Шихта для производства агломерационной извести

Шихта для производства агломерационной извести

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ов775155 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 041178 (2т) 2681202/22-02 с присоединением заявки Й2 (23) Приоритет

Опубликовано 30,1Q80. Бюллетень Ио 40

Дата опубликования описания 30.1ся0 р,,(„З

С 22 В 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.1:

:622.782. .42(088 8) В.М. Ворисов, Ю.С. Карабасов, П. П. Коваль, С. В. Вандарьев и Т.A. Аннушкина (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (73) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ

ИЗВЕСТГ

Изобретение относится к области подготовки сырья к доменной плавке.

Известна шихта для производства сталеплавильной извести, содержащей крупнокусковой известняк естественной влажности и твердое топливо $1) .

Сущность этого технического решения сводится к диссоциации карбоната кальция в пересыпных шахтных печах за счет тепла горения углерода топлива.

Недостатками известного решения являются низкая скорость диссоциации известняка, высокая степень недожога в центральных кусках слоев известняка и высокое содержание пережженной извести на их поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату решением к изобретению является шихта для производства агломерационной извести на обжиговых машинах конвейерного и кольцевого типа, содержащая известняк крупностью 3-10 мм, коксо- 2 вую мелочь (10-12Ъ) крупностью 03 мм с использованием воды, увлажнение которой в количестве 43 осуществляется в процессе перемешивания шихты 2 . г

Недостатками известного технического решения являются невозможность интенсификации процесса обжига и улучшения качества извести вследствие увеличения расхода твердого топлива на испарение влаги и снижения газопроницаемости слоя шихты за счет образования эоны гьереувлажнения, необходимость измельчения получаемой агломерационной извести до фракции

0-3 мм; невозможность реакционной способности твердого топлива.

Целью изобретения является интенсификация процесса диссоциации известняка, экономия твердого топлива и иэмельчение извести в процессе обжига.

Поставленная цель достигается тем, что в шихту, содержащую известняк, коксовую мелочь и добавку, в качестве добавки вводят каустическую соду при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Коксовая мелочь 6-8

Каустическая сода 0,2-0 5

Известняк Остальное

Сущность изобретения заключается в следующем.

Известно, что диссоциация карбо- . натов начинается с распада тех ионов, 775155 в которых группа CO> накопила заЪ пас кинетической энергии, достаточной для отрыва анионов О . Удаление

СО> с поверхности зерен (диссоциация карбонатов протекает послойно) происходит в тех местах, где ионы СО испытывают наибольшее деформирующее воздействие катионов.

Добавка каустической соды (Na> CO> ) существенно влияет как на температуру обжига, так и на скорость диссоциации карбоната. Как показывают tQ результаты дериватографических исследований, фазового рентгеноструктурного анализа, перед разложением карбоната кальция уже при температуре

500-6000С образуется двойное комплекс- 15 иое соединение йа Са(СОэ) . Диссоциация этого соединения интенсивно протекает при температуре 780-800 С для СаСО, поскол.ку парциальное давление СО в этих условиях достигает 20

1 ат.

Каустическая сода вследствие снижения начальной температуры диссоциации комплексного карбоната не только интенсифицирует процесс, но и позволяет уменьшить расход твердого топлива на 4 абс.Ъ.

Результаты рентгеноструктурного аналиэа показали, что ион Ma, проникая в кристаллическую решетку оксида кальция, сильно искажает ее.

При этом основной параметр решетки составляет для СаО 4,79-4,82 A (в зависимости от содержания примеси увеличивается пропорционально увеличению весового соотношения

35 йа СО . CACO>), в исследованном нами диапазоне до 4,98-5,1 А, что сопровождается разориентацией ионов кристаллической решетки, ослаблением связей между ними и раэруше- 40 нием зерен оксида кальция.

Исследования показали, что обожженная известь, полученная без добавки катализатора, имеет ту же крупность, что и крупность исходного 4 известняка. Введение каустической соды позволяет уменьшить крупность извести с 3-10 (исходное сырье) до

0-3 мм.

Иэмельчению иэвести в процессе обжига способствует и тот факт,что 0 температура плавления коьнтлексного карбоната йа Са(СОь) составляет

780 С, т.е. практически совпадает с о температурой его интенсивного разложения, B этих условиях выделение 55

СО иэ расплава вызывает разрушение сплошности его структуры, увеличение пористости и измельчение кристаллиэующих зерен.

Установлено, что небольшое количество расплава способно растворить в себе значительное количество кальция и его примесей, что с одной стороны ускоряет процесс диссоциации и повышает однородность обожженного, продукта, а с другой стороны снижает реакционную способность последнего.

Это объясняется тек, что образующийся расплав, активно язаимодействуя с золой кокса, ошлаковывает зерна извести, снижая ее способность гидратироваться водой. Чем больше образуется расплава, тем в большей степени снижается реакционная способность извести. Полученная зависимость имеет экстремальный характер.

Поэтому содержание каустической соды в шихте строго ограничено укаэанным соотношением ингредиентов.

