Способ термообработки окатышей

Способ термообработки окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOhAV CBHPETEJlbCTBY

Союз Советскик

Социалис ических

Республик в>969766 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.12.80 (21) 3211122/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30.1082. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30 10 82 (51 М.Кп з

С 22 В 1/24

Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытии (53) УДК 669. 1: 622.

° 785. 5 (088. 8) Буткарев, ский, Г.М. Майзель, В.A. Тверитин, С.Н. Евстюгин, P.Ô. Кузнецов, С.В. Шаврин, Я.Л. Бело

A.È. Черных и Г.М. Трухин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт литургической (71 ) 3 аявители епло е ники и Инс и ут ме аллур ии раль ского научиoro."4е4тра

АН СССР . (54 ) СПОЫОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к окускованию железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству окислительных желеэорудных окатышей.

Известен способ термообработки окатышей с содержанием легкоплавких компонетнов 2-18% в зоне обжига конвейерных Машин, включающий двухстадийную обработку слоя теплоносителем с температурой 1100-1370 С и средним расходом 0,6-0,8 м/м с (1).

Недостатком указанного способа является отсутствие взаимосвязи между режимом обжига и химическим составом конкретного железорудного материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки окатышей, содержащих легкоплавкие компоненты, в зоне обжига конвейерных машин, включающий трехстадийную обработку слоя теплоносителем с -температурой 11001370 о С, средним расходом О, 4-1,2 25 м /м -с и содержанием кислорода 2-10Ъ.

Причем на первых двух стадиях осуществляют, низкотемпературный обжиг окатышей, а на третьей стадии — высокотемпературный (21. 30

Недостатками известного способа являются наличие низкотемпературного обжига на первых двух стадиях эоны; что обуславливает, во-первых, снижение эффективности теплообмена в слое и, соответственно, снижение производительности обжиговых машин, во-вторых, уменьшение металлургической прочности окатышей вследствие позднего образования в них жидких фаз; повышение температуры теплоносителя к концу зоны обжига, что приводит к недообжигу нижних горизонтов слоя; конкретность режима теплообработки окатышей и отсутствие связи этого режима с параметрами спекания окатышей различного вещественного состава.

Цель изобретения — улучшение качества готовой продукции, повышение производительности обжиговых машин и зкономия топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термообработки окатышей, включающему трехстадийную обработку слоя окатышей с содержанием легкоплавких компонентов теплоносителем с температурой 1100-1370оС, средним расходом 0,4-1,2 м /м е и содержанием

969766

Содержание легкоплавких. компонентов в шихте более 18% обусловливает понижение содержания железа в готовой продукции и ее последующий металлургический предел. является малоперспективным. Поэтому особенности термообработки окатышей, со- 65 кислорода в нем 2-14%, при содержании в шихте 15-18% легкоплавких компонентов на первой стадии обжига температуру теплоносителя поддерживают 1100-1160 С, а продолжительность обработки 3-5 мин, на второй и третьей стадиях температурный интервал уменьшают соответственно на 2-8 и 12-20%, а продолжительность обработки увеличивают на третьей стадии на 40-70%, 10 при снижении содержания легкоплавких компонентов в шихте, начиная с

15% на каждый 1,0% на всех стадиях температурные интервалы обжига повышают на 1,2-3,0%, а продолжительность обработки уменьшают на 0,7

-1,4 %.

Самое высокое качество окатышей (по всем показателям: прочность на раздавливание, прочность при восста- gp новлении, барабанная проба и т.д.) обеспечивается при их обжиге в потоке теплоносителя с температурой, обеспечивающей появление достаточного количества жидких фаз. Эта.температура, близкая к температуре начала размягчения окатышей (t.ö), является различной для окатышей разлиного вещественного состава и в основном определяется содержанием в шихте легко- Зр плавких компонентов, к которым отно сятся СаО, Sio, NgO. Их сумма G

f (Сп) имеет прямолинейный характер. Это обстоятельство позволяет установить эксперименталь. ную зависимость температурновременного режима термо-обработки окатышей от их вещественного состава. 1ак, при содержании легкоплавких 40 компонентов в шихте 15-18% на первой стадии зоны обжига максимальная температура теплоносителя должна быть в пределах 1100-1160 С, а продолжительность тепловой обработки 3-5 мин. 45 ,При меньшей температуре обжига имеет места недообжиг нижних горизонтов слоя и качество готовой продукции ухудшается„при большей - происходит спекание слоя. Время тепловой 5р обработки при аких температурах должно быть не менее 3,0 мин, так как

B tIpoTHBHoM сл чае часть слоя окатышей недообжигается и качество окатьфаей падает. При времени тепловой обработки слоя, превышающем 5 мин, производительность обжигового оборудования уменьшается. держащих более 18% легкоплавких компонентов, здесь не рассматриваются.

Интенсификация процесса теплообмена в зоне обжига обеспечивается тем, что максимальные температуры обжига устанавливаются уже в саум начале зоны (на ее первой стадии) . Это способствует образованию высокотемпературной тепловой волны, передвигающейся по слою окатышей сверху вниз и обеспечивающей упрочнение окатышей всех горизонтов слоя, В этот период процесс теплообмена в слое окатышей протекает наиболее эффективно.

