Способ агломерации железных руд и концентратов

о 9 Союз Советски кСоцналистичесиикРесттублии ТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУлнительное к авт. свнд-ву,80 (21) 295724 22)Заявлено 14 2 соединением заявки даР атвашый кфиитвтСС.РкзабратеииЯкрытнЯ(23) Приоритет Опубликовано 07 . 06 .82. Бктллетень М . Дата опубликования описания 07.06.8(54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУ И КОНЦЕНТРАТОВломерате. спеканием в связи с ными темпе бывания в тур и резк редственно ваемым скв духом. Низкая ступень турбулизации входящего в слой газового потока так" же является одной из причин ухуд". шения показателей аглопроцесса, так как при этом затруднен доступ свободного кислорода потока к твердому топливу шихты, что приводит к его недогоранию особенно в верхних горизонтах слоя, и не представляется возможным сконцентрировать тепло эоны высоких температур в узком горизонтеРасширение этой зоны также обуславливает перерасход твер дого топлива на процесс агломерации и увеличение аэродинамическоИзобретение относится к черной металлургии и может быть использованопри окусковании железных руд и кон"центратов,Известны способы агломерации железных руд и концентратов, включающие%укладку, зажигание и спекание ших"ты на агломерационной машине с про"сосом сквозь ее слой газового потока 1.1Основной недостаток этих способов .заключается в том, что при зажиганиишихты резкое повышение перепада давления газового потока воспринимается непосредственно спекаемым слоемв результате чего происходит усад"ка и понижение его газопроницаемости, Следствием этого является ухуд"шение всех показателей аглопроцесса.Кроме того, при таких способахагломерации верхние горизонты спе"ка получаются непрочные, в связи счем образуется повышенное количество мелочи менее 5,0 мм в годном агОбусловлено это плохим шихты данных горизонтов, недостаточными максимальратурами и временем прених зоны высоких темпера" им их охлаждением непоспосле зажигания просасыозь слой атмосферным воэ 9337621 Эффект от применения этого способа заключается в том, что при нали" чии рекуперативного слоя увеличивается время пребывания зоны высоких температур и замедляется темп ох" лаждения верхних горизонтов спека, происходит нагрев и турбулиеация поступающего в слой спекаемой шихты воздуха. В результате всего этого достигается экономия твердого топли-. ва и повышение качества агломерата.Для рекуперативного слоя по данному способу наиболее целесообразно использовать возврат текущего производства аглофабрики. Это позволя" ет свести эксплуатационные затраты от. внедрения способа на уровень равный затратам при подаче постели на агломерационную машину и исключить засорение агломерата инородными материалами 2.Однако и при таком способе агломерации происходит усадка шихты при зажигании слоя. Рекуперативный слой не обладает в момент зажигания аэродинамическим сопротивлением достаточным, чтобы в нужной степени уменьшить резкое повышение пе" репада давления по слою шихты. Суммарное воздействие этого слоя на процесс спекания шихты, как правило, приводит к потере производства агломерата.Для обеспечения минимального содержания мелочи менее 5,0 мм в общей сходящей с агломерационной маши-ны массе возврат рекуперативного слоя должен иметь крупность более 5,0 мм. При данной его крупности накопление достаточного для предотвращения резкого охлаждения верхних горизонтов спека шихты возмож 40 4 ю го сопротивления слоя, т.е. потерюпроизводства агломерата.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигае"мому результату является способ 3агломерации железных руд и концентратов, включающий укладку сверху нашихту грубозернистых материалов,зажигание всего слоя и спеканиешихты на агломерационной машине с 10прососом сквозь слой газовых потоков,По указанным исследованиям грубозернистые материалы; уложенные нашихту, в процессе спекания являют" 1ся рекуперативным слоем./ но при высоте рекуперативного слоя более 60 мм, что затрудняет внедрение данного способа.