Содержанке Иа СО, равное 0,20,5% от веса шихты, наряду с указанными факторами, обуславливается и содержанием в исходном сырье магнезита. Поскольку температура диссоциации МЯСО на 100-120 С ниже температуры диссоциации кальцита, т.е. близка к температуре разложения

NagCa(C0 ), то и содержание каустической соды, необходимой для связывания меньшего количества кальцита в комплексный карбонат по мере увеличения содержания магнезита в исходной шихте, должно соответствовать меньшему пределу укаэанного соотношения.

Исследования процесса разложения известняков, применяемых для производства агломерационной извести с содержанием магнезита 0,7-5,0%, показали, что наилучшие показатели обжига и качества получаемого продукта достигаются при введении 0,5 и

0,2%. каустической соды соответственно.

Пример. Обжиг двух типов известняка крупностьк> 3-10 мм, содержащих 0,7 и 4,8% HgO, производили и агломерационной чаше, площадью спекания 0,1 м при высоте слоя

400 мм.

В качестве топлива использовали коксовую мелочь крупностью 0-5 мм с содержанием углерода 88% и золы 12%.

Расход каустической соды изменяли в пределах 0,2-0,7 вес.Ъ.

Смешивание компонентов осуществляли в барабане диаметром 500 и длиной 1200 мм. Эажигание топлива шихты производили при температуре

1250 С. Разрежение под слоем во всех опытах составляло 800 мм вод.ст.

Химический состав известняков (Ф) был следукщим:

9 СаО Ng0 S i Оъ AO>g Fe < S

1 53,49 0,73 1,80 0,28 0,27 0,08

2 49,70 4,80 1,78 0,30 0,29 0,06

Результаты исследований представлены в таблице.. 775155

Содержанне

Mg0 в иэвестняке, ф

Расход каустичес.кой соды g В

Расход коксовой мелочи,Ъ

Состав, Р

Скорость обжига, мм/мин, Степень недожога,Ъ

Содержанне

С a0+

+Mg0, Ъ

Степень пережога,В

СоКрупность извести, мм

Удельная

ПРОИЭводительНОСТЬ ПО (СаО+И90)ац т/м ч

23 26 59 16 4,5

26 30 60 б 2,0

26 22 58 16 3,6

30 38 54 2 1 7

3-10

3-10

3-10

3-10

2,02 х 0,7 0

2 х

10 х 4,8 О

Ж 6

2,32

2,26

2,40

24 12 78 8 4,3 0,5-6,0

27 14 82 О 1,9 0,5-6,0

28 0 87 14 1 6 О, 1-3 0

32 О 98 2 0,4 О, 1-30

22 0 70 28 2,1 0,1-2,0

24 0 74 24 0,4 0,1-2,0

28 4 86 б 2,8 0,1-3,0

32 б 94 О 0,3 0,2-3,0

24 0 74 26 3,1 0,1-2,0

28 4 80 20 0Ä 3 О, 1-2,0

20 . О 74 26 2,9 0-2

2,80

0,7 0,2

3,30

12

0,7 0,5

3,60

4,60

2,36

0,7 0,7

2,60

3 б 4ю8 б

7 4,8

3,62

0,2 б

4,50

0,5 б

2,64

3,36

4,8 0,7 б

2,20

22 О 88 12 0,3

0-2

2,90

Анализ полученных данных наглядно демонстрирует преимущества изобретения перед известным техническим решением. Введение в шихту каустической соды в оптимальном количестве улучшает все показатели процесса обжига известняка различного фиэикохимического состава.

Более полное использование углерода топлива (снижение содержания остаточного углерода в готовом продукте) и увеличение скорости обжи- 60 га, наряду с каталитическим воздействием соды на процесс диссоциации

СаСО>, обусловлены повышением скорости горения топлива, обработанного щелочными активаторами. Однако я держание остаточного углерода в извести,Ъ увеличение расхода Ма СО сверх оптимальных значений приводит к снижению скорости процесса и ухудшению качества извести эа счет образования большого количества расплава и сшлакования зерен извести (увеличение степени пережога). Гранулометрический состав готового продукта с использованием в шихте каустической соды изменяется с 3-10 мм до 0,1-(2-3) вм, причем увеличение содержания соды выае 0,5% не оказывает существенного влияния на степень измельчения извести.

Расход коксовой мелочи при использовании в шихте соды без ухудшения технико-экономических показателей

775155

Формула изобретения

Составитель Л. Шашенков

Техред И.йсталош Корректор M. Коста

Редактор З. Ходакова

Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7661/33 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 процесса может быть снижен по сравнению с обычной шихтой на 4 абс.В.

Удельная производительность по содержанию в извести (Сао + Ид0)„,„

В оптимальных условиях процесса {со держание йа,1СО составляет 0,20,5%) увеличивается по сравнению с известной шихтой более, чем в 2 раза.

Шихта для производства агломерационной извести, содержащая известняк, коксовую мелочь и добавку, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса диссоциации известняка, экономии твердого топлива и измельчения извести, она содержит в качестве добавки каустическую соду при следукщем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Коксовая мелочь 6-8

Каустическая сода 0,2-0,5

Известняк Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Монастырев A В. Производство извести. М., "Высшая школа", 1975, с. 115-1?3.

2. Берштейн Р.С. и др. Совершенствование технологии спекания агломерата. Днепропетровск, "Проминь", 1975, с. 30-36.