Способ подготовки шихты к спеканию

Способ подготовки шихты к спеканию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскии

Социапистическик

Респубттик

840165

+ а.-> (61) Дополнительное к авт. свид-ву (Ь!)1 . Кд (22) Заявлено 1 3. 04. 79 (21) 2753828/22-02 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

С 22 В 1/14

Гесударетаеииый комитет

СССР

Опубликовано .23.06.81 ° Бктллетень М 23

Дата опублинования описания 25. 06 . 81 ио делам изобретений и открытий (53) УДК669.1:

:622.788.36 (088. 8) Л. И. Каплун, А. В. Малыгин, Н. С. Климова„" Г. В. Бызов,, .В. И. Коротич, Г. И. Коморников, А. Г. Жунев-, И. П. Худорожков, M. Я. Грошев, Я. Н. Выдрин:,. В.. Н. Ветошкйи1 !

В. М. Рознин, П. Ф. Губин и Б.. Ш. Статникоф !

-" l

Уральский ордена Трудового Красного Знаменй политехнический институт им. С.M.Kèðoâà и Научно-исследовательскйй и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "У алмеханоб " (72) Авторы изобретения (71) Заявители

1 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ

Изобретение относится к подготовке рудного сырья к плавке для черной и цветной металпургии и может быть использовано при агломерации тонкоизмельченных концентратов.

Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий окомкование тонкоизмельченных рудных материалов с известью, подсушку полученных гранул воздухом или другим газообразным о агентом и последующее смешивание гранул с остальными компонентами шихты.

Для улучшения газопроницаемости спекаемого слоя и повышения производительности агломерационной установки, под-, сушку гранул производят до остаточной влажности 5-6Х при комнатной температуре (естественным способом) (1 ).

Однако известный способ подготовки шихты к спеканию не позволяет достигнуть максимально возможной производительности агрегата при заданном качестве продукции, так как не учитывает взаимосвязи между скоростью подсушки

2 гранул, их остаточной влажностью и прочностью в подсушенном состоянии.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, включающий ее грануляцию, последующую подсушку гранул с отсевом гранул менее 0,5 мм в фонтанирующем слое и последующее смвшивание всех компонентов шихты. С целью интенсификации процес- . са спекания, сушку гранул ведут до остаточной влажности не более 2Х при о

300-600 С в течение 3-7 мин, причем скорость газа-теплоносителя поддерживают в пределах 18 26 м/с (2).

Недостатком способа является то, что влагосодержание гранул (не более 2X) соответствует их минимальной прочности. Это обусловлено тем, что прочность гранул при сушке изменяется, последовательно проходя через максимум и минимум. Максимум прочности гранул соответствует влажности 3-4Х

840165

d 3 минимум - полному высушиванию, при= чем в интервале влажности 3-2 . наблюдается резкое падение прочности гранул до значений, близких к минимальному. В результате гранулы высу1

S шенные по известному способу станос вятся непригодными для транспортировки до смесительных устройств или спекательных тележек. Кроме того, спекание шихты содержащей подсушенные f äî 10

1-2 влаги) гранулы, необходимо осуществлять при влажности- 4-7, т,е. остальные компоненты,шихты должны быть переувлажнены для сохранения средней влажности, а это значительно 15 удшает условия смешивания гранул остальными компонентами или вызыва ет повторное насыщение гранул водой (если она частично подается при смешивании), что также отрицательно сказывается на их прочности, газопроницаемости слоя и производительности аглоустановки, Если же спекать только шихту с пониженным влагосодержанием .(не более, 2Х влаги), то это повлечет за 25 собой толщины высокотемпературной зоны, повышение гидравлического сопротивления слоя и ухудшение регенерации тепла, т.е. процесс спекания также будет малопроизводителен. Кроме край- 30 не неудачного выбора содержания остаточной влажности гранул, в известном способе не учтены возможности как инI тесификации самого процесса сушки, так и влияние температурных парамет- 35 ров ее проведения на прочность гранул.

Цель изобретения — повышение прочности гранул в процессе их транспортировки и спекания и производительности 40 агломашин.

Указанная цель достигается тем, что подсушку гранул производят до остаточной влажности 3-4 при скорости нагрева гранул 50-600 град/мин.

При параметрах ведения сушки, указанных в известном способе, скорость нагрева не превышае 200 град/мин. В предложенном способе скорость нагрева гранул при сушке может достигать

600 град/мин без ухудшения их прочности. Снижение же скорости нагрева до 50 град/мин интенсифицирует процесс спекания за счет улучшения газопроницаемости слоя, которое обеспечивается дополнительным ростом проч ности гранул.

Процесс сушки гранул характеризует. ся нескольиими стадиями. На первой стадии, когда идет испарение капиллярной влаги, по мере ее удаления прочность сцепления частиц возрастает, достигая максимального значения при содержании влаги 3-4Х, близкого к максимальной молекулярной влагоемкости.

В связи с высокой пористостью окомкованных. материалов, удаление капиллярной влаги происходит беспрепятственно при скоростях нагрева до

600 град/мин.

При последующем высушивании происходит удаление молекулярной влаги, что .приводит к резкому разупрочнению гранул.