Кроме того, в самом рекуперативном слое при зажигании не происходит конценграция тепла в узких горизонтах. Тепло распределяется по всей высоте данного слоя, значе" ние максимальных температур в нем не превышает температуры горновых газов. В связи с этим для нормального зажигания шихты необходимо прогреть всю толщу рекуперативного слоя до 1100-1250 С, Достигаемая по данному способу экономия твердого топлива превышает происходящий при этом перерасход газообразного, Однако в сумме затраты тепла на процесс сокращаются незначительно,Спекание верхних горизонтов слоя шихты, как и в указанных выше способах, происходит при более низких,температурах и содержании свободного кислорода в поступающем в слой газовом потоке, чем в последующих. Это, по-прежнему, обуславливает повышенное содержание мелочи менее 5,0 мм в годном агломерате. Цель изобретения - улучшение качества агломерата, экономия твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации железных руд и концентратов, включающему укладку сверху на шихту возврата, зажигание всего слоя и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь слой газовых потоков, сверху на шихту укладывают возврат, содержащий 0,5-0,3 твердого топлива и 1,0-4,0 влаги.Сущность способа состоит в следующем.В период зажигания воспламеняется только твердое топливо рекуперативного слоя. В связи с наличием в нем и влаги происходит концентрация тепла в узких горизонтах. Турбулизация газового потока, обусловленная горением твердого топлива и испарением влаги, а также повышение значения максимальных температур приводит к резкому увеличению аэродинамического сопротивления рекуперативного слоя в данный период, Создаются условия для восприятия удара газового1В ходе опытов определяют расход тепла на зажигание слоя, оптимальное содержание топлива в шихте, температуру над слоем спекаемой шихтцв нижних горизонтах рекупе" ративного слоя ), удельную производительность установки и содержание мелочи менее 5,0 мм в барабанной пробе агломерата, отобранной с общей массы спекаРезультаты опытов приведены в таблице. 5 9337потока от резкого повышения перепада его давления рекуперативнцм слоем.Так как слой состоит из возврата,уплотнение его не происходит. Ударгазового потока по сыпучей среде 3слабо передается на слой шихты,перепад давления по нему при зажигании ощутимо уменьшается, а в соответствии с этим и усадка шихты.В дальнейшем процесс стабилизируется 10и при перемещении зоны горения в слойспекаемой шихтц происходит плавноеизменение его сопротивления. Пористость слоя на протяжении всего процесса спекания сохраняется повышенной, в связи с чем особенно ощутимо повышается производительностьагломерационной машины.После прохождения зоны горенияаэрОдинамическое сопротивление 20рекуперативного слоя становится незначительным, так как высоту егопредоставляется уменьшить до 20-50 мми выделить для него однородный погранулометрическому составу агломе зрат.Зажигание всего слоя становитсявозможным и при внесении в верхниегоризонты рекуперативного слоятепла, позволяющего повысить их тем- Звпературу только до температурыгорения твердого топлива, т.е. до700-800 С. При этом в нижних горизонтах слоя возврата, расположенного непосредственно над слоем шихты, тем"пература может повыситься до 13001400 С. Зажигание самой шихтц пристоль высоких температурах подогретымвоздухом, с повышенным (по сравнению с горновыми газами) содержаниемсвободного кислорода, улучшаетвсе показатели аглопроцесса.Прочность по высоте спека из шихты выравнивается. Не столь значительнцм становится влияние гранулометрического состава материала реку"перативного слоя на показатели аглопроцесса, особенно на содержаниемелочи менее 5,0 мм в годном агломерате. Увлажнение и ввод в слой возврата топлива позволяет при прохождении зоны высоких температур укрупнить его, что наряду с понижениемвысоты рекуперативного слоя устраняет особую необходимость в выделеИнии для данного слоя возврата крупностью более 5,0 мм. 62 6Тепло сгорания твердого топлива рекуперативного слоя регенерируется слоем шихты, т.