Способ подготовки шихты к доменной плавке

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик гггг 954459(1 М Кл 3 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет С 22 В 1/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Г,Кучер и Ю,с,рудь Кринорбжский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К ДОМЕННОИ ПЛАВКЕИзобретение относится к черной Металлургии, а именно к подготовке шихтовых материалов (агломерата окатышей и т,п.) для плавки н доменных печах.Известен способ подготонки шихты к доменной планке, включающий ее намагничивание в магнитном поле, состоящий в том, что шихту, предназначенную для спекания на агломерационных машинах, подвергают намагничиванию в магнитном поле, При этом за счет образования флокульной структуры улучшается комкуемость, повышается прочность гранул и уменьшается выход мелких фракций шихты. Это приводит к интенсификации процесса спекания шихты на агломерационных машинах 11.Недостатком известного способа является то, что эффект намагничивания шихты сказывается лишь в процессе окомкования, после окончания которого подготовленные к спеканию гранулы шихты теряют магнитные свойства. Это объясняется тем, что каждую гранулу можно представить как набор флокул, каждая из которых состоит из элементарных магнитов, связанных между собой магнитными силами. Магнитные поля элементарных магкитон гранулы в целом скомпенсированы. В результате этого воздействиепроцесса нама-ничивания шихты передокомкованием не сказывается в про-цессе укладки шихты на агломашинуи в процессе ее спекания. Наблюдаемая при этом интенсификация процессаспекания объясняется лишь улучшениемкачества окомкованияг ростом прочности гранул, уменьшением степени ихразрушения в зоне переувлажнения шихты, возникающей в слое спекаемойшихты после ее зажигания под горном,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шихты к доменной плавке, заключающийся в том, что окомкованнуюшихту подвергают намагничиванию вполе постоянных магнитов чередующейсяполярности напряженностью до 700 э,в момент ее выгрузки с бункера барабанныМ питателем. Намагничивание всеймассы окомкованной шихты способству-.ет перераспределению в процессе загрузки на агломерационную машину гранулометрического состава шихты и топлива по высоте слоя, а также повышению газопроницаемости слоя за счет 30 действия сил остаточной намагничен 954459ности, препятствующих усадке шихты при спекании (23.Недостатком этого способа является то, что магнитные свойства.шихты, полученные при ее загрузке на агломерационную машину, теряются в про" цессе спекания. Это происходит в результате нагрева гранул шихты в процессе спекания до температур 1200- 1400 С, что значительно превышает температуру точки Кюри для горных пород (500-600 ОС), входящих в состав шихты, Кроме тс-.о, агломерат, полученный после спекания и загружаемый в доменную печь, содержитдо 12-25 мелочи фракции 0-5 мм. При работе доменной пВчи.на шихте, содержащей большое количество мелочи, значительно возрастает давление дутья на фурмах и потери напора дутьяв столбе шихты. Кроме того, значительная часть шихты размером меньше5 мм выносится газом из печи, что снижает эффективность процесса плавки., Цель изобретения - повышение эффективности процесса подготовки шихты к доменной плавке эасчет укрупнения мелких фракций железорудной части шихты в гранулы перед ее загрузкой в доменную печь.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем. смешивание,З 0 окомкование и окускование шихты путем притягиваются к более крупным кускамферромагнитного материала, удерживаясь на их повврхности, Магнитные силы притяжения частиц зависят от ихнамагниченности, которая представляет собой магнитный момент единицы 60 объема вещества, вызванной магнитнымполем. Намагниченность определяетсянапряженностью магнитного поля и маг термической обработки, железорудную часть шихты после термической обра- ботки подвергают намагничиванию вмагнитном поле напряженностью 3000- 35 4000 э.Железорудная часть шихты составляет 65-75 от общего объема домен. ной шихты и состоит, в основном, из агломератаОбщие потери железоруд ной части шихты от выноса мелких . фракций с колошниковым газом составляют 4-6. Эти потери могут быть в значительной ствпвни снижены при использовании предлагаемого способа, 45 в соответствии с которым железорудная часть доменной шихты подвергается воздействию магнитного поля.За счет остаточной намагниченности отдельные куски агломерата, окатыши и другие материалы железорудной части шихты, а также пылевидные ферромагнитные частицы приобретают магнитные свойства, В результате этого мелкие ферромагнитные частицы шихты слипаются в отдельные гранулы, захватывая и нвмагнитный материал, или нитной восприимчивостьюматериала, Установлено, что для железорудной части доменной шихты магнитное насы-. щение достигается при ее намагничивании в магнитном поле 3000-4000 э.На фиг. 1 дана схема установки для реализации способа подготовки шихты; на Фиг. 2 - схема лабораторной предлагаемой установки.