Способ подготовки железных руд и концентратов к спеканию

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК яО 64(51) С 22 В ТЕНИИ И ОТКРЫТИИИЕ ИЗОБРЕТМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О Я Н АВТОРСК П,Маймур, А,Чичиянц.и Г.6(088,8)ОкускованиеМеталлургия д ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ(56). 1. Вегман Е.ф,и концентратов. М.,1976 с. 32,(54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖЕЛЕЗНЫХ .РУД И КОНЦЕНТРАТОВ К СПЕКАНИЮ, включающий подогрев и окомкование много- компонентной шихты о т л и ч а юц и й с я тем, что, с целью повышения производительности агломерационной машины, экономии твердого топлива и улучшения качества агломерата, производят подогревкомпонентов шихты с удельной поверхностью более б 50 см 2/г, а затем совместно окомковывают с остальной частью шихты.101 16 Изобретение относится к чернойметаллургии и может быть использова-но при окусковании железных руд иконцентратов,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки железных руд и концентратов кспеканию, включающий подогрев и окомкование многокомпонентной шихты 1 1, 1 ОНедостаток известного способа заключается в том, что подогрев всей шихты до температур более 60 ОС приводитв связи с ослаблением капиллярных силсцепления между зернами. к резкому по нижениюее комкуемости, вследствие че-,го в окомкованной шихте возрастаетсодержание Фракции менее 1,6 мм,чтоотрицательно сказывается на газопроницаемости спекаемого слоя. В сумме 20оэффект от подогрева шихты более 60 Сне всегда положительный, ожидаемогоприроста производства агломерата ненаблюдается.Кроме того, при подогреве всей ших.25ты накатывание тонкодисперсной ее части на грубодисперсную происходит внедостаточной степени. Большая частьтонкодиеперсных компонентов при окомковании образует гранулы, не содержащие в центре зародышей из грубозернистых материалов. Для спекания такихгранул требуется повышенный расходтвердого топлива в шихту, закатанноеже в их центре топливо не используется в аглопроцессе. Недопек сердцевины гранул приводит к образование повышенного содержания мелочи менее5,0 мм в годном агломерате.Отрицательное влияние гранул изтонкозернистых материалов на показатели аглопроцесса обусловлено также тем, что в случае повышения температуры в горизонтах сырой шихты,особенно при ее зажигании на агломе 45рационной машине .выше температурыпредварительного подогрева, выделяющиеся в центре гранул, растворен.ных в воде и адсорбированных на поверхности зерен шихты, газы приводятк разбуханию гранул.В результате50этого ухудшаетая газопроницаемостьслоя, спекание зерен затрудняется,что понижает производительностьагломашиныр увеличивает расход топлива в шихту и содержание мелочи менее 5,0 мм в годном агломерате.Кроме того, разбухание сырых гранул,понижающее их прочность и прочность 7 2агломерата, обуславливает также повышение механических потерь шихты приее спекании,Цель изобретения - повышение производительности агломерационной машины, экономия твердого топлива,улуч.шение качества агломерата.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу подготовки железных руд и концентратов кспекание, включающему подогрев иокомкование многокомпонентной шихты,производят подогрев компонентов ших.ты с удельной поверхностью более650 см /г, а затеи совместно окомковывают с остальной частью шихты,Осуществление способа заключается в том, что перед окомкованием шихты подогревают только часть ее компонентов, имеющих. удельную поверхность более 650 см /г а остальнуючасть подают на окомкование не подогретой,Сущность способа состоит в следующем.