Способ агломерации руд и концентратов

(19) (1) 2)С 22 В 1/ ОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСМОМУ СВИДЕ ПИЬСТВУ(72) Е.Ф, Вегман, Р.Д. Симбинов, Т.К. Кльппбеков и К.Ж.Симбинова (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9789615, кл. С 22 В 1/16, 1979.2. Авторское свидетельство СССР Р 554304, кл. С 22 В 1/20, 1975.(54)(57) 1, СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий спекание их путем сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода годного и повышения качества агломерата, изменение направления движения воздуха производят периодически, начиная от О, 16 времени спекания с периодом дутьевого режима 0,01 - О, 12 времени спекания при отношении его к вакуумному периоду, равном О, 14-0,60, и амплитуде перепада вакуум-давление 1200-1600 мм вод.ст., при этом завершающую стадию, равную 0,2 времени спекания, осуществляют в вакуум ном режиме.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно осуществляют термообработку спека газами, отходящими из дутьевых камер.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ФЦелью изобретения является увеличение выхода годного и повышение качества агломерата.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации руд и концентратов, включающему спекание их путем сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха через слой и термообработку спека, изменение направления движения воздуха осуществляют периодически, начиная от О, 16 времени спекания с периодом дутьевого режима 0,01 - 0,12 времени спекания при отношении его к вакуумному периоду равном 0,14-0,60, и амплитуде перепада вакуум-давление 1200-1600 мм вод,ст., при этом завершающую стадию, равную 0,2 времени спекания, осуществляют в вакуум ном режиме. 55 ФИзобретение относится к чернойи цветной металлургии и может бытьприменено при агломерации железныхруд и концентратов.Известен способ агломерациируд и концентратов с пульсирующимотсосом газов в последних 4-5 вакуумкамерах при определенном соотношении частоты и амплитуды пульсации в течение 60-7 ОХ времени процесса спекания 1,Недостатком способа являетсято, что при таком режиме происходитуплотнение сырой шихты под зонойгорения и не исключается несовершенство вакуумных способов спекания: образование зоны переувлажнения, неравномерность фронта горения топлива и др,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае"мому положительному эффекту является способ агломерации руд и концентратов, включающий спекание путем.сжигания топлива в слое шихты с изменением направления движения воздуха через слойОднако реализация известного способа обуславливает образованиеверхнего и нижнего спеченного продукта с пониженной прочностью. Кроме того, с интенсификацией процесса спекания в дутьевом режимесвязано понижение температурно-теплового уровня агломерации, а следовательно, и качества агломерата. Кроме того, дополнительно осуще" ствляют термообработку спеха газами, отходящими из дутьевых камер.В дутьевой период обеспечивается энергетичный подвод кислорода воздуха в зону горения и вместе с разрыхлением шихты под ней и устранением зоны переувлажнения путем сушки и удаления паров воды воздушным потоком происходит перераспределение всасываемого воэлуха по длине аглоленты. т.е. реализуется условие пульсации.Вакуумный режим до 0,16 времени спекания обеспечивает формирование устойчивой зоны горения и образование верхнего твердого слоя готово. го спека, предотвращающего в дальнейшем выброс шихты при продуве воздуха снизу, и разрьмление ее под зоной горения.Заключительные 0,2 времени вакуум ного спекания гарантируют полноту сжигания топлива в слое и фиксирование законченности процесса.Чередование вакуум-давления может быть практически осуществлено через .одну, две, и й камер по длине агломашины. Цикл изменения направления воздуха и период дутья устанав ливаются экспериментальным путем для данного типа руд и концентратов с целью достижения наивысшей эффективности способа, при этом время дутьевого периода Л не должно превышать времени вакуумного В режима в цикле, т.е. Д ь В во избежание затухания процесса горения и увеличения суммарного времени спекания.На чертеже приведена схема варианта процесса агломерации предлагаемым способом в режиме спекания.Стрелками показано движение воздуха и газов через вакуум-камеры 1, воздух просасывается сверху вниз с помощью эксгаустера 2 через камеры 3, а продувается снизу вверх при помощи дутьевого вентилятора 4 через камеры 5. П р и м е р. Экспериментальная проверка предлагаемого спекания руд и концентратов проведена на специально оборудованной для этой цели агломерационной чашевой установке, работающей также и в обычном режиме просасыванием.Конструктивной особенностью ее являлся подвод в подколосниковую ".