Способ агломерации железных руд и концентратов

Способ агломерации железных руд и концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к агломерации руд и концентратов и может быть использовано на предприятиях черной и цветной металлургии, химической промышленности и др. Цель изобретения - металлизация агломерата, повышение производительности агломерационных установок и снижение расхода топлива. Спекание железных руд и концентратов производят путем наложения на ишхту электрического потенциала или создания постоянного электрического поля (в случае электропроводности 1Ш1хты) с величиной потенциала (напряженности поля), равной 0,1-10 кВ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 С 22 В 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3786598/31-02 (22) 04.09.84 (46) 23.09.87. Бюл. 1(. 35 (71) Химико-металлургический институт AH КазССР (72) Б.С.Фиалков, В.И.Беседин, A.Ã.3àõàðîâ, A.È.Áóëãàêîí, 3.И.Гамалей и 10.A.Кабанов (53) 669.1:622.785 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

255953, кл. С 22 В 1/20, 1967.

Авторское свидетельство СССР

263610, кл. С 22 В 1/16, 1968. (54) СПОСОБ АГЛО11ЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ

РУД И КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение относится к агломерации руд и концентратов и может быть использовано на предприятиях черной и цветной металлургии, химической промышленности и др. Цель изобретения — металлизация агломерата, повы— шение производительности агломерационных установок и снижение расхода топлива. Спекание железных руд и KQH центратов производят путем наложения на шихту электрического потенциала или создания постоянного электрического поля (в случае электропроводности шихты) с величиной потенциала (напряженности поля), равной О, 1-10 кВ (10-1000 В/см) . Для увеличения производительности и температуры горения топлива полярность электрода устанавливают положительной, а при стремлении 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 34. 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.

1339152

;) )

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 агломерационных установок и снижение расхода топлива.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

На схеме показаны паллета 1 агломашины (агломерацион) ал чаша), шихта

2, изолирующая засыпка 3, электрод

4, источник 5 постоянного напряжения, Способ осущeeтвллется следующим образом.

Шихте сообщают электрический потенциал, знак которого определяется задачей воздействия: при интенсификации горения — по. ожительный, а при необходимости увеличения отношения

СО/СО, что желате льно для обеспечения металлизации железосодержащей части шихты в 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

Для реализации способа на шихту накладывают электрод, соединенный с одним из полюсов «Ieточника 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 внутренней стенкой паллеты (агломерационной ча5

55 ши) устанавливают равной 1, 5-2 высоте слоя шихты. Для обеспечения свободного просасывания воздуха через накладываемый на шихту электрод последний выполняют в виде сетки из слабоокисляющегося металла. Толщину засыпки диэлектрического материала между электродом и шихтой выбирают, исходя из наиболее неравномерного гранулометрического состава шихты, что обеспечивает, как показывают эксперименты, предотвращение возникновения черезмерных токов утечки с электрода, так как исключается соприкосновение наиболее крупных частиц шихты с электродом. Величина зазора между электродом и стенкой паллеты (аглочаши) обеспечивает равенство токов утечки на стенки чаши в районе установки 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 наиболь— шими затруднениями.

При наложении в начальный период спекания на шихту отрицательного потенциала в пределах 300-350 В величина газопроницаемости слоя возрастает на 15-18Х. При уменьшении величины прикдадываемого потенциала до 250 В газопроницаемость возрастает на 7

8Х, при 200  — на 3-47., а при 150 В— на 1-1,257.. При увеличении потенциала до 400 В газопроницаемость увеличивается на 207, а при 500  — на

21,5-22,37. Таким образом, наиболее эффективно в начальный период спекания наложение отрицательного потенциала в диапазоне 300-350 B.

На втором этапе (до начала подъема температуры отходящих газов) при наложении положительного потенциала

2,8-3 кВ вертикальная скорость спекания увеличивается на 21,4-25,77., при 4-4,5 к — на 26-27Х при 5 кВ на 27,37, при 6 к — на 28Х.

При снижении величины потенциала до 2 кВ вертикальная скорость спекания увеличивается на 12,2- 12,87.,при

1,5  — на 3-47.

На заключительных стадиях процесса спекания при наложении отрицательного потенциала 3-4 кВ механический недожог уменьшается на 19-257. При наложении потенциала 5 кВ он снижается до 0,127, т.е. на 32,37., при

1339152

6 к — до 0,057.. !1ри наложении 2

2,5 кВ уменьшение механического недожога составляет 12,27, при 1,5 кВ—

7,47.

Таким образом, уменьшение эдфективности способа при уменьшении значений накладываемого на агломерируемый слой электрического потенциала ниже 300-350 B на начальном участке, положительный потенциал 3-4 к — на участке до начала подъема температуры отходящих газов и отрицательный

3-4 кВ на заключительном участке и определяет нижние пределы указанных значений. Увеличение значений потекциала сверх указанных значений не дает соответственного роста эЛАективности, но при этом возрастает опасность утечек тока, "пробоев".

