Способ агломерации железосодержащих материалов

Способ агломерации железосодержащих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.80 (2l ) 2913734/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 01.01.82 (51)М. Кл.

С 22 В 1/18 фкудврстмнный квинтет

СССР аа делам изобретений и аткрытнй (©) ЙК вев.»

:612. 785 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Борисов, М. Г. Бойко и Л. С. Агафонни

Московский ордена Трудового Красного Знаме стади и cIUIRBQB (7I ) Заявитель

+П ИCAН H Е (и)S94007

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

894007

Способ осуществляют следующим обраэом.

Углеродсодержащая пыль, в частности колошниковая, .беэ ее предварительной подготовки используется не в качестве компонента шихты, а в качестве дополнительного теплоносителя (от сжигания углерода топлива), подаваемого в смеси с кислородсодержащим агентом, в зону наибольшей температуры зажигательного горна.

Колошниковвя пыль содержит в своем составе 15-20% углерода твердого топлива и окислы металлов, в основном железа. Тонкодисперсность пыли позволяет обеспечить полное сжигание углерода топлива на стадии зажигания, нагрев и расплавление железосодержащей части пыли с последующим наслоением расплавленных, капель на поверхностный слой шихты. Кроме того, подача колошниковой пыли под зажигательный горн позволит значительно снизить расход газообразного топлива, необходимого для зажигания шихты.

Вывод колошниковой пыли иэ агломера ционной шихты .обеспечивает высокую степень окомкования шихты и благоприятные гвэодинамические условия процесса., Одной из отличительных особенностей предлагаемого способа является подача смеси колошниковой пыли и воздуха, обогащенного кислородом, в зону максимальной температуры зажигательного горна.

Зона наибольшей температуры теплоносителя (1600 С) от сжигания газообразного топлива (смесь доменного и природного газа) расположена на расстоянии 300400 мм от поверхностного слоя шихты.

На других горнах, оборудованных плоскопламенными горелками, распределение температурного поля по высоте факела практически одинаково, за исключением участков, расположенных в непосредственной близости от поверхности шихты. Для полного и эффективного сжигания углерода колошниковой пыли.в зоне зажигания необходим определенный период времени, обусловленный местом вдувания смеси пыли и окислителя в зону зажигания и температурой основного теплоносителя.

Для обычных зажигательных горнов наибольший эффект и полнота сжигания углерода колошниковой пыли достигается при ее подаче в зону максимальных температур. Дпя горнов, оборудованных плоскопламенными горелками, место подачи колошниковой пыли должно располагаться на расстоянии 200-300 мм от поверхностного слои шихты.

Месторасположение ввода смеси колошниковой пыли и газа-окислителя является необходимым, но недостаточным условием для повышения эффективности утилизации ,пыли и более полного сжигания углерода топлива.

Полнота сгорания углерода колошниковой пыли, обеспечивающая заданную температуру зажигания, достигается только при условии обогащения воздуха кислородом, причем содержание последнего должно состввпять 50-60%.

Снижение концентрации кислорода в воздухе приводит к снижению калориметрической температуры и температуры над слоем шихты, что нарушает условия теплового режима работы горна, приводит к увеличению расхода газа и ухудшению качества верха пирога".

Чрезмерное увеличение кислорода требует разработки новых конструктивных решений газогорелочного устройства и высоких капитальных затрат.

Другим отличительным признаком предлагаемого способа является соотношение между расходом газообразного топпива и углерода колошниковой пыли, выраженное количеством тепла, поступающего от каждого теплоносителя. Указанное соотношение тесно взаимосвязано как с содержанием кислорода в воздухе, твк и с конструктивными особенностями зажигательного горна.

Оптимапьное количество колошниковой пыли, вдуваемой в смеси с воздухом, обогащенным кислородом, должно составлять 6-12 кг/г агломерата (0,6-1,2т/ч), при этом количество тепла от сжигания

15% углерода, входящего в состав пыли, составляет О, 7 10 - 1,4 10 ккал/ч.

