Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства

Способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ ГРАНУЛ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий измельчение компонентов шихуы совместно с силикатной глыбой до содержания 65-80% фракций -0,074 мм, увлажнение, гранулирование шихты и последующую сушку гранул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии , снижения затрат и повышения прочности гранул, компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-15% от массы шихты, а сушку гранул, осуществляк)т прососом газа-теплоносителя с температурой 150-350 С со скоростью фильтрации (Л 0,2-1,0 нм/м.с в течение 20-30 мин. 2. Способ по п. I, отличающийся тем, что гранулы укладывают на колосниковую решетку слоем 200-300 мм.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) 0 >) 4(5)) C 22 В 1/242

).-

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЦЙ (21 ) 2814749/22-02 (22) 05.09.79 (46) 30.06.8 ..Бюл. N- 24 (72) В.А.Ефимов, И. А.Гавриленко, Н.Н.Бережной, Н.Я.Ищук, Л.А.Дрожилов, В.А.Гарбуз, А.Х.Воскеричян, В.Б.Вихляев, В.В.Чебурко, В.Л.Притула и Г,В.Губин (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" н Институт проблем литья

АН УССР (53) 669.1 ° 622 ° 788 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 368318, кл. С 22 В 1/243, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2394077/28-02, кл. С 22 В 1/00, 1976. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШПАКООБРАЗУЮЩИХ ГРАНУЛ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА, включающий измельчение компонентов шихты совместно с силн- i катной глыбой до содержания 65-80Х фракций -0,074 мм, увлажнение, гранулирование шихты и последующую сушку гранул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения затрат и повышения прочности гранул, компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-15Х от массы шихты, а сушку гранул, осуществляют прососом газа-теплоносителя с температурой . 3 о

150-35О С со скоростью фильтрации

0,2-1,0 нм /м с н течение 20-30 мин. Q)

3 2

2. Способпоп. 1, о тличаю-С шийся тем, что гранулы укладывают на колосниковую решетку слоем

200-300 мм.

1164298

Изобретение относится к окускованию порошкообразных материалов, в частности к получению экзотермических шпакообраэующих гранул, применяемых при разливке стали в металлур- > гической и машиностроительной промышЛенности.

Известен способ получения шлакообразующих гранул из различных материалов с применением жидкого стек-I0 ла, которое перед грануляцией смешивается с остальными компонентами шихты (1) .

Однако получение гранул иэ экзотермических шлакообразующих смесей по такому способу затруднительно, так как смеси, смешанные с жидким стеклом, быстро твердеют.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- 0 му результату является способ получения шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства, в котором компоненты смеси, содержащей

307 силикатной глыбы, измельчают до содержания 65-807 фракций менее

0,074 мм, увлажняют полученную смесь о водой с температурой 50-95 С и выдерживают ее в течение 10-20 мин (2J.

Связующее жидкое стекло в этом

30 случае образуется в процессе выдержки увлажненной горячей водой шихты, содержащей частицы силикатной глыбы.

Недостатками известного способа являются высокий расход дорогостоящей силикатной глыбы (30-357), что удорожает процесс, сложность обработки шихты, обусловленная необходимостью увлажнения ее горячей водой, и длительное время выдержки для получения необходимой прочности. 40

Цель изобретения — упрощение технологии, снижение затрат и повышение прочности гранул.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 4> шлакообразующих гранул для сталеплавильного производства компоненты шихты измельчают с калий-натриевой или калиевой силикатной глыбой, взятой в количестве 10-157. от массы 50 шихты, шихту,увлажняют водой комнатной температуры и полученные гранулы сушат прососом газа-теплоносителя с о температурой 150-350 С со скоростью фильтрации 0,2-1,0 нм /м с в тече- 55

3 ние 20-30 мин.

При этом гранулы укладывают сло— ем 200-.300 мм, Таким образом, согласно предлагаемому способу связующее — жидкое стекло получают не в шихте после ее обработки горячей водой и выдержки, а непосредственно в процессе сушки гранул °

Поровая и капиллярная вода, содержащаяся в сырых гранулах, в процессе сушки нагреваясь и переходя в парообразное состояние, растворя ет частицы силикатной глыбы, образуя коллоидный раствор — жидкое стекло, которое в последующий период сушки, обеэвоживаяеь, твердеет и скрепляет частицы гранул друг с другом. Таким образом, в процессе сушки совмещаются операции образования связующего и упрочнения гранул.

В соответствии с предлагаемым способом проведен ряд опытов, в которых поочередно в широком диапазоне изменяли один из параметров при прочих равных условиях.

Экзотермические шлакообразующие компоненты, 7: марганцевый окисный концентрат 20; алюминий порошкообразный 17 дотолит 23 доменный шлак 30; плавиковый шпат 5,0 и силикатная глыба IO, смешивали и совместно измельчали до содержания

657. класса -0,074 мм. Полученную смесь затем увлажняли водой комнатной температуры и гранулировали. Сырые гранулы крупности 8-!5 мм укла= дывали слоем 100-400 мм в цилиндрическую чашу диаметром 300 мм на колосниковое днище и сушили прососом газа-теплоносителя с температурой

I00-45О С со скоростью фильтрации

0,2-2,0 нм /м с в течение 5-40 мин.