На второй стадии зоны обжига происходит дальнейшее упрочнение окатышей, которое возможно производить я температурном интервале на 2-8% меньше, чем на первой стадии. Меньшее снижение температуры не дает заметной экономии топлива, а при большем снижении температуры часть слоя недообжигается, На третьей стадии зоны обжига процесс упрочнения окатышей в основном завершается и может производиться при значительно меньших температурах.газа-теплоносителя. Поэтому на третьей стадии температурный интервал теплоносителя-уменьшается на 12-29%. Пределы изменения температуры газа обусловлены качеством продукции и экономией топлива.

Одновременно с понижением температурй теплоносителя на третьей стадии обжига необходимо увеличивать время тепловой обработки слоя на 40-70%. При меньшем увеличении времени тепловой обработки слоя (менее чем на 40%) ухудшается качество готбвой продукции.

При большем увеличении времени тепловой обработки слоя (более чем íà 70%) понижается производительность обжиговой машины. .Уменьшение содержания легкоплавких компонентов в окатышах приводит к увеличению температуры их размягчения.

Поэтому для получения высококачественной готовой продукции необходимо повышать температуру просасываемого через слой окатышей теплоносителя.

Опыты показывают, что каждый 1,0% снижения содержания легкоплавких компонентов в шихте окатышей, начиная с

15%, следует сопровождать увеличением температуры на 1,2-3,0% (на всех стадиях зоны. обжига). Повышение температуры теплоносителя менее чем на

1,2% обусловливает ухудшение качества окатышей, а более 3% способствует спекообраэованию.

Рост температуры теплоносителя следует сопровождать умень|пением продолжительности тепловой обработки слоя окатышей. Опыты показывают, что на каждый 1,0% уменьшения соЬ.

969766

Формула изобретения

Способ теромообработки окатышей, содержащих легкоплавкие компоненты, ;щ включающий трехстадийную обработку слоя окатышей теплоносителем с температурой 1100-1370 С, средним расходом О, 4-1, 2 м 3/м с и содержанием кислорода в нем 2-14%, о т л и ч а ю25 шийся тем, что, с целью улучшения качества готовой продукции, повышения производительности обжиговых машин и зкономии топлива, при содержании в шихте 15-18% легкоплавких компонентов на первой стадии обжига

- температуру теплоносителя поддерживают 1100-1160 С, а продолжительность обработки 3-5 мин, на второй и третьей стадиях температурный интервал уменьшают соответственно на 2-8 и

З5 12-20%, а продолжительность обработки увеличивают на третьей стадии на 4070Ъ, при снижении содержания легкоплавких компонентов в шихте, начиная с 15% на каждый 1,0Ъ на всех стадиях

40 температурные интервалы обжига повышают на 1,2-3,0%, а продолжительность термообработки уменьшают на 0,7-1,4%.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Майзель Г.М. и др. Выбор тепловых схем и режимов обжига окатышей из концентратов разных свойств. Сталь, 1980, 9 3, с. 183.

2. Патент США 9 3245778, кл.75-5

59 1965.

При работе обжиговой конвейерной машины на окатышах с небольшим содаржанием легкоплавких компонентов, например 5%, температурно-временной режим корректируют следующим образом.

Температурные интервалы теплоносителя устанавливают равными.

Стадия 1 1100 + (18-5). 0,13-1100 1290 С

2 1078о+ (18-5). 0,13 1078

260оС

3 968 + (18-5) ° 0,13 ° 968

«1130 С

Продолжительность тепловой обработки устанавливают равными, мин:

Составитель A. Влизнюков

Техред N.Êîøòóðà Корректор Г. Решетник

Редактор В. Петраш

Заказ 8319/30 Тираж 660 Подписное

ВЛИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филила ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 держания легкоплавких компонентов в окатышах время их тепловой обработки на всех стадиях обжига следует уменьшить на 0,7-1,4Ъ.

Сущность изобретения заключается в оптимизации температурно-временного режима обработки окатышей в зоне обжига конвейерных машин, обеспечивающей получение высококачественной готовой продукции при наиболее высокой производительности обжигового оборудования и низком удельном расходе топлива на процесс.

Пример. На обжиговой конвейерной машине подвергают упрочняющему обжигу железорудные окатыши с содержанием легкоплавких компонентов, например, 18% ° После сушки и подогрева окатыши поступают на первую стадию зоны обжига, в кото. рой подвергаются обработке теплоносителем с температурой 1100 .С в течение 5 мин. Затем окатыши поступают на вторую стадию эоны о6жига. Температуру теплоносителя на этой стадии устанавливают 1100 — 1100 (0,02+0,08) = 1022-:

I1078 С. Аналогично на третьей стадии температуру теплоносителя устанавливают 1100-1100(0,12-:0,20)=

= 880 †: 968ОС, а продолжительность термообработки 5 + 5 (0,4-:0,7)

= 7-:8,5 мин. Затем окатыши последовательно проходят эоны рекуперации и охлаждения.и выгружаются на тракт готовой продукции, Стадия 1 5-(18-5) ° 0,01 ° 5 = 4,35

2 5-(18-5)- Оу01-5 = 4,35

3 7,5- (18-5) . 0,01- 7,5=6, 52.

Применение предлагаемого способа обеспечивает термообработку окатышей в оптимальных условиях, в результате чего качество готовой продукции существенно повышается (барабанная проба на

4%, выход мелочи класса 5 мм на 2-3%).

Кроме того, на 3-5Ъ увеличивается

16 производительность обжиговых машин и на 5- 8% сокращается расход топлива на предел окатышей. Экономический эффект, составит 85 тыс. руб. на

1 млн. т окатышей, 15