е. используется непосредственно для ее спекания.Содержание твердого топлива и влажность рекуперативного слоя подбирается иэ условий; улучшение качества агломерата,. экономия твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины.Этим условиям отвечает возврат рекуперативный слой, содержащий твердого топлива 0,5-3,0 и влаги 1, 0;4,0; Ощутимо показатели аглопроцесса улучшаются при содержании рекуперативного слоя в возврате твердого топлива 0,5 и влаги 1,03, При повышении содержания твердого топлива в возврате более 3,0, а влаги,0 дальнейшего улучшения показателей аглопроцесса не наблюдается, так как при атом температура в верхних горизонтах слоя шихты по" вышается выше 1400 фС и в них образуется большое количество жидкой фазы, приводящее к понижению газо- проницаемости слоя.Спекание промышленной шихты аглофабрики НКГОКе производят в лабораторной аглочаше при высоте слоя 250-270 мм и разрежении лод колосниковой решеткой 8 900-950 мм вод.ст. Базовыми опытами являются опыты по спеканию шихты без рекуперативного слоя и со слоем возврата высотой бОмм, уложенным сверху на слой шихты. При проведении опытов по предлагаемому способу содержание твердого .топлива в возврате рекуперативного слоя изменяют в пределах 0,3-3,5, а влаги - 0,5-4,5.%Х лОа усГ 1э о сЕ 3- 6 П 3ОЭЭ 1 ОЕХФ Э с ХЭ п 3 ах о Х й Б Х К с е о 1Х Э Эо Э сЕ с а О Э Э ф3 о л л СО ИЪ сЧ сЧИ М С 31ь л л л в сч сч сч 1ь 1 Х 131л а 3 3 6 1 Э йСС 3-Сх о 1 Ь ХХ О 1 аП 3щ а 1 Е 1 ЕЗХх ь33 1 3-П 3 У й е Х Оо с э О:Г - оа о с 0 П 3 С Х С 3 сЧ фЛ льв СЧ М М 3 У 3 Г - ф л 1 о с й1 П 3 Х Ф л. Х с - с х о х - Б 11О О 1 й 3 а О 1 Сх аь э 1 Х Ф.б 1- 1 С 1 Э Ссс о , Х 3 П) а о к 1 П) сЧ о э -з ль ль в СГ 3 а ф О О О 3 Г 1 . -4о о ЩО. ОСГх а.1,Ь ЭХ Ф 1 Л 1- 1 Ф сЕ 3 Х О . Х Э 3 Х а ь Х 3- П 3 й Ф 1 Хй П 3 1- У а лсэпо ссОК ОЪЦ 3 3- У О П 3О оМ3 оХ Кй оХ С:ьХЭхйоЭ Ха 3-о ю о. о л л л сЧ сЧ сЧ сГ 3 л М1 о. й 3 Х ф Х Ь сХй Эоа П 3 й Э 1- Х С ф 1- з шоу сГ а Э э с а а о с: О 1 й Х 1- П 3 а Е Э Э с О : с Х О Э а Еь о 1П 3 Ка оЭс ох оЭа оХ(9 й9 Х1 38О 1 Си1 3 с о ь Х О М 0 В Л М ль в л л л 34 ъ Оъ Оъ сГъ 3 ъ иъ 0 ВГ -Ф 4 . -Ф О л о .а льь вл ч) сч в о О сч .Ф сО-4, л ц ф сч соО сч сч сч сч счв л в в Ль л л л л О О М Ф В М М М М М ЮО О О О О Ю О О в Вльл ль лсЧ СЧ сЧ сЧ сЧ О 1 - М .:й 1П 1 333 19ХКооо1 К 1 О о; Х1 й ЭХ ф. - 3ф Х 1 а %,111 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 1 13 111 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 31 1 11111111111111111933762 формула изобретения Составитель Л.ШашенковТехред К.Иыцьо Корректор И.Демчик Редактор В.Бобков Заказ 3868/9 Тираж 660ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул, Проектная,4 9Из приведенных в таблице данных следует, что для улучшения качества агломерата, экономии твердого и газообразного топлива, повышения производительности агломерационной 5 машины, сверху на слой шихты возврат необходимо укладывать, содержащий твердого топлива 0,5-3,0 и влаги 1,0;4,03.1 О Использование данного способаагломерации железных руд и концент"ратов по сравнению с известнымиобеспечивает уменьшение содержания мелочи менее 5,0 мм и годномагломерате на 0,3"6,5 абс.З, умень"шение расхода твердого топлива вшихту на 1, 1-30,1 кг/т агломерата,а газообразного на зажигание слояна 7,7-65 1 отн,Ф, повышение производительности агломерационной маши"ны на 2,1-28,4 отн,3,Способ агломерации железных руди концентратов, включающий укладкуна шихту возврата, зажигание слояи спекание шихты на агломерационноймашине с прососом газа через слой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения качества агломерата, экономии твердого и газообразного топлива, повышения производительности агломерационной машины,сверху на,шихту укладывают возврат,содержащий 0,5"3,03 твердого топлива в 1,0-4,0 влаги.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе .1, Базилевич С.В., Вегман Е.ф.Агломерация, И., нИеталлургия", 1917с 312-328.2. Известия АН СССР. Иеталлы",1968, с. 13-14.