амеру автономно действующей воздуходувки с системой воздухопроводов с отсечением и регулирующим напор воздуха вентилями. В период работы системы воздуходувка - аглочаша система эксгаустер - аглочаша отключалась перекрытием вентиля 5 и наоборотАгломерационная шихта составля- . лась из условий работй Еарагандинс кого металлургического комбината на базе лисаковских гравитационномагйитнцх концентратов с присадкой . 83 атасуйской руды, 143 известняка топарского месторождения, 253 возврата, 73 коксовой мелочи. Состав шихты с влажностью 8,5 Х, высота спекаемого слоя 300 мм вод.см. во, всех опытах оставались постоянными.Готовый спек предварительных опытов подвергался однократному сбрасыванию с высоты 2 м на стальную плиту .для выделения годного продукта (фр. + 10 мм), годный продукт - стан дартным испытаниям в барабане. Результаты опытов по различным вариантам режима спекания сведены в табл. 1 - 3. Визуальное наблюдение за ходом процесса показывает появление на поверхности спеченного слоя щихты язычков голубоватого пламени при дутье снизу, что,косвенно свидетельствует о термообработке готового слоя агломерата.Для получения сравнительных даннцх параллельно проводились спекания опытной шихты в обычном вакуумном режиме.Иэ табл, 1 следует, что наиболее приемлемым вариантом технического исполнения способа является реализация данного способа в следущщем режиме дутьевой период (0,03-0,08)7 при соотношении Д/В=О,ЗЗ с частотой цикла 2-5.Оптимальные (способ 3) и краевые ( 2 и Ф) условия осуществления спо.соба сведены в табл. 2 (см.чертеж).В нижнем пределе по Д/В (вариант 1 табл. 1) процесс спекания сходен со способом 2, но с чрезвычайно низкой частотой пульсации и поэтому малоэффективен.Верхний предел (варнант 5, табл.1 отвечает. моменту замедления процесса,. возрастанию общего времени спекания, а с превышением этого предела (до 1 и выше) процесс горениятоплива затухает из-за избытка воздуха и переохлаждения слоя.В табл. 3 сведены результаты испытаний способа спекания в различныхрежимах по амплитуде перепада вакуумдавление и частоте цикла.Снижение давления дутья дейст.вует аналогично переходу к пульсирующему режиму с малыми значениями еечастоты, выход за верхний предел(1450 мм вод.ст) нарушает ход спекания иэ-за выброса всего столбаспекаеьых материалов. В общем случаечастота циклов при осуществлении способа агломерации может быть темвыше, чем больше высота спекаемогослоя. Онтимальнаым пределом частотыдля слоя высотой 300 мм является 2-5что видно из данных табл. 3.Таким образом, использование способа агломерации в режиме вакуум -давление позволяет по сравнению сиэвестныии способами интенсифицировать процесс горения топлива в слоеи, следовательно, увеличить производительность за счет увеличенияконцентрации кислорода и подачи нарообразного Н О в зону горения при продувке воздуха снизу, а также стаби"лизировать зону горения по всемусечению спеха слоя за счет интенсивного горения топлива и разрушения оболочек иэ продуктов горенияна реакционной поверхности. Достигается равномерное распределениетоппива в слое, образуется большоеколичество расплава н более полное 40взаимодействие компонентов шихты.При этом улучшается гаэопроницаемость слоя шихты в последующий циклвакуумного спекания за счет разрыхления ее под зоной горения и устракения зоны переувлажнения, а такжечастичного переноса неокомкованныхчастиц шихты к зоне горения из нижележащих слоев. Кроме того, повышается качествоагломерата, формируется более прочная структура агломерата за счет снижения скорости охлаждения и в режиме вакуум - давление осущест вляется периодически термическаяобработка слоя готового агломератагорячими газами из зоны горенияпри продувке воздуха снизу,1152968 Таблица 1 -й Е Показатели спекания Режимы спекания УдельСпособ Л/В Час-. тота ВремяспекаДутьевой период ная Время, Вакумин умнодутье- вой циклов ния, мин ность т/и. ч 5 0143 193 792 090 704 0,25 2 0,014 0 028 0 50 2 5 0,333 18,2 76,3 0,95 67,2 1,00 4 1,50 6 3 Оэ 333 18 э 7 77 э 7 1 э 01 70 э 5 2 0,333 19,2 75,9 0,90 71,0 2 0,600 20,5 78,0 0,89 70,3 0 1242 25 6 18, 15 75,3 0,89 65,0 Таблица 2 Периоды, мин Частотацикла Дутьевой Вакуумный Вариант 3 3 4 2 аблиц Показатели спекани пекани Способ Времядутьевогопериодак временискекаиия ВыходгодноУдельнапроиз"водителностьт/м. ч г мм вод.с едлаемый 50 5 70,8 Предлагаемый Вакуум- ный От времени снекаиия 0,055 0,083 Амплитуда перепада давпения,асто" Время а цик спека ов ния,мин Выход годнога, Х Продолжительность цикла, ми производительПрочность,Мз,7 Проч ност Мр,152968 Прололжение табл.З,Показатели спекания Режимы снекания Спос Выход асто- ремя а цик спекаов ния одно 67,5 5 18,3 76,3 20,5 70,5,2 75,7 1450 3 1450 2 1,0 О, 083 тель Л. ШашенкоэТ.фанта Корректор Е. Рошко Соста Швьщкая Техреедакто каз 2449/22 . ВНИИПИ Го по дела 113035, МоскПодписноеета СССРьгтийаб., д. 4/5 коми от а,ска илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ремяутьевогоериодавременипеканияАмплитуда перепада дав ленин, мм вод.с Удельнаяпроиз"водительность,т/мф, ч ПрочностьИу,