Способ агломерации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91614 22 В 1/1л ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7УССРЯкубовск8.8) и технологиргия, 1974,кл. 75-5,го а ть ист ци зободно каче роиз ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23.02.87. Бюл, У (71) Институт газа АН (72) В,А,Шурхал и В.П (53) 669.1:622.785 (О (56) Вегман Е,ф. Теор агломерации, М,: Мета с. 113-114,Патент США Р 35784 1971,(54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ(57) Изобретение относится к под товке рудных материалов к плавке именно к агломерации, и может бь пользовано при термической обраб материалов на конвейерных агломе онных машинах металлургической и мической промьппленности. Целью и ретения является получение однор го по составу спека и улучшение ства агломерата. На агломашине п водят двухслойное спекание шихт различным содержанием топлива в слоях, Измеряют температуру или плотность теплового потока поперечного сечения слоя материала при изменении направ,ления его перемещения с образцом, соответствующим заданной объемной концентрации твердого топлива, и разницу используют в качестве параметра регулирования процесса. Измеряют также разность максимальных температур ьТ (плотностей) нижнего н верхнего слоя, которую используют в качестве косвенного параметра регулирования. Разность между содержанием топлива в шихте верхнего В, и нижнего В, слоев поддерживают по зависимости лВ = с =В, -В =(20,5+2,0) Г(1,5+0,15)-(0,01+ +0,001) с 1 -(0,012+0,001) АТ 3(1000/ /С,), кг/м, при В,=70-85 кг/м, где и - удельньпд расход тепла внев.н.шн его источника , МДж/м ; С- колич ество горючего углерода в 1 т сухого топлива , кг , 1 ил , 1 табл .Изобретение относится к подготовке рудных материалов к плавке, а именно к агломерации, и может быть использовано при термической обработке материалов на конвейерных агломерационных 5 машинах металлургической и химической промышленности.Цель изобретения - получение однородного по составу спека и улучшение качества агломерата.На чертеже представлен график, поясняющий предлагаемый способ.Способ агломерации осуществляют в следующей последовательности, 15Компоненты шихты (железорудные материалы, флюсы, топливо, оборотный продукт) дозируют, смешивают, увлажняют и окомковывают двумя раздельными потоками. На колосниковую решетку 2 р агломерационной машины загружают шихту нижнего слоя с объемной концентрацией топлива от 70 до 85 кг/м. Нижний предел относится к шихтам на основе магнетитовых руд и концентра тов, верхний - к шихтам на основе гематитовых, гематито-мартитовых и других руд; затем загружают шихту верхнего слоя с объемной концентрацией топлива, вычисленной по зависи мости (1) при дТ=О. Нагревают шихту прососом горнового газа (продукты сгорания газа, твердого или жидкого топлива в зажигательном горне), На участках агломашины, соответствующих спеканию шихты верхнего и нижнего слоев, производят изменение направления перемещения слоя посредством его сдвига вместе с паллетой в направлении, перпендикулярном плоскости по лотна агломашины, Сканирующим устройством или устройством с большим углом охвата (оптический пирометр, радар инфракрасного излучения и др,) измеРяют темпеРатуру и/или плотность теплового потока поперечного сечения слоя.После измерения сдвигают слой вместе с паллетой в обратном направлении, т.е, приводят паллету в рабочее 5 р положение. Сдвиг слоя на обоих уча- стках агломашины проводят одновременно или с некоторым временным интервалом, Одновременно измеряют теплотворную способность газового или жидкого 55 топлива, используемого для внешнего нагрева, его расход, скорость движения паллет и определяют содержание горючего углерода в твердом топливе,Информация об измеренных параметрахпередается в управляющее устройство(например, управляющая вычислительная машина - УВМ), где проводитсявычисление измеренной разности температур дТ процесса спекания шихты нижнего Т и верхнего Т слоев и/илиразности плотностей теплового потокадЕ и нижнего Е и верхнего Е слоеви удельного расхода тепла внешнегоисточника,Разность объемных концентрацийтоплива в шихте верхнего и нижнегослоев вычисляют по зависимости,дВт=Вт,в -В н,=(20,5+2,0) /( 1,5+-О, 15)хх (О, 010+0, 001) о ) - (О, 012+0, 001) ххдТ/(1000/С ), кг/м (1)после чего устанавливают соответствующую объемную концентрацию твердоготоплива в шихте верхнего слоя.1Удельный расход тепла внешнего источника вычисляют по формуле о = - т - (-, МДж/м (2)вн 60 В "Ч ф ) где В - ширина паллет агломерационной машины, м;9 - тепловая КПД зажигательногогорна, доли единицы;е- низшая теплотворная способность газового или жидкоготоплива, МДж/м- или МДж/кг;Ч - часовой расход газового илижидкого топлива на внешнейнагрев спекаемого материала,м/ч или кг/ч;Ч - скорость движения паллет.