Пример. Спекаемая шихты состоит из концентрата руд, извести,возврата. Влажность шихты 7-87. Содержание коксика 5,5-67., а при эксперимен— тах 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-22. Второй полюс источника и корпус аглочаши заземляют (заземление агломашины осуществляется при ее монтаже). При испытаниях варианта способа с воздействием электрическим полем после зажигания поверх шихты насыпают слой песка толщиной 6 мм и на него накладывают тот же сетчатый электрод. Схема электрических соединений остается неизменной.

Результаты испытаний способа приведены в таблице.

Увеличение производительности оценивают по увеличению вертикальной скорости спекания и металлизации по увеличению соотношения СО/СО .

Наложение электрического потенциа- ла производят по схеме: после зажигания в течение 3 мин (20X времени спекания) накладывают отрицательный потенциал 350 В, затем до начала подъема температуры — положительный 3 кВ, от начала подъема температуры и до конца спекания — отрицательный 3 кВ.

Концентрация коксика в шихте 6,57..

Скорость спекания увеличивается на

24,57, механический недожог уменьшается с 4 до 0,27,концентрация металлического железа в агломерате увеличивается с 0,8 до 5,47..

Следует отметить, что особенно при высоком содержании коксика в шихте повышение потенциала на электроде (свыше 10 кВ) не представляется возможным из-эа возникающих "пробоев" промежутка между краями электрода и паллеты 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 общих энергозатрат на лабораторную установку и исчезающее мало по сравнению с энергозатратами на промышленную.

Изобретение позволит увеличить вертикальную скорость спекания (производительность машины) на 5-207; уменьшить расход коксика за счет более полного его использования на 4

57; за счет большей степени металлизации агломерата экономить топливо и увеличить производительность в доменном переделе; стабилизировать качество агломерата.

Ф о р м у л 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 шийся тем, что, с целью увеличения металлизации агломерата, повь 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— шийся 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.

1339152

Расход коксика,7

4,0

4,0

4,0

4,0

Электрический потенциал, кВ

10,0

10,0!

0,0

Вертикальная скорость спем/мин

О 0363

О 0314

108, 3

0 0304

Л.

О 029 .Е кания, Ъ

125

105

100

Концентрация

СО

14,2

19,2

17,5

18, 1

Расход коксика,7.

Электрический потенциал, кВ

6 5

6,5

6,5

6,5

10,0

3,0

3 0

Вертикальная скорость спем/мин кания, 7

О 034

106,3

О 032

О 035

О 0383

А-100

109

119,8

Концентрация

СО

15,0

15,5

11,5

19,0

6,5

6,5

6,5

6,5

Электрический потенциал, кВ

10,0

0 5

U,5

Вертикальная скорость спем/мин кания, 7

О 034

О 032 т

О 034

106,3 о 034

Ф

106, 3

100

106,3

Концентрация

СО

15,0

15,5

14,1

16,0

10,0

10,0

10,0

Расход коксика,7

10,0

Электрический потенциал, кВ

10,0

0,1

0,1

Вертикальная скорость спем/мин кания, 7

0 041

О 045

0 0449

О 0461

100,0

112,2

109, 7

109,6

Отношение

СО/СО

1,0

1112

0,9

3 Расход коксика,7

1339152

Продолжение таблицы Ф

Опыт аметры

Положительная

Отрица-. тельная полярность

10,0

10,0

10,0

10,0

0,35

10,0

0,35

0 046

0 0481

Л.

0 045

0 041 л.

109, 7

112,2

117,4

100

Отношение

C0/C0

0,85

3,5

1,0

4,2

0,4

5 6

5,7

55

55

44,5

35

0,95

7,8

0,96

0,96

10,0

10,0

10,0

10,0

8,0

8,0

10,0

0 045 0 041

А 2.

109, 7 100

Отношение

Со/Со

3,0

1,0

0,98

1030

10,0

10,0

10,0

10 (напряжение на

40 электродах, кВ) 0 045

0 041

Л.

100

109,7

Расход коксика,X

Электрический потенциал, кВ

Вертикальная скорость спем/мин кания, Ж

Концентрация С в агломерате,7

Железа общего,Ж

Закись железа,7.

Железо металлическое, 7

Расход коксика,7

Электрический потенциал, кВ

Вертикальная скорость спем/мин кания, X

Расход коксика,X

Напряженность электрического поля, В/см

Вертикальная скорость спем/мин кания, X

Предложенный способ

L полярность

0 0464 0 045

2. А

113 109, 7

0 047 0 0457 — 2.== 2.

114,6 111,5!

Известный способ Обычное спекание без воздействий электрического тока

1339152

Продолжение таблицы

Известный способ

Предложенный способ

Оп етры

ПоложиОтрицательная тельная полярность полярность

Отношение

C0/СО

0,89 3,2

1,0

Расход коксика,7.

10,0 10,0

10,0

10,0

800

10,0 (напряжение на электродах,кВ) 800

Вертикальная

0 048 0 046

А 2.

117,4 112,2

0 045

0 041

А

100

109,7

Отношение

СО/СО

0,87

3,3

1,0

Составитель Л.Шашенков

Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 4187/19 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.(!роектная,4

Напряженность электрического поля, В/см скорость спем/мин кания

Ж Обычное спекание без воздействий электрического тока