Наибольшее количество растворенных во влаге и адсорбированных наповерхности зерен газов находится вкомпонентах агломерационной шихтыс удельной поверхностью более650 см/г. Эти компоненты для удаления содержащихся в них газов в наибольшей степени требуют подогрева.Дегазировать шихтовые материалы необходимо до содержания в них газов,не выделяющихся при повышении температуры сырой шихты в агломерационном слое до максимальной, равной неменее 80 С, что возможно производитьпри подогреве только части шихты,Пре.дотвращаются разбухания сырых гранул, приводящие к ухудшению показателей аглопроцесса, После дегазациитонкодисперсной части шихты для окомкования необходимо понизить температуру до минимальных значений,не превышающих 60 С. Это достига:ется за счет подачи в эту подогретую часть шихты остальной,неподогретой грубозернистой части шихты. При такой подготовке шихты кспекание достигается более полнаяее дегаэация и высокая степень окомкования. Предотвращение, разбуханиягранул и пониженное содержание неокомкованной части шихты позволяет интенсифицировать аглопроцесс.Кроме того, при такой подготовке шихты к. спеканию гранул из тон.Особенно целесообразно, подогреватьперед окомкованием всей шихты железорудные.концентратыВ зависимостиот состава шихты в этом случае представляется возможным подогреть железорудные концентраты до температур,близких к 100 С, и получить при совместном окомковании с холодной ча 1 О стью шихту с температурой нв болЬеч 0 С, т.е. хорошо дегазированную шихту с низким содержанием мелких фракций,Проводят лабораторные опыты нашихте, состоящей из 1 ч компонентов.Спекание щихты производят в агломерационной чаще слоем высотой 280 мм приразрежении под решеткой чаши 900 ммвод.ст.Подготовка шихты к спеканию заклю"чается в подогреве всей шихты до 60 Си окомковании (известный способ) иподогреве только тонкодисперсных компонентов шихты до 65-95 С с последу"2 ющим их совместным окомкованием с ос"тальной грубозернистой не подогретойчастью шихты (предлагаемый способ).В ходе опытов подбирают оптимальныйрасход твердого топлива в шихту,фиксируют производительность установки,потери шихты при спекании и содержание мелочи менее 5,0 мм в барабаннойпробе агломерата,3козернистых материалов образуется меньше, а количество их,содержащих в центре грубозернистых зародыши, повышается. Обусловлено это тем, что только при контакте с грубозернистыми материалами в связи с охлаждением повышаются капиллярные силы сцепления подогретых тонкодисперсных материалов, Это также предотвращает разбухание сырых гранул в агломерационном слое и создает лучшие условия для их пропекания, закатывание твердого топлива уменьшается. Все это в сумме приводит к улучшениям показателей агломерационного процесса: повышается производительность агломашины, уменьша-. ется расход твердого топлива в шихту, улучшается качество агломера.та и уменьшаются механические потери шихты при ее спекании.Компонентами шихты с удельной ,поверхностью более 2100 см/ г на всех алгофабриках являются железорудные концентраты и в отдельных .случаях шламы газоочисток сталеплавильных цехов. К компонентам с удельной поверхностью более650 см /г относятся шламыагломера 2ционного, доменного и др. производства, колошниковая пыль, отсев ока" тышей, концентраты отдельных добавок.Улучшение показателей аглопро.цесса наблюдается при подогреве ком:понентов агломерационной шихты с В таблице приведены результатыопытов.)Я о Х Х Щ о Щ Э о 1 1 5 ЗэЭйЕ оазслэ ос С Эсэ Е х Ь Щ 1- ф дР а 1 1 1 1 1.1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 ОЪ СЧ сЧ Ч:К С ю о а о а а с1 1 К 1 Ю 1 й с ЮоСЧс 5 ХЛ 1 о с Э 1 м щ ОЪ ОЪ л л сЧ Лм т сч Х о а1 1 1 1 1 11 1 1 1 с о Э 1-о Щ 1 м о а с э а с Э о ф о 1 Э о л Л 1 х Х з мВсЧ сЧ сч сЧь Ф СЧ СЧ 0В ФьсЧ сЧ СЧ 0 л СЧ сЧЛ Со Ф В СЧ СЧ СЧ сч -й 0 о л О з. В Ва Ь Ф Ч;В О в сЧ 0 сч сч м сч сч сч сч Э Х т Х э о Е У с о (.