Установка (фиг,1) содержит окомкователь 1, барабанный питатель 2, агломерационную машину 3, ленточный конвейер 4, реэинотканевую транспортерную ленту .5, катушку б намагничивания, источник 7 тока, доменную печь 8.Шихта, предназначенная для окускования, подается в окомкователь 1, 1Где происходит ее смешивание и окомкование. Затем .барабанным питателем 2 окомкованная шихта подается на агломерационную машину 3 для термической обработки - спекания, а затем посредством ленточного конвейера 4 полученный на машине 3 агломерат, который является железорудной частью доменной шихты, подается в доменную часть 8. Намагничивание железорудной части шихты производится на ленточном конвейере 4, на котором в плоскости, перпендикулярной. движению резинотканевой транспортерной ленты, устанавливается катушка б намагничивани, представляющая собой соленоид,подключенный к источнику 7 питания. Магнитный поток соленоида увеличивается с увеличением числа витков и силы тока в нем. Изменяя количество витков катушки б илисилу тока источника 7 питания, можно получить заданную величину напряженности магнитного поля в слое железорудной части ших- . ты, находящейся на .лейте 5 конвейера 4, Железорудная часть шихты, находящаяся на ленте 5, проходя внутри катушки 6, намагничивается. При этом Ферромагнитные частицы железорудной шихты (фракция О+5 мм) слипаются вотдельные гранулы или налипают на крупные куски агломерата, окатыши и другие составные части железорудной части шихты. Намагниченная шихта с конвейера 4 поступает на загрузку в доменную печь 8После загрузки шихты в доменную печь 8 магнитные силы, обусловленные остаточной намагниченностью своей массы железорудной части шихты, будут удерживать мелкодисперсные частицы возле кускового ферромагнитного материала или в составе гранул, суммарный вес которых больше сил выноса дутья колошникового газа. После опускания шихты в зону высоких температур доменной печи ферромагнитные частицы потеряют магнитные свойства и часть из них под действием сил дутья будет подниматься в вышележащие слои шихты.954459 6рат Ново-Криворожского горнообога"тительного комбината. Гранулометрический состав агломерата приведен втаблице (строка 1),Проводятся две серии опытов. В .первой серии порция агломерата весом1000 г взвешивается на аналитическихвесах, загружается в чашу 1 и продуваетдя сжатым воздухом, подаваемымкомпрессором 3. Продолжительность 10 продувки 5 мин. Затем производитсяповторное взвешивание и рассев поклассам крупности. Усредненный ситовый составагломерата после продувкиприведен в таблице (строка 2).15 .Во второй серии Опытов агломератподвергается намагничиванию на специальной установке в постоянном маг. нитном полеНапряженность поля1350 э.Остаточная намагниченность 20 агломерата 80 Гц. Намагниченныйматериал загружается в чашу и подвергается продувке сжатым воздухом врежиме, аналогичном продувке ненамагниченного агломерата. После про дувки порция агломерата взвешиваетсяи разделяется на классы крупности(таблица, строка 3). Ситовый состав,25 25-12 Ъ, фракции, мм 12-5 Агломе- рат Вынос мелочис дутьем 5-0 42,3 20,7 20,8 1,62 49,6 19,0 11,5 9,3 24,3 17,3 45,3 5,6 15,3 22,2 Как показывает сравнительный ана-лиз данных таблицы, вынос мелких фракций агломерата после его намагничивания уменьшился с 11,5 Ъ до 5,63, т.е. в 1,63 раза, что подтверждает 45 полезность предлагаемого способа подготовки шихты,к доменной плавке. 50Способ подготовки шихты к доменной плавке, включающий смешивание, окомкование шихты и ее окускование путем термической обработки; о т л иЗдесь они будут охлаждаться до температуры, которая ниже точки Кюри,снова приобретая ферромагнитныесвойства. Попадая в вышележащие слоишихты, эти частицы подвергаютсявоздействию сил остаточной намагниченности крупнокусковых ферромагнитных частиц и притягиваются к ним.Таким образом, большая часть пылевидных ферромагнитных частиц будетрасплавляться, а часть подниматьсяв верхние слои и задерживаться здесьчто значительно сократит вынос сколошниковым газом мелких фракцийжелезорудной части шихты и повыситэффективность и производительностьдоменной печи,Проведены испытания по выносумелкой фракции на холодной шихте,Испытания проводятся на лабораторной установке (фиг.2), состЗоящей иэ чаши 9 емкостью 500 см сотверстием в днище, соединенной гибким шлангом 10 с универсальным компрессором 11 типа УКМ, имеющим регулятор давления сжатого воздуха.В качестве железорудной частидоменной шихты использован агломеФормула изобретения ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса подготовки эа счет укрупнения мелких фракций железорудной части шихты в гранулы перед ее загрузкой в доменную печь, железорудную часть шихты после термической обработки подвергают намагничиванию в магнитном поле напряженностью 3000-4000 э.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССР 9231569, кл. С 22 В 1/00, 1968.2, "Металлург", 1979, 9 9, с. 3-6.954459 КюиаНИИПИ Эаказ 6371/2 ирам 660 Подписное илиал ППП "Патент",Ужгород, Ул. Проек