Определяют знак и величину отклонения дТ=Т -Т и/или дЕ=Е-Е , В случае отрицательного значения дТ (дЕ) сопоставляют измеренное, значение Т (Е) с заданным образцом Т (Е). При АТя=Т-Т 0 и/или ьЕ=Е-Е) 0 выдается соответствующий сигнал на изменение расхода (объемной концентрации) .твердого топлива в шихту нижнего слоя: при д Т) 0(дЕтО) - уменьшают, а при дТ 0 (дЕ(0) - увеличивают.Через некоторый промежуток времени проводят повторное измерение температур и/или плотностей тепловых потоков и вычисление разностей дТН (АЕ), При достижении условия аТФ ФО (дЕ - 0) вычисляют разность обънемных концентраций топлива в шихте верхнего и нижнего слоев и соответственно изменяют расход (объемную129161концентрацию) топлива в шихту верхнего слоя. При ьТ=Т-Т сО (дЕ=Е-Ее 0) объемную концентрацию топлива уменьшают, а при дТ=Т-Т ю 0 (дЕ=Е -Е 0) - увеличивают, При небольших зйачениях дТ (дЕ) тепловой режим процесса регулируют посредством изменения удельного расхода тепла внешнего .источника; при ьТ с 0 - уменьшают, а при ьТ ) 0 - увеличивают. 10На чертеже приведены построенные по данным промышленных опытов зависимости распределения процентного содержания оксида железа (ГеО) в аглоспеке по высоте пирога при спека нии шихты из смеси руд Курской магнитной аномалии с различными объемными концентрациями топлива в шихте верхнего и нижнего слоев в опытах (примерах): 2 - В, =105,2 кг/м, 20 В =72,3 кг/м; 3 - В=106,2 кг/мз; В.,=87,3 кг/м4 - В 114,7 кг/м В( =86, 3 кг/м; 5 - В., =7 1;6 кг/м В,.=77,3 кг/ме .25Для сравнения процесс агломерации проводят известным способом, согласно которому шихту из смеси мартитогематитовых руд КМА с объемной концентрацией твердого топлива 72,3 кг/м 30 смешивают, увлажняют и окомковывают. Окомкованную шихту загружают на колосниковую решетку агломерационной ма-. шины одним слоем высотой 280 мм. Шихту нагревают прососом продуктов сгорания газового топлива при удельном расходе тепла внешнего источника 64,9 МДж/м, Через отверстия в борту паллеты в шихту вводят две термопары и измеряют температуру процесса спе кания на расстоянии 120 и 200 мм от поверхности шихты на колосниковой решетке.П р и м е р 1. Компоненты шихты дозируют, смешивают, увлажняют. Смесь 45 окомковывают. Подготовку шихты осуществляют двумя потоками, Затем шихту с объемной концентрацией твердого топлива В, =72,3 кг/м загружают на колосниковую решетку агломерационной 50 машины слоем высотой 140 мм, затем загружают шихту с объемной концентрацией 105,2 кг/м слоем высотой 140 мм. Разность объемных концентраций топлива в шихте верхнего и нижнего сло ев равна ьВ=32,9 кг/м. Содержание углерода в сухом топливе С =853, Шихту верхнего слоя нагревают подводом тепла от внешнего источника при уде 4 4льном расходе тепла о =56,5 МДж/ме.нплощади поверхности слоя. Через отверстия в борту галлеты в шихту верхнего и нижнего слоев вводят термопары и измеряют температуру процесса.Разность температур дТ спекания шихтынижнего слоя Т и верхнего слоя ТдТ=Т -Т =-68 К. После спекания шихтын впаллету снимают с агломашины, пирогаглоспека делят по высоте на четыречасти и определяют содержание в нихэакиси железа.Аналогично проводят опыты по примерам 2-24 с различными значениямиВт.в ф Вт.н и Че. Согласно примеру 10спекают шихту из концентрата Коршуновского.ГОКа,Изменение разности температур процесса спекания шихты нижнего и верхнего слоев в зависимости от разностиобъемных концентраций топлива приразличных значениях удельного теплавнешнего источника приведено в таблице, а результаты по примерам 1-4приведены и на чертеже,Из данных таблицы следует, что практически одинаковый температурный режим процесса спекания шихты верхнегон нижнего слоев (дТ=Т-Тв)=0+.с 5 К)достигается при поддержании в определенных интервалах объемной концентрации твердого топлива вшихте нижнегослоя (от 70 до 85 кг/м) и разностиобъемных концентраций топлива в шихтеверхнего и нижнего слоев - от 16,4 до28,4 кг/м, На основании данных таблицы, а также результатов других опытов получают эмпирическую зависимостьмежду разностью объемных концентрацийтоплива в шихте верхнего и нижнегослоев (дВ =В -В,), удельным расходомтепла внешнего источника, разностьютемператур процесса спекания шихты.нижнего и верхнего слоев (дТ=Т -Те)и содержанием горючего углерода в сухом топливе:дВ, =(20,5-2, 0) /(1,5+О, 15)-(0,010 -+-0,001)с, -(0,012+0,001)дТ/ хх(1000/С), кг/мгде Ч - удельный расход теплаен.внешнего источника, МДж/м;С - количество горючего углерода в 1 т сухого твердоготоплива, кг,При поддержании в приведенных интервалах объемной концентрации, топлива в шихте нижнего и верхнего слоевпо зависимости (1) и концентрации топ,2 98,9 ,2 72,3 56,-6 06,2 87 О7 86,3 28 ,6 77,3 -5 6 0,3 5 129161 лива в шихте нижнего слоя в пределах от 70 до 85 кг/м получают спек с практически одинаковой окисленностью железа по высоте пирога (опыты 3 и 4, см. чертеж), В то же время при спека нии двухслойной шихты с ьВ, =-5,7 кг/м, т.е. меньше нижнего предела, определяемого по зависимости (1), получают спек с крайне неоднородной окисленно- стью железа (опыт 4). При разности 10 объемных концентраций топлива в шихте верхнего и нижнего слоев больше верхнего предела, определяемого зависимостью (1), получают спек с понижающейся по высоте пирога окисленностью 15 железа (опыт 1, см. чертеж). При поддержании разности объемных концентраций твердого топлива в шихте верхнего и нижнего слоев в интервале, определяемом зависимостью (1), существенно 20 (на 2-3 абс.Е) сокращаются пределы колебаний процентного содержания Гео в спеке и товарном агломерате (на 0,2-0,25 абс.Е). Из аглоспека с одинаковой по высоте пирога окисленностью;.25 железа получается равномерный по гранулометрическому составу агломерат с узкими пределами колебаний содержания в нем фракции 5-0 мм. В результате сокращается удельный расход кокса 30 на выплавку чугуна в доменной печи,Формула изобретения Способ агломерации, включающий до зирование и смешение компонентов.шихты, увлажнение и окомкование смеси одним или двумя раздельными потоками, загрузку окомкованной шихты на колос-, никовую решетку агломерационной маши ны двумя слоями с различной объемной 46концентрацией твердого топлива, нагревшихты верхнего слоя с прососом продуктов сгорания топлива, сжигаемого надслоем, измерение температуры и/илиплотности теплового потока поперечного сечения слоя материала на агломерационной машине при изменении направления его перемещения в период спекания нижнего слоя, сравнение измеренной температуры .и/или плотноститеплового потока в поперечном сечениинижнего слоя с образцом, соответствующим заданной объемной концентрациитвердого топлива и использование этойразницы в качестве параметра регулирования процесса спекания, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюполучения однородного по составу спека и улучшения качества агломерата,дополнительно измеряют температурыи/или плотности теплового потока впоперечном сечении слоя при изменениинаправления его перемещения в периодспекания шихты верхнего слоя, а в качестве косвенного параметра регулирования используют разность максимальных температур процесса спекания шихты .дТ=Т -Те и/или разность плотностейтепловых потоков дЕ=Ен-Ее нижнего иверхнего слоев, при этом разностьобъемных концентраций твердого топлива в шихте верхнего В и нижнего В,слоев поддерживают по зависимостиАВт=В,:Втн.=.(20,52,0) 1(1,5+О, 15) --(0,01. 0,001)с -(0,012+0,001)ххдт 1 (1 ООО/С,),при В =70-85 кг/мз,где о - удельный расход топла внеше.ннего источника, МДж /м ;сС - количество горючего углерода в 1 т сухого топлива,кг.,Шашенковнич Корректор А.Ильи ставител хред М,Х актор Н,Егорова Заказ 2 Подписимитета СССР открыт кая на.Ь и ге ип гО 1 актюние ст 6 гва/29 Тираж 605 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Ра 00 ю фф