Способ зажигания агломерационной шихты

Способ зажигания агломерационной шихты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социааистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 190279 (21) 2725367/22-02 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

С 22 В 1/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 23$?80, Бюллетень Мо 47

Дата опубликования описания 233.280 (53) УДК 669. 1: б 22. .785 (088.8) Л.И.Каплун, A.B.Ìàëûãèí, Н.С.Климова, В.И.Коротич

Г.В.Бызов, Б.lG.Ñòàòíèêoâ, Я.М.Гордон, Г.И.КОморников и A.Ã.Æóíåâ (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова и Научно-исследователь жий и проектный институт обогащения и механической обработки полезных .ископаемых (71) Заявители (54) СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к области окускования тонкозернистых материалов методом агломерации.

Известен способ зажигания агломерационной шихты, включающий ее подогрев перед зажиганием, заключающийся в том, что температуру горного газа в начале горна поддерживают до 800900 С с последующим повышением ее со скоростью 1000-1200 град/мин до 12001300 С, которой воздействуют на шихту в течение одной минуты с последующим понижением со скоростью 200-300 град/

/мин (11. 15

Недостатком способа является высокая скорость подогрева шихты, что обусловливает его применимость только для шихт, содержащих аглоруду или крупные концентраты, и поэтому, мало-20 чувствительных к конденсации влаги в слое в начале процесса. Способ не дает положительных результатов при спекании шихт из тонкоизмельченных концентратов, газопроницаемость кото-25 рых резко падает при переувлажнении и разрушении гранул при их подсушке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спосеб зажигания агломерационной шихты с30 прогревом ее перед горном. С целью повышения прочности верхнего слоя агломерата, поверхность слоя раихты на глубину 15-25 мм нагревают до

500-550 С (2)е

Однако способ не предотвращает раэупрочнения гранул.шихты из тонкоизмельченных концентратов при подсуш.ке, которое, как установлено исследованиями, идет наиболее интенсивно в интервале температур 100-200 С. о

B результате, гаэопроницаемость шихты при прогреве и спекании снижается, что приводит к снижению удельной производительности агломашины.

Цель изобретения — повышение производительности агломашин за счет улучшения газопроницаемости шихты, которое обеспечивается путем снижения разрушения шихтовых гранул в процессе их подогрева.

Указанная цель достигается гем, что подогрев поверхностного слоя шихты на глубину 15-25 мм перед зажиганием производят в две стадии, причем на первой стадии нагрев до температуры 100ОC осуществляют со скоростью

600-1200 град/мин, а на второй стадии в интервале 100-200 С - co скоростью 40-50 град/мин.

789616

При нагреве до 100 С происходит удаление капиллярной влаги до величины, близкой к максимальной молекулярной влагоемкости, и увеличение капилярных сил сцепления частиц. Скорость нагрева на этой стадии не оказывает влияния на разрушение гранул. При последующем нагреве происходит удаление молекулярной влаги и кристаллизация коллоидных паровых растворов н точках контактов частиц. На этой стадии скорость нагрева оказывает существенное влияние на прочность гранул. При скоростях нагрева, превышающих 50 град/мин, интенсивно удаляющаяся влага разрывает создающиеся за счет кристаллизации поровых 35 растворов коллоидные мостики между частицами, что приводит к резкому разупрочнению гранул.При медленном (40-50 град/мин) нагреве диффузия па ров воды через контактные мостики не приводит к их разрушению, в результате чего разупрочнение-гранул проис ходит н значительно меньшей степени.

Уменьшение скорости нагрева ниже

40 град/мин нецелесообразно вследствие роста времени подогрева и незначительного увеличения производительности агломашин.

Полное удаление влаги и кристаллизация коллоидных поровых растворов завершаются по достижении температуры гранул 180-200 С. При последующем зажигании скорость нагрева не лимитируется. Зажигание осуществляо ется при температуре 1150-1300 C.

В связи с тем, что наивысшая скорость нагрева имеет место в поверхностном слое агломерируемой шихты толщиной 15-25 мм, целесообразно ограничиться подогревом именно поверхностного слоя,так как эффект 40 медленного подогрева всего спекаемого слоя не компенсирует уменьшения активной площади спекания.

Предлагаемый способ зажигания испытан в лабораторных условиях.

Шихта для испытаний Состояла из

97,2Ъ Качканарского тонкозернистого концентрата и 2,8Ъ извести.

Пример 1. Приготовленную шихту смешивают, увлажняют до оптимальной влажности (9%) и изготавливают брикеты плотностью 3,22 г/см, диаметром 7,1 мм и высотой 77 мм. Для определения изменения прочности образ цон в процессе сушки брикеты нагревают до 200ОС со скоростью 600 град/мин бз характерной для известного способа зажигания. По достижении 100 С прочность брикетов возрастает с 7 10 Н/м.

2 до 10 10 Н/м . Последующий нагрев до 200 С сопровождается снижением щ и прочности брикетов до 4 10 Н/м .

