Способ агломерации железных руд и концентратов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 150 4 С ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЗОБРЕТЕНИ ПИ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(71) Химико-металлургический институт АН КазССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 255953, кл. С 22 В 1/20, 1967.Авторское свидетельство СССР263610, кл. С 22 В 1/16, 1968,с ос- наизя т вЖЕЛЕЗНЬ носитсяратов идприятия агломеожет быть ерно ии хими Цель агломерскоибрете а, повы -ности агломераци ижение топлива. Спекание железных руд центратов производят путем нал ко ения на шихту электрического потенци(54) СПОСОБ ЛГЛОМЕ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение о рации руд и концен использовано на пр и цветной металлур промышленности и д ния - металлизация шение производител онных установок и или создания постоянного электрич кого поля (в случае электропровод ти шихты) с величиной потенциала пряженности поля), равной 0,1- 10 ( 10-1000 В/см) . Для увеличения пр водительности и температуры горен оплива полярность электрода уста ливают положительной, а при стре нии к уменьшению температуры воспламенения топлива, создании восстановительной атмосферы, полноте использования топлива - отрицательной, На разных стадиях процесса агломерации знак и величину потенциала можно изменять, например вначале накладывать отрицательный потенциал 300-350 В, затем до начала подъема температуры отходящих газов - положительный 3 4 кВ и от начала подъема температуры до конца спекания - отрицательный 3- С 4. кВ, Наложение электрического потенциала электрического поля существенно изменяет характеристики воспламенения и окисления топлива, что позволяет влиять на производительность установки и качество агломерата. 1 з.п, ф-лы, 1 ил., 1 табл.30 Изобретение относится к агломерации руд и концентратов путем их спекания в слое и может быть использовано на предприятиях черной и цветной металлургии, химической промышленности, при производстве минеральных удобрений, в частности фосфорсодержащих, строительной индустрии и др,Целью изобретения является увеличение степени метадлизации агломерата, повышение производительности агломерациоцных устацонок и снижение расхода топлива.На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ,На схеме показаны паллета 1 агломашицы (агломерациоццал чаша), шихта 2, изолирующая засыпка 3, электрод 4, источник 5 постоянного напряжения,Способ осуществляется следующим образом.Шихте сообщают электрический потенциал, знак которого определяется задачей воздействия: при интенсификации горения - положительный, а при необходимости увеличения отношения СО/СО , что желательно для обеспечения металлизации железосодержащей части шихты ц ходе ее агломерации,при стремлении к уменьшению температуры воспламенения, что приводит к расширению зоны горения, а также увеличению экзоэффектов при низких температурах - на шихту накладывают отрицательный потенциал, Величина по, тенциала, накладываемого на шихту, зависит от величины желаемого воздействия и изменяется от 100 до 10000 В.Для реализации способа на шихту накладывают электрод, соединенный с одним из полюсов источника постоянного напряжения, а падлета агломерационной машины или агдомерационная чаша, как и второй полюс источника питания, заземпяется. Поскольку агломерат железных руд и концентратов, так же как и некоторые из последних, может обладать повышенной электропроводностью, между шихтой и электродом в этих случаях помещают слой инертного неэлектропроводного материала, например песка, извести, возврата(при его низкой электропроводности), толщиной, равной 4-5 эквивалентным диаметрам частиц слоя, Величину зазора между электродом и внутреннейстенкой паллеты (агломерационной ча 5 10 15 20 35 40 45 50 55 ши) устанавливают равной 1,5-2 высоте слоя шихты. Для обеспечения свободного просасывания воздуха черезнакладываемый ца шихту электрод последний выполняют в виде сетки изслабоокисляющегося металла. Толщинузасыпки диэлектрического материаламежду электродом и шихтой выбирают,исходя из наиболее неравномерногогранулометрического состава шихты,что обеспечивает, как показывают эксперименты, предотвращение возникновения чрезмерных токов утечки с электрода, так как исключается соприкосновение наиболее крупных частиц шихты с электродом. Величина зазорамежду электродом и стенкой паллеты(аглочаши) обеспечивает равенствотоков утечки на стенки чаши в районе устацовки электрода и через слой,причем конфигурация электрического поля в этом случае обеспечивает рав - номерное воздействие на последний, особенно в нижней его части, где процесс спекания происходит с наибольшими затруднениями.При наложении в начальный период спекания на шихту отрицательного потенциала в пределах 300-350 В величина газопроницаемости слоя возрастаетна 15-18 Х. При уменьшении величиныприкдадываемого потенциала до 250 Вгазопроницаемость возрастает на 78 Х, при 200 В - на 3-47., а при 150 В -на 1-1,257 При увеличении потенциала до 400 В газопроницаемость увеличивается на 207, а при 500 В - на21,5-22,37. Таким образом, наиболееэффективно в начальный период спекания наложение отрицательного потенциала в диапазоне 300-350 В,На втором этапе (до начала подъема температуры отходящих газов) приналожении положительного потенциала2,8-3 кВ вертикальная скорость спекания увеличивается на 21,4-25,77.,при 4-4,5 кВ - на 26-27 Х, при 5 кВна 27,37, при 6 кВ - на 28 Х.При снижении величины потенциаладо 2 кВ вертикальная скорость спекания увеличивается на 12,2- 12,87.,при1,5 В - на 3-4 Х.