Способ термической обработки окатышей из окисленных концентратов

Способ термической обработки окатышей из окисленных концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii>971900 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено29.01.81 (21) 3244519/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.1182. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07.11.82

1511М. Кл

С 22 В 1/24

Государственный комитет

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

:622.785.5 (088.8) A.П.Буткарен, P.ф.Кузнецон, Г.М.Майзель,В.A.Tâåðèòèí, С.Н.Евстюгин, Я.Л. Белоцерковский, В.С. Маргулис и A.П.Черных (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (71) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 01ЖТЬШЕЙ

ИЗ ОКИСЛЕННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно, к производству окисленных желез орудных окатышей .

Известен способ термической обработки окатышей из окисленных концентратов различных схем обогащения с содержанием Ге и ГеО соответственно

61-64 и 1,5- 19,0-., включающий сушку, подготовку к высокотемпературному обжигу, упрочняющий обжиг и охлаждение (1) .

Недостатком данного способа является отсутствие взаимосвязи между аэродинамическим и температурно-временным режимом обработки окатышей и нещественным составом железорудного концентрата, в частности содержанием в нем FeO. В результате имеет место при завышенных температурах перерасход тепла на процесс, при передержке окатышей н зоне высоких температур понижение производительности обжиговых машин, при недостаточно высоких скоростях фильтрации слоя — недообжиг его нижних горизонтов и, как следствие, ухудшение качества готовой продукции; получение обожженных окатышей с выраженной зональной структурой, что обусловливает их н достаточную прочность при восстановлении, и как следствие, частичное раэ-1 рушение в доменной печи.Эти недостатки частично устраняются при добавке в шихту окатышей тонкоизмельченного магнетитового концентрата.

Наиболее близким к предлагаемому по техничес.;ой сущности и достигаемому результату является спссоб термической обработки окатышей из с,кисленных концентратов флотационного обогащения с содержанием Гео и FeO соответственно 63,3-67,0 и 1,5-3,0%, включающий сушку, подготовку к нысокотемпературному обжигу, упрочняющий обжиг и охлаждение. По этому способу по всей массе окатышей равномерно распределяются искусственный, либо естественный магнетитовый концентрат от 15 до 75Ъ 1 2), Недостатками известного способа являются необходимость добавки дополнительного и дефицитного вида сырья (магнетитового концентрата), что су25 шественно усложняет схему и процесс шихтоподготовки; влияние степени измельчения на величину соотношения двух видов концентрата. В результате, н ряде случаев содержание магнетиЗО тоного концентрата н шихте оказывает

971900 ся недостаточным для получения обожженных окатышей высокого качества; пригодносгