раздельном увлажнении комкующей и комкуемой части ыихты на стадиях складирования или дозирования ших- товых материалов, первичного и вто-. ричного смешивания с использованием на первой стадии концентрированного водного раствора активного ила а на последующих стадиях - биохимически очищенной воды.Необходимость раздельной обработки комкующих и комкуемых составляющих шихты обусловлены рядом причин главными из которых являются: повыше 5 о 15 го 25 зо Э 5 ю ние гидрофильной способности наиболее грубодисперсной и балластной части шихты при складированйи или дозировании в шихтовом отделении за счетгувлажнения, нанесения на поверхность раствора воды и активного ила, обладающего наиболее высокими связующими и смацивающими свойствами,Концентрация активного ила в растворе надсмольной воды получена экспериментальным путем: ее верхний предел ограничен только пропускной способностью трубопроводов и форсунок. Увеличение концентрации активного ила сверх оптимальных значений приводит к его осаждению на стенках трубопроводов и забиванию форсунок, Нижний предел концентрации обусловлен, как показали опыты, низкой степенью гидрофилизации поверхности комкующей части шихты, служащей центрами окомкования, Малая величина удельной поверхности последних (возврат, твердое топливо, известняк и аглоруда) вызывают необходимость улучшения физико-химических свойств поверхности сточки зрения повышения ее способности к адгЪзии с комкуемой (тонкодисперсной) составляющей шихты. В зависимости от вида и физико-химических свойств зародышей степень гидрофилизации (количество нанесенного гидрофильного вещества) различна, Исследованиями установлено, что резкое улучшение комкующей способности для коксика аглоруды, возврата и известняка достигается при наличии раствора надсмольной воды и активного ила (от общего расхода воды) в количестве, 3: 7-10, 10-15 8-9 и 5-6 т.е. расход активированного раствора воды на увлажнение комкующей части шихты необходимо поддерживать в пределах 30-404.В процессе увлажнения комкующей части шихты в шихтовом отделении при ее укладке на сборный конвейер, поверхность шихты гидрофилизируется, мелкие частицы и балласт (промежуточ-ный класс 0,2-1,6 мм) образуют сросшиеся агрегаты-зародыши, поступающиена стадию первичного смешивания. Впервичном смесителе происходит смешивание зародышей с комкуемой частью шихты, частичное их разрушение иокомкование. Для увеличения прочности сцепления комкующей и комкуемойсоставляющей шихты в конце первичного смешивания на поверхность частиц5 9317 но окомкованного материала непосредственно перед его выгрузкой подается 1 О"203 биохимически очищенной воды (соотношение получено опытным путем), Увеличение расхода надсмольной воды сверх оптимальных значений приводит к переокомкованию шихты уже на стадии первичного смешивания, а нижний предел соотношения ограничен прочностными характеристиками гранул шихты. 10 При уменьшении расхода воды ниже 10 стойкость гранул к разрушению при пе. регрузках резко уменьшается, что ухудшает процесс окомкования шихты во вторичном смесителе, 15На стадии вторичного смешивания частично окомкованную шихту доувлажняют надсмольной водой до оптимальной влажности. При этом расход воды составляет 10-604 от ее общего расхода (соотношение получено экспериментальным путем). Подача воды в начале окомкования способствует значительному упрочнению гранул и повышению однородности шихты по гранулометрии за счет механического воздействия и уплотнения гранул в пересыпающемся слое.Подача биохимически очищенной воды н стадии первичного и вторичного смешивания обусловлена природой и физико-химическими процессами, протекающими при окомковании. Если на предварительной стадии, заключающвй-. ся в гидрофилизации,поверхности ком 35 кующей части шихты, необходимо создать условия для значительного увеличения сил сцепления разрозненных частиц и организации агрегирования промежуточных классов, не участвую 40 ,щих в окомковании, за счет введе.