6 6

При общем количестве тепла, поступающего на зажигание шихты, равном

6 (3,5-3,6) х10 кквп/ч, соотношение между катичеством тепла от сжигания газообразного и твердого топлива составляет

1;(0,2-0,4). Введение колошниковой пыли в количестве 6-12 кг/т агломерата (0,6-1,2 т/ч) позволяет снизить расход природного газа на 31-32 матч, При этом температура зажигания остается на заданном уровне и составляет 1250 С, Уменьшение, расхода колошниковой пыли ниже оптимальных значений не приводит к улучшению технико-экономических показателей процесса в силу того, что, во-первых, затраты на обогащение дутья кислородом не компенсируются незначительным снижением расхода природного

5 89 газа.за счет вдувания колошниковой пыли и, so-вторых, выход возврата иэ верхних слоев пирога" остается на прежнем уровне. Кроме того, использование колошниковой пьши s качестве дополнительного теплоносителя не сбалансировано по отношению к выходу в процессе доменной плавки.

Поэтому основную массу колошниковой пыли (около 70%) приходится вводить в аглошихту.

Чрезмерное увеличение расхода колошииковой пыли сопровождается снижением стойкости горна эа счет догорания частиц углерода и плавления окислов железа на поверхности футеровки горна, развитием

-жидкофаэних превращений g экранированием поверхности шихты расплввом, ухудшвющим газодинамические условия процесса, а также высоким расходом кислорода. При этом возникает потребность в разработке принципиально новой конструк.ции зажигательного горна.

П р и и е р . Исследования по использованию колошниковой пыли в квчестse дополнительного теплоносителя проводят в промышленных условиях на агломашине. Для этой пели между горном и отражательным листом на высоте 1,6 м от

Выход класса C. 1,6 мм после второго барабана

29,1 28,3 17,9 12,4 12,3 12,3

Снижение расхода газа на зажигание, м /ч

Температура зажигания, С

1250 1200 1250 1250 1250 1200

57,0 57,3 67,8 68,0 68,0 67,5

Производительность, тьР/ч

1,5

14,3 14,0 14,1

19,0 14,2

Барабанная проба, %

19,3

Анализ данных в таблице показывает, что вывод всей колошниковой пыли из аглошихты (колонки 4-6) позволяет энвчиВыход годного агломерата, %

4007 Ь поверхности шихты устанавливают емкость объемом 0,6 м в которую вручную загружают колошниковую пыль, содержащую, %: углерода 12,15; 37,3;

СаО 8,13; SiОэ 9,17; А1 0в 0,69 и

MrO 1,52.

Нижняя конусная часть емкости соединяется посредством трубопровода с эже ктирукицим устройством, работающим на

t0 смеси кислорода и сжатого воздуха. Обладая высокой текучестью, колошииковая пыль поступает в эжектор, захватывается воздушным потоком и вдувается под зажигательный горн, Угол раскрытия эжекИ тора обеспечивает равномерное распределение пыли по ширине горка.

Расход колошниковой пыли изменяют в предепах 3,6,9,12,15 кг/т агломерата э с шагом, равным 3. Сжатый воздух обогащается кислородом до 50«60%. Каждый опытный период после стабилизации режима подачи пыли продолжается s течение 1 ч. При этом отбирают пробы агу ломерата и фиксируют показатели работы аглоленты.

Результаты исследований представлены в таблице.

6,0 31 48 62

1,51 1,62 1,62 1,63 1,60 тельно улучшить технико-экономические показатели подготовки и спеквиия шихты.

Качество окомкования улучшается, выход

7 8 класса 1,6 мм уменьшается по сравне-. нию с базовым периодом (колонка 1) на

11-16 абс;%. Значительно уменьшается, расход газа на зажигание, увеличивается выход годного (эа счет более высокой прочности верха "пирога ) и удепьная производительность на 7,3-7,9%.

Прочность агломерата возростает на

4-5 або.%.

Формула изобретения

Способ агломерации желеэосодержащих материалов, включающий использование углеродсодержщцей пыли, дозирование компонентов, их смешивание, увлажнение, окомкование, зажигание углерода топлива

94007

8 шихты основным газообразным теплоносителем и ее спекание, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения ,эффективности .использования колошниковой и. конверторной пыли и улучшения качества продукта, углеродсодержащую пыпь вдувают в зону максимальной температуры основного теппоносителя на стадии зажигания, одновременно вводя в эту зо»

to ну газообразный окислитель, причем количество тепла от основного и дополнительного теплоносителя поддерживают в пределах 1: (0,2-0,4), 15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии % 297787, кл. 184, 1968.