Результаты испытаний гранул приведены в табл. 1 и 2.

Хак видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2, наилучшие результаты достигаются при применении калийнатриевой силикатной глыбы и ее содержании 10 †1.

Результаты определения оптималь.ных режимов сушки, обеспечивающих получение гранул с максимальными прочностными свойствами (температура 250 С, продолжительность 20 мин, скорость фильтрации 0 5 нм /м, с), 2 приведены в табл. 3, 4 и 5.

С увеличением скорости фильтрации газа-теплоносителя до 1,52,0 нм /м с вследствие интенсифика2 ции сушки вода иэ гранул удаляется быстрее, процесс образования жидкого

Таблица 1

Выход фракций гранул иликатная глыба после сбрасывания с

2 м на металлическую плиту, 7

Прочность на раздавливание кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм

48,8

3i1

l2 0

Натриевая

Натрий-калиевая

62,2.6,8

7,4

Калий-натриевая

20,3

0,6

98,2

Калиевая

22,8

98,0

1,2

Таблица 2

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ж

Содержание калий-натриевой силикатной глыбы в гранулах, X

Прочность на раздавливание, кг/гранулу

-0,5 мм

+8 мм

2,5

5,0

10,0

15,0

20,0

48,6, 79,4

98,2

99,1

99,5

20,2

6,8

0,6

0,4

0,1

2,6

6,6

20,3

24,6

28,2

3 ll стекла не завершается и прочность полученных гранул снижается (табл. 5), Максимально допустимая величина слоя гранул составляет 300 мм (табл. 6).

Способ .испытывали в оптимальном режиме. Для получения гранул в состав смеси вводили 10Х калий-натриевой силикатной глыбы, измельчали ее совместно с другими компонентами до содержания 707 фракций -0,074 мм и увлажняли водой комнатной температуры. Из подготовленной таким образом шихты получали гранулы в тарельчатом грануляторе диаметром 1,0 м, укладывали их слоем 300 мм на колосниковую решетку в чашу диаметром

0,3 м и сушили прососом газа-теплоносителя с температурой 250 С со скоростью фильтрации О,э нм /м с в те2 чение 20 мин.

Для сравнения согласно известному способу шихту аналогичного состава о увлажняли водой с температурой 70 С

64298 .. 4 и выдерживали 20 мин, Полученные из подготовленной таким образом шихты гранулы суШили при ухазанном режиме.

Результаты опытов приведены в табл.7i

В результате применения предлагаемого "пособа получения гранул для сталеплавильного производства снижается в 2-3 раза расход силикатной глыбы (расход калий-натриевой. силикатной глыбы составляет 10-157, натриевой — 30-353), упрощается технология получения гранул вследствие устранения операций увлажнения шихты горячей водой (50-95 С ) и ее (1020) -минутной выдержки, при этом увеличивается прочность сырых, а затем и готовых высушенных гранул вследствие увлажнения шихты водой комнатной температуры, обладающей более высоким поверхностным натяжением.

Зкономический эффек от применения шлакообраэующих гранул при раз.ливке 30 мпн, т. стали в год составит, 3,18 млн. руб.

1!64298

Таблица 3

Влажность, 7.

Выход фракций гранул после Прочность на сбрасывания с 2 м на метал- . раздавливалическую плиту, X ние, кг/гранулу

+8 мм -0,5 мм 4,0

0,5

6,6

100

87,2!

6,8

0,1

150

95,6

1,5

200

96,0

19,0

0,9

20,3

250

0,6

300

97,0

18,6

10,2

350

95,0

3,8

400

6,8

89,8

8,9

450

85,7

10,2

Таблица 4

Влажность, 7.

-0,5 мм

84,2

6,4

4,8

5,6!

90,2

1 0,.6

2,9

1,2

97,4

17,4

1,8

0,5

98,2

20,3

0,6

96,5

0,9

19,0

96,0

0,9

17,8

5,4

93,1

16,4

92,2

6,2

12,9

Температура сушки, С

Продолжительность сушки, мин

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, %

Прочность на раэдавливание, кг/гранулу

1)64298

Таблица 5 после метал+8 мм

-0,5 мм

23,6

0,2

99,5

0,2

20,3

0,6

98,2

0,5

2,2

91,7

1,0

8,2

89,1

82,6

2,0

6,6

5,9.Таблице 6

Высота слоя гранул, мм

100

96,7

0,4

21,3

150

97,6

0,3

22,0

200

96,0

0,5

22,8

250

97,5

0,3

21,4

300

91,3

18,9

83,4

350

6,2

7,0

8) 9

400

6 6

Таблица 7, Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 м на металлическую плиту, Ж

Способ

Предлагаемый

1)звестный

98,2

63 7

0,6

8 1

2),5

4 4

Скорость фильтрации гаэатеплоносителя через слой гранул, нм /м . с

Вьжод фракций гранул сбрасывания с 2 м на лическую плиту,7.

Выход фракций гранул после сбрасывания с 2 и на металлическую плиту, Ж

Прочность на раздав-. ливание, кг/гранулу

Прочность на раздав.ливание, кг/гранулу

Прочность на раздавливание, кг/гранулу