ния коллоидного высокоактивного раствора, то на стадии первичного и вторичного смешивания необходимо обеспечить условия для накатывания комкуемой составляющей шихты,на центры .45 окомкования, Решение этой задачи достигается за счет использования водных растворов, обладающих малым краевым углом смацивания и низким поверхностным натяжениемПри этом скорость смачивания и, следовательно, скорость накатывания достигает наибольших значений. Указанным требованиям отвечает надсмольная вода, прошедшая биохимическую очистку.П р и м е р , Для исследований используют биохимически очищенную надсмольную воду коксохимического 72 6производства (Орско-Халиловскогометаллургического комбината). Дляприготовления водного раствора к био.химически очищенной воде добавляютактивный ил, накопленный в отсТойниках.Химический соств используемыхувлажняющих добавок следующий:а) биохимически очищенная вода,мг/л: фенолы 07 роданиды 26,8,аммиак летучий 310 аммиак общий69,7; смолистые вещества 107,8окисляемость 991, рН 8,1. б) водныйраствор активного ила,Технический анализ, /: Чо 5,1;А 283; Ч 528; Ь 05Элементарный состав, 3 к абсолют.но сухому беззольному вещестгу:д ,0; с 56,7;.н 5,6; и 5,6;О 32,1.Функциональный состав, мг-экв/г:СООН 1,8 Й; ОН 3,2; СО 3,02;ОСН 0,18,Расход надсмольной воды на стадиях предварительного увлажнениякомкующей части шихты и на стадияхпервичного и вторичного смешиваниясоставляет 30, 10 и 60 от общегорасхода воды. Общий расход надсмольной воды составляет 8 от весашихты.Увлажнение комкующей части шихтыосуществляют следующим образом.На поверхность комкуемой части шихты, уложенной в барабанный смесительдиаметром 500 и длиной 1000 мм, укладывают тонким слоем каждый компонент комкующей части шихты и обрабатывают его соответствующим коли.чеством раствора активного ила. Время выдержки после нанесения растворана каждый слой составляет 30 с.После этого производят смешиваниешихты в течение 1 мин; за 10 с доконца смешивания шихту увлажняютбиохимически очищенной водой. Шихту рассеивают. на классы 1,6 и + 1,6 мм,Эту же шихту вновь загружают в смеситель и окомковывают в течение1,5 мин с ее доувлажнением надсмольной.водой.Исследования выполнены в широкомдиапазоне изменения соотношения водыи активного ила.В таблице приведены результатыисследований.Анализ приведенных в таблице данных показывает, что раздельное увлажнение. комкующих компонентов шихта7 931772 8- с использованием раствора воды и ак- сравнению с прототипом на 10,5- тивного ила, взятых в соотношении 15,2 и 5-6,3 (абс.) соответственно.1:(0,05-0,1) и доувлажнение шихты Значительно улучшаются газодинана стадиях первичного и вторичного, мические условия процесса началь 1 смешивания биохимически очищеннойная скорость фильтрации воздуха возводой позволяет существенно улучшить растает на 5,7-104, Возрастает скокачество окомкования как после сме- ф рость спекания, выход годного, шивания, так и окдмкования шихты; удельная производительность и проч выход класса 1,6 мм уменьшается по ,ность агломерата.еСоотношение вода активный ил Показатели Г 1 1: 0,025 1: 0,035 1:0,2 1; 0,3 е и ВФВыход класса 1,6 ммпосле смешивания иокомкования 26 26 6,2 3,0 Начальная скорость,фильтрации при разрежении 1010 мм.вод.ст., м/с 0,87 0,89 1,41 Скорость спеканияпри разрежении800 мм,вод.ст.мм/мин 27,8 27,8 44,5 50 2 Выход годного+5 мм,41,2 46 Удельная производительность,т/м ч 1 58 1,54 1 535 Барабанная проба 5 мм, 3 8,2 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 3668/33 Тираж 657 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Способ подготовки дисперсных материалов к спеканию, включающий дозирование компонентов, их смешивание увлажнение надсмольной водой коксохимического производства до содержаЯ ния влаги в шихте 7-84 и последующее ее окомкование, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества окомкования шихты путем повышения эффективности использования связующей способности надсмоль- О ной воды, увлажняют сначала комкующую часть шихты водой с активным илом, взятых в соотношении 1:(0,0529,80,1), а затем последовательно в конце первичного смешивания с добавкой комкующей части шихты и в начале вторичного смешивания с расходом надсмольной воды на каждой стадии в пределах 30-40, 10-20 и 40-603 соответственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2741242, кл, С 22 В 1/24,19792, Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2556438, кл. С 22 В 1/24,1978.