Способ проверен в лабораторных условиях на брикетах диаметром 7,1 и

4,8 мм, высотой 7,7 и 5,2 мм соответственно, приготовленных из качканарского титано-магнетитового концентрата.

Плотность их 3,22 г/см влажность 8, 9 исходная прочность 6 0 Па и 4,2 10 Па

1соответственйо. Сушку брикетов прово- дят в печи с. регулируемой скоростью нагрева при скорости фильтрации воздуха (газа ) 0,2 м/с.

П р. и м е р 1. Исходные брикеты подвергают подсушке со скоростью нагрева 200 град/мин. Подсушку ведут до полного высушивания и до остаточной влажности 1-7 .

В табл. 1-4 показано влияние остаточной влажности брикетов на их прочность

Пример 2. Исходные брикеты подвергают подсушке со скоростью нагрева 50 град/мин. Результаты опытов приведены в табл. 2.

Пример 3. Исходные брикеты подвергают подсушке со скоростью нагрева 600 град/мин. Результаты опытов приведены в табл. 3.

Пример 4. Исходные брикеты подвергают подсушке со скоростью

700 град/мин. При этой скорости нагрева наблюдается разрыв. брикетов з,связи с чем скорость нагрева ограничивают до 600 град/мин.

Пример 5. Исходные брикеты подвергают подсушке (естественной )на воздухе, Результаты опытов приведены в таблице 4.

При естественной сушке на воздухе при комнатной температуре максимальная прочность брикетов по сравнению с примерами 1-3 возрастает незначиПрочкость . брикетов, 6,0 6,5 6,9 7 4 8,3 8,2 3,1 2,5 2,3

Па 10-" 4,Ж 5,5 6,2 6,8 7,4 7,5 2,6 2,1 2,1 В числителе — прочность брикетов диаметром 7,1 мм, М в знаменателе — 4,8 мм.

Максимальная остаточная влажность.

Таблица 2

Прочность брикетов, 6,0 6,6 7,0 7,6 8,5 8,4 3,1 2,7 2,3

1О 4 2 5, 5 6,4 Таблица 3

Прочность брикетов, Па 10

6,0 6,4 7 0 7,4 8,2 8,2 3,2, 2,5 2,4

4,2 5,6 6,3 6,8 7,4 7,4 2,4 2,1 2,0

Таблица -4

Прочность, 60 65 71 77 86 85 32 27 24

Па.10 4,2 5,5 6,5 7,0 7,5 7,5 2,6 2,2 2,1

5 .84016 тельно, но резко увеличивается время. подсушки (с 0,3-2,0 мин до 3-4 ч Р, что делает нецелесообразным применение способа. Подобный характер зависимости прочности гранул (брикетов ) от оста5 точной влажности (при рассмотренных скоростях нагрева) получен и при уменьшении их исходной плотности и эквивалентного диаметра соответственно до 2,8 г/см и З,О мм.

Результаты спекания агломерационной шихты подготовленной по предлагаемому и известному способам приведены в табл. 5.

Как видно из приведенных примеров, 15 максимальная прочность гранул в процессе подсушки достигается при их ос таточной влажности 3-4Х. При последу5, 6 юшей под сушке (как э то предлагается в известном способе) происходит резкое снижение прочности брикетов (гранул J.

Величина значения прочности брикетов при прочих равных условиях зависит от их крупности, но не зависит от скорости нагрева в интервале 50600 град/мин. Полученные данные показывают, что предлагаемый способ подготовки шихты к спеканию по воляет ин-, тенсифицировать процесс сушки, повысить прочность гранул шихты, определя ет их низкую разрушаемость при транспортировке и спекании, в результате чего производительность аглоустановки возрастает на 15-17Х при одновременном улучшении качества агломерата по выходу класса + 5 мм на 6,3Х (абс.) .

Таблица 1 7

Таблица 5

1 соб подготовки шихты естный Предлагаемый Влажность подсушенных гранул, %

3,0

Прочность подсушенных гранул, gä. 10 5

1,25

0,5

Влажность шихты

l (после смешивания гранул с остальными компонентами), 7.

6,0

Эквивалентный диаметр гранул шихты, мм

4,1

4,1

Эквивалентный диаметр гранул шихты после 14-кратного сбрасывания с высоты 2 и, мм

2,9

Удельная производи тельность .аглоуста,2. новки, т/м час

1,15

1,32

Прочность агломерата пд ГОСТ 15137-77, 50,2

+5мм

4,7

6,7 — 0,5 мм

Составитель Л. Шашенков

Редактор С. Патрушева Техред М.Коштуоа. Корректор Л. Иван, 36 Тираж 681 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

Формула изобретения 40

Способ подготовки шихты к спекаиию, включающий окомкование тонкоизмельченных рудных материалов, подсушку полученных гранул газом-теп- es лоносителем и последуюшее смешивание их с остальными компонентами шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности гранул в процессе их транспортировки и спека. ния и производительности агломашин, подсушку гранул производят до остаточной влажности 3-4Х при скорости нагрева 50-600 град/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, по заявке 11 2417381, кл. С 22 В 1/20, 19?5.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 353961, кл. С 22 В 1/20, 23.06.71.