На заключительных стадиях процесса спекания при наложении отрицательного потенциала 3-4 кВ механическийцедожог уменьшается на 19-257, Приналожении потенциала 5 кВ он снижается до 0,12 Х, т.е. на 32,37., при1339152 5 10 15 20 25 30 35 агломашины осуществляется при ее монтаже). При испытаниях варианта способа с воздействием электрическим полем после зажигания поверх шихты насыпают слой песка толщиной 6 мм и нанего накладывают тот же сетчатый электрод. Схема электрических соединенийостается неизменной.Результаты испытаний способа приведены в таблице,Увеличение производительности оценивают по увеличению вертикальнойскорости спекания и металлизации поувеличению соотношения СО/СО .Наложение электрического потенциа-ла производят по схеме: после зажигания в течение 3 мин (203 времени спекания) накладывают отрицательный потенциал 350 В, затем до начала подъема температуры - положительный 3 кВ,от начала подъема температуры и доконца спекания - отрицательный 3 кВ. 6 кВ - до 0,057 При наложении 2 2,5 кВ уменьшение механического недожога составляет 12,27, при 1,5 кВ - 7,47.Таким образом, уменьшение эффективности способа при уменьшении значений накладываемого на агломерируемый слой электрического потенциала ниже 300-350 В на начальном участке, положительный потенциал 3-4 кВ - на участке до начала подъема температуры отходящих газов и отрицательный3-4 кВ на заключительном участке и определяет нижние пределы указанныхзначений, Увеличение значений потекциала сверх указанных значений не дает соответственного роста эЛАективности,но при этом возрастает опасность утечек тока, "пробоев".П р и м е р. Спекаемая шихты состоит из концентрата руд, извести,возврата. Влажность шихты 7-87. Содержание коксика 5,5-67., а при экспериментах с металлизацией агломерата до 117 Электрический потенциал накладывается на шихту с помощью сетки, изготовленной из нихромовой проволоки, диаметром 2 мм. Размер ячейки сетки 20 мм. Сетка укладывается на слой после его зажигания и соединяется с одним из полюсов стандартного регулируемого источника постоянного тока ВС, Второй полюс источника и корпус аглочаши заземляют (заземление 40 45 50 55 Концентрация коксика в шихте 6,57.,Скорость спекания увеличивается на24,57, механический недожог уменьшается с 4 до 0,27,концентрация металлического железа в агломерате увеличивается с 0,8 до 5,47Следует отметить, что особенно привысоком содержании коксика в шихтеповышение потенциала на электроде(свыше 10 кВ) не представляется возможным из-эа возникающих "пробоев"промежутка между краями электрода ипаллеты или аглочаши,Во всех случаях расход электроэнергии минимальный - ток утечки менее 0,2 А, соответственно рассеиваемая электрическая мощность - не более 0,6-1 кВА, что менее 17 от общихэнергозатрат на лабораторную установку и исчезающее мало по сравнению сэнергозатратами на промышленную,Изобретение позволит увеличитьвертикальную скорость спекания (производительность машины) на 5-207;уменьшить расход коксика за счет более полного его использования на 457; за счет большей степени металлизации агломерата экономить топливо иувеличить производительность в доменном переделе; стабилизировать качество агломерата. Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я 1. Способ агломерации железных руд и концентратов, включающий загрузку шихты на паллеты агломашины, ее зажигание и спекание, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения металлизации агломерата, повьг щения производительности и снижения расхода топлива, к шихте прикладывают электрический потенциал относительно заземленного корпуса паллеты величиной О, 1-10 кВ.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что от момента зажигания до прошествия 207. времени спекания к шихте прикладывают отрицательный потенциал 300-350 В, затем до начала подъема температуры отходя-, щих газов - положительный 3-4 кВ и от начала подъема температуры газов и до конца спекания - отрицательньф 3-4 кВ.1339152Известный способ Опыт аметры Положи- тельная Отрица-, тельнаяполяр- ность полярность 1 О,Р 10,0 10,0 10,0 0,35 10,0 0,35 0 046 0 0481Л. 0 045 0 041 л. 109,7 112,2 117,4 100 ОтношениеСО/СО 0,85 3,5 1,0 4,2 0,4 55 44,5 35 35 35 0,95 7,8 0,96 0,96 10,0 10,0 10,0 10,0 8,0 8,0 10,0 ОтношениеСО/СО 3,0 1,0 0,98 10) О 10,0 10,0 10,0 10 (напряжение на 40 40 электродах, кВ) О 045 0 041Л. 100 109,7 Расход коксика,7. Электрический потенциал, кВ Вертикальная скорость спем/мин кания,7. Концентрация С в агломерате,7 Железа общего,7. Закись железа,7. Железо металлическое, 7 Расход коксика,7 Электрический потенциал, кВ Вертикальная скорость спем/мин кания,7 Расход коксика)2 Напряженность электрическогополя, В/см Вертикальная скорость спем/мин кания,7. Предложенныйспособ 0 0464 0 0452. А113 109,7 0 047 0 04572.114,6 111,5 Продолжение таблицыФОбычное спекание без воз- действий электрическоготока 0 045 0 041 2. 109, 7 10010 1339152 Продолжение таблицы Известный Предложенныйспособ етры спо ПоложиОтрица тельна лектри еского лярность ОтношениеСО/СО 3 ф коксика,7 0,0 10,0 Напряженность электрическогполя В/см 0 048 0 046Л.117,4 112,2 0 045 0 041-А100 109,7 ОтношениСО/СО 1,0 Составитель Л.Шашенкоедактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова орректор Н.Корол Заказ 4187/19 Тираж 604 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскПодписнотета СССР рытии я наб., д,4/5 ород, ул.Проектна Производственно-полиграфическое предприятие,Вертикальная скорость спем/мин канияф Е тельнаяполярностьОбычное спекание без воз- действий 10,0 (напряжение наэлектродах,кВ