Способ обжига окатышей

Способ обжига окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБЖИГА ОКАТЬЛИЕЙ, включающий загрузку сырых окатышей на конвейерную машину .слоем высотой 810 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при разности между максимальными темпера ура1ии верхнего и нижнего горизонтов слоя 180-200 С, скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 и охлаждение , отличающий ся тем, что, с целью увеличения производительности обжигового оборудования и повышения качества готовой продуйции, при уменьшении разности температур в слое со на каждые высоту слоя окатышей увеличивают с ТО до 1014 мм/мм среднего диаметра окатыша; а при увеличении скорости фильтрации р теплоносителя от 0,6 -с на каж- S дые 0,1 высоту слоя увеличи (Л вают на 2-5 мм/мм среднего диаметра окатышей.

„„SU„„ 1006522 А

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3ЦП С 22 В 1/20

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;;..:: : Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3325341/22-02 (22) 03.08. 81 (46) 23.03. 83. Бюл. Р 11 (72) В.И.Клейн, О.В..Блиновскова, Г.M.Майзель, P.Ф.Кузнецов и А.П.Буткарев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (53) 669.1:622.785.5(088.8) (56) 1. Бережной Н.Н. и др. Производство железорудных окатышей. М., "Недра", 1977, 68-73.

2. Базилевич С.В. и др. Теплотехнические расчеты агрегатов для окускования железорудных материалов. М., "Металлургиям, 1979, с. 156-179 ° (54)(57) СПОСОБ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ,включающий загрузку сырых окатышей на конвейерную машину .слоем высотой 810 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при разности между максимальными темпераФураьы верхнего и нижнего горизонтов слоя

180-200 С, скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 м /M с и охлаждение, отличающий с я тем, что, с целью увеличения производительности обжигового оборудования и повышения качества готовой продукции, при уменьшении разности температур в слое со 180 С на каждые 25 С высоту слоя окатышей увеличивают с 10 до 1014 мм/мм среднего диаметра окатыша; а при увеличении скорости фильтрации теплоносителя от 0,6 м /м .с на каж- Щ

2 дые 0,1 м /м- с высоту слоя увеличиваюв на 1-5 мм/мм срепнево МнаметРа (/) окатышей.

С:

1006522

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно производству о к атышей .

Известны способы обжига сырых окатышей на обжиговых конвейерных машинах с обычной и повышенной высотой слоя, включающие подачу сырых окатышей маятниковыми и роликовыми укладчиками,. регулирование суммарной высоты материала, сушку, подогрев, обжиг О и охлаждение f 1).

Недостатком известных способон янляется отсутствие взаимосвязи между высотой обрабатываемого слоя и техно- 15 логическими параметрами процесса.

Процесс обжига во многом определяется физико-химическими характеристиками железорудного концентрата. Однако по известным способам выбор высоты слоя у() сырых окатышей является произвольным и не связан с физико-химической характеристикой обжигаемых окатышей. В результате при завышенной высоте слоя и необходимости требуемой выдержки нижнего горизонта окатышей при упрочняющих температурах (когда процесс упрочнения в вышерасположенных слоях давно закончен) падает производительность обжигового оборудования, при заниженной высоте слоя возможен недоожиг окатышей, расположенных на нижних горизонтах слоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обжига окатышей, включающий загрузку сырых окатышей на конвейерную машину слоем высотой

8-10 мм/мм средне го диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при раз- 40 ности между максимальными температурами верхнего и нижнего гориэонтон слоя 180-200 С и скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,б м-/м .с и ох3 лаждение (2) . 45

Недостатком известного способа является:. отсутствие возможностей регулирования высоты слоя в зависимости от скорости фильтрации воздуха и разности температур, что приводит либо 5р к уменьшению производительности конвейерных машин, либо к ухудшению качества окатышей.

Целью изобретения является увеличение производительности обжигового оборудования и повышение качества готовой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что по способу обжига окатышей, включающему загрузку сырых окатышей на конвейерную машину слоем высотой 8—

10 мм/мм среднего диаметра окатыша, сушку, подогрев, обжиг при разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя

180-200 С и скорости фильтрации теплоносителя 0,4-0,6 м /м -с и охлаждение, при уменьшении разности температур в слое со 180 С на каждые 25 С высоту слоя окатышей увеличивают с

10 до 10-14 мм/мм среднего диаметра окатыша, а при увеличении скорости фильтрации теплоносителя от 0,6 м /м на каждые 0,1 м /м с высоту слоя увеличивают на 2-5 мм/мм среднего диаметра окатышей.