5 .2

Пример 2. Брикеты по примеру 1 до 100 С нагревают со скоростью о

600 град/мин, а от 100 до 200 С со скоростью 50 град/мин. Прочность брике5тов составляет 10-10 Н/м и

7.10 H/м соответственно при 100

2 о и 200 С, т.е. степень разупрочнения при таком режиме подогрева снижается с 43 до ОЪ по сравнению с примером 1.

Пример 3. Брикеты по примеру

1 до 200 С нагревают со скоростью

50 град/мин. Прочность брикетов составляет 7 10 Н/м и 8 10 Н/м

5 2 2 соответственно при 100 и 200 С, но о время подогрева возрастает соответственно в 12 и 1,85 раза по сравнению с примерами 1 и 2. Кроме того, наблюдается снижение прочности брикетов при нагреве их до 100 С.

Пример 4. Брикеты по примеру 1 до 100 С нагревают со скоростью

600 град/мин, а от 100 до 200 С со скоростью 40 град/мин. Прочность брикетов составляет соответственно

10 15 и 9,5-10 Н/м при 100 и 200 С.

В результате такого режима подогрева разупрячнения гранул практически не происходит.

Пример 5. Брикеты по примеру 1 нагревают до 200 С со скоростью

40 град/мин.Прочность брикетон составляет 9 10 и 11 10 Н/м при 100 и

200 С соответственно, но время подогрева нозрастает по "равнению с примером 4 в дна раза.

Пример 6. Брикеты по примео ру 1 нагревают до 100 С со скоростью

1200 град/мин, а от 100 до 200 С со скоростью 50 град/мин. Прочность брикетов составляет 10 10 и 7 10 Н/м

5 соответственно при 100 и 200 С.

Таким образом, повышение скорости нагрева брикетов при температурах до 100 С с 600 до 1200 град/мин не оказывает влияния на их прочность.

Пример 7. Брикеты по примеру

1 до 100 С нагревают со скоростью

600 град/мин, а от 100 до 200 С со скоростью 20 град/мин. Прочность брикетов составляет соответственно

10 .10 и 10 ° 10 Н/м при 100 и 200 С но время подогрева возрастает по сравнению с примерами 2 и 4 н 2,4 и 1,95 раза соответствено.

Характер зависимости прочности образцов от рассмотриваемых режимов нагрева не меняется при уменьшении диаметра брикетов до 3 мм и изменении их исходной плотности от 2,8 до 3,41 г/см

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов.

789616

Скорость нагрева град/мин

Пример

Время подогреза, мин

Прочность брикетов, Н/м 10"

Г бщее рем. =:, роцеса,мин

При П

До В ин

100 С тервале

100г

200 о

200

100 С

1 (иэве» стный)

2 600

600 10,0 4, 0

17,5

0,33

16,2

50 10,0 7,0 2,17

4,0 17 1

50 8 0

3 50

4 600

40 10,0 9,5 2,67

16„4

40 9,0 11,0 5,0 17,1

5 40 б 1200

2,08

16,1

17,2

50 10,0 7„0

20 10,0 10,0 5,17

7 600

Формула изобретения

Составитель Л.Шешенков

Редактор Т.Кугрышева Техред Т,Yiaточка Корректор Л. Иван

Заказ 9005/31 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемый способ позволяет сохранить или повысить прочность брикетов (гранул шихты) в зоне подогрева, а именно на стадии удаления молекулярной влаги и кристаллизации порового раствора. Это обстоятельство определяет улучшение газопроницаемости подогреваемого слоя, успешное ei.о зажигание и спекание, так как по лабораторным данным прочность брикетов (гранул) связана с газопроницаемостью и удельной производительностью процесса спекания прямопропорционально. Скорость нагре1ва до 100 С практически не оказывает влияния на стадию удаления капиллярной влаги и, как свидетельствуют экспериментальные данные, возможно осуществлять нагрев до 100©С со скоростью 600-1200 град/мин. В интервале 100-200 С снижение скорости. нагрева с 600 до 20-50 град/мин способствует сохранению прочности брикетов на уровне исходной или даже ее росту, в то. время как при скорости

600 град/мин наблюдается разупрочнение брикетов. Наиболее приемлемые результаты получены при скорости нагрева в интервале 100-200 С 4025 50 град/мин, так как снижение ее до

20 град/мин резко увеличивает время подогрева, что практически не компенсируется увеличением производительности процесса за счет возраста30 ния прочности гранул (брикетон).

Способ зажигания агломерационной шихты, включающий подогрев поверхностного слоя шихты на глубину 1525 мм перед зажиганием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности агломашин за

® счет улучшения гаэопроницаемости шихты,, подогрев поверхностного слоя производят в две стадии, причем на первой стадии нагрев до температуры

100 С осуществляют со скоростью

600-1200 град/мин„ а на второй ста45 дии в интервале 100-200 С вЂ” co скоростью 40-50 град/мин.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе ур 1. Авторское свидетельство СССР

М 42488?, кл. C 22 В 1/16, 1972.

2. Авторск е свидетельство СССР

Р 302370, кл. С 22 В 1/16, 1967.