Э оХг а 1 1- Щ оЭ еьО 2ф 1 хЮ Ха "3 а Э с Э 1 К х с Э О. о о о 0 О(оо 1 Э , а Х х Б о Ф о 1- т Ы о Щ а Э с Е Э 1 о с а Э с 0 СЧ ОО л,ВВ 4 Оъ Оъ СЧ ОЪ О СЧ сЧ М СЧ сч,0 ю м мФ В ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ СЧ СЧ СЧ СЧ о о о о 0 0 О сЧ о -б о сЧ о О 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 17 104После подготовки отбирают пробу шихты для испытания сырых гранул на разбухаемость, Гранулы из отобранной пробы обдают. паром с температурой 109 С. Разбухаемость гранул определяют по измерению их диаметра, измеренного в трех плоскостях. Разбухаемость гранул в опытах с подогревом всей шихты равняется 831. В опытах с подогревом до 90 Со железорудного концентрата с удельной поверХностью 2100 см 2/г разбухаемость. равняется 244, а в опытах с подогревом концентрата и шлама с удельной поверхностью 650 см 9/г разбухаемость равна 354Из представленных в таблице данных следует, что подогрев всей шихты. дает положительный эффект при поо вышении температуры шихты до 60 С. Дальнейшее повышение температуры ших ты приводит к резкому увеличению содержания некондиционного класса менее 1,6 мм в окомкованной шихте до 3964. В результате этого ухудшаются все показатели аглопроцесса.Следовательно, известные способы подогрева шихты ограничены, оптимальным является подогрев до температур около 60 С.По предлагаемому способу при температуре подогрева тонкодисперсных компонентов с удельной поверхностьюоболее 650 см /г до 40 С уже наблюдается положительный эффект по сравнению с подогревом шихты до этой же тем перагуры по известному способу. Достигается это за счет уменьшения содержания класса. менее 1,6 мм в оком. кованной шихте, что связано с изменением механизма ее грануляции,Накатка тонкодисперсных подогретых материалов на грубозернистые холодные сопровождается уменьшением объема защемленных тонкодисперсными компонентами газов при их охлаждении. Уменьшение объема газов в образо. 7вавшихся гранулах дополняет эффектмеханического уплотнения зерен.Процесс гранулообразования улучшается,. гранулы образуются более прочные.Чем больше разница между температурой тонкодисперсных материалов исредней температурой всей шихты, тембольше выражен этот механизм.При подогреве всей массы шихты до 1 О 90 ОС достигается также удалениерастворенных во влаге и адсорбированных газов на поверхности. зерен тонкодисперсных компонентов, как и приподогреве этих компонентов по дан ному способу. Однако .воспользоваться этим по известному способу непредоставляется возможным так какшихта при данной температуре не окомковывается и сушка ее при спекании 20 происходит. преждевременно.Предлагаемый же способ позволяет воспользоваться дегазацией шихтовых материалов, в том числе уменьшить количество защемленного воздуха при оком ковании по описанному выше механизму. Сравнение результатов опытныхспеканий при подогреве всей массы.шихты до 90 С по известному спосоо.бу с результатами при подогреве тонЗ 0 кодисперсных компонентов до этой же.температуры по предлагаемому способу особенно полно характеризуют преимущества последнего.Из данных таблицы видно, что на 35 подогрев шихты по Известному способу расход газообразного топлива в1,2-2,9 раза больше, чем по предлага. емому при подогреве всей массы шихты .и отдельных ее компонентов до 40 .одной и той же температуры. Кроме того, при использовании изобретенияповышается производительность агломашины на 1,3-33,9 О 4, уменьшаются рас.ходы твердого топлива на 0,1-0,9"; исодержание мелочи в агломерате на0;1-3,2 снижаются потери сырья на01-1,34.1 Заказ 7465/22 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектная,СостаВитель Л.ШашенковРедактор С, Квятковская Техред Т.фанта Корректор И,Эрдейи