Экспериментальные данные и опыт работы отечественных фабрик окомкования показывает, что качественное упрочнение железорудных окатышей из концентратов различного вещественноно состава происходит при их обжиге в интервале температур "температура размягчения-температура твердофаэного спекания материала". При обжиге на конвейерных машинах температура верхнего горизонта слоя окатышей должна быть близкой к температуре размягчения материала. Температура нижнего горизонта слоя (т.е. на границе "слойпостель") должна превышать по своей максимальной величине температуру тнердофазного спекания материала. Таким образом, разность между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя окатышей определяется технологическими требованиями к процессу их передела. В свою очередь, . интенсивность развития процессов тепло- и массообмена определяется уровнем температур в слое и количеством фильтруемого через слой теплоносителя ° Экспериментальные требования к максимальной величине температуры обжига верхнего и нижнего горизонтов для некоторых отечественных окомко- . нательных фабрик представлены в табл,1.

1006522

Таблица 1

Максимальная температура обжига на участках, С

Разность между максимальными те мпер атур ами верхнего и нижнего горизонтов слоя, С

Основность окатышей

Расход теплоносителя, м/м-с

Тип конце нтрата

Предприятие

Поверх- "Окатышиность постель" слоя

СевГОК Магнетитовый

1080

1270

0,7 0,8

190

150

0,7 0,8

То же

1100

1250

1130

1300

ЛебГОК

КачГОК

0,01 0,8

170

Титаномагнетитовый

1180

1,25 0,6

1320

140

Магнетитовый

ССГОК

1160

1,20 0,7

0,7 0,7

0,6 0,6

1300

140

То же

1300

1350

140

ЦГОК

Кост. ГОК

Минимально допустимая высота слоя сырых окатышей, мм, при теа нологической разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя, С

Доля окатышей, обожженных при температуре, превыаающей температуру твердофазного спекания, Ъ .180 150 100 75 50 25

1200

760

4,30

280

120

180

90, 520

245

350

180

160

100

145

420

280

185

130

70

Разность между максимальными температурами верхнего и нижйего горизонтов слоя во многом определяет его высоту. Действительно, с увеличением высоты слоя неизбежно увеличивается его средняя температура, так как участок максимальных температур слоя постепенно опускается сверху вниз и средняя температура сгноя при этом приближается к его максимальным значениям. Так, при относительно невысо ких слоях (100-150 мм). разность между . температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя имеет наивысшие значения (до 200 град)., при увеличении высоты слоя эта разность постепенно уменьшается и равномерность разогрева слоя существенно повышается. Вместе с тем, уменьшение -разности между максимальными температурами слоя, как это видно из табл.1, ниже 180 С недопустимо, так как приводит к ухудшению

30 каче ст ве готовой продукции . С дру гой стороны, уменьшение технологической разности между максимальными темйературами слоя ниже 180 С происходит только при обжиге окатышей в cnoe ox» раниченной высоты (до 100 .мм) . Отсюда следует,. что при обжиге окатышей конкретного состава в соответствии с величиной удельного расхода теплоносителя существует минимально допустимая высота обрабатываемого слоя. Об

40 жиг окатышей в слоях меньшей высоты неизбежно приводит к ухудшению их качества.

Эксперимент апьно определена минимально допустимая высота слоя сырых

45 окатышей при различной разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя. Полученные данные при удельном расходе

0 теплоносителя в зоне обжига 0,65 м /м« с представлены в табл.2.

Таблица 2

1006522

Заказ 2056/43 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,4

Лпалогичные экспериментальные данные получены прн других удельных расходах теплоносителя, фильтруемого через слой окатышей. Анализ этих данных показывает, что при технологической разности между максимальными темпера5 турами верхнего и .нижнего горизонтов слоя 180-200 С и удельном расходе теплоносителя в отапливаемых зонах

0,4-0,6 м /м с высоту слоя сырых окатышей следует устанавливать не ниже 8-10 мм/мм среднего диаметра ока тыша. При технологической разности между максимальными температурами слоя, большей 200 С, качество товарных окатыаей из концентрата практи- (5 чески всех известных месторождений является неудовлетворительным (они разрушаются при транспортировке и при восстановлении в доменных печах) .

При технологической разности между максимальными температурами слоя меньше 180 С становится необходимой о корректировка минимально допустимой высоты слоя сырых окатышей.

Уменьшение разности между максимальными температурами верхнего и нижнего горизонтов слоя, начиная со

180 С, на каждые 25 С следует сопроо о ,вождать увеличением высоты сырых ока тышей с 10 до 10 — 14 мм/мм среднего диаметра окатыша. При большем увеличении минимально допустимой высоты сырых окатышей становится возможным недообжиг нижнего горизонта слоя, при меньшем — качество готовой продукции уже 5 не улучшается,а производительность обжигового обоочдования падает.

Увеличение скорости фильтрации теплоносителя, начиная от О, б м /м ° с

Ъ Я. на каждые 0,1 м /м - с следует сопроэ - . вождать повышением высоты слоя сырых окатышей на 2-5 мм/мм их среднего диаметра. При меньшем увеличении высоты слоя, как показали опыты, качество го. товой продукции не улучшается, а производительность обжигового оборудования падает, а при большем увеличении . становится возможным недообжиг нижних горизонтов слон окатышей.

Пример. На конвейерной машине подвергают упрочняющему обжигу желе- 50 зорудные окатыши из магнетитового концентрата Северного месторождения (r.ÊðHâoé Por). Такие концентраты (см, табл.1) следует обжигать при максимальной температуре верхнего гори- 55. зонта слоя 1270 С и максимальной температуре на границе "слой окатышей донная постель" 1080 С. Таким образом, технологическая разность между максимальными температурами верхнего и ниж () него горизонтов слоя составляет 12701080-190 С. Уцельный расход теплоносителя в зоне обжига, применительно к обжиговой машине ОК-108 с вентиляторами эоны обжига типа Н-6500, равей

О,б м /м с. Тогда при площади зоны обжига 36 м расход теплоносителя составит О,б 36 3600=77500 м /ч.

На подвижные колосниковые тележки загружают сначаЛа донную и бортовую постель, затем сырые окатыши посредством транспортеров, маятникового и роликового укладчиков. На постель загружают сырые окатыши слоем высотой не ниже 10 мм/мм среднего диаметра куска, т.е. при среднем диаметре окатышей 12 мм — 12 ° 10=120 мм. Таким образом, минимально опустимая суммарная высота слоя (окатышей и постели)в. этом случае составляет 120+80=

=200 мм.

Окатыши подвергают сушке, нагреву, упрочняющему обжигу и охлаждению.

При обжиге окатышей из качканарского концентрата высоту обрабатываемого слоя корректируют следующим образом. Устанавливают разность между максимальными температурами верхнего (1320 С) и нижнего (1180 С) горизонтов слоя: 1320 — 1180 = 140 С. Определяют минимально допустимую высоту

l 180-140 слоя сырых окатышей 10+14-------=

=32,4 мм/мм среднего диаметра куска, или 32, 4 12=390 мм.

Установка более мощного тягодутьеного оборудования позволяет повысить удельный расход теплоносителя до

О „8 мб/м с. При обжиге окатышей иэ качканарского концентрата минимально допустимую высоту слоя сырых окатышей

)дополнительно увеличивают на 32, 4+5 °

0 8-О,6

- — — — - -=42 4 мм/мм среднего диамет0,1 ра куска, или 42, 4 12=500 мм.

Регулирование высоты слоя сырых окатышей производят посредством из- . менения скорости, движения колоснико вых тележек.

Температуру верхнего и нижнего горизонтов слоя контролируют термопарами, а расход теплоносителя — стандартными диафрагмами и регулируют изменением положения дросселирующих заслонок тягодутьевого оборудования.

Применение способа обеспечивает термообработку окатышей в оптимальных условиях, при этом качество готовой продукции повышается (барабанная проба на 4%, выход мелочи класса — 5 мм на 2,5%) . Кроме того, на 7-9% увели чивается производительность обжиговых машин и на 3-7Ъ сокращается расход топлива на передел окатышей . .Экономический эффект сост авит

70 тыс.руб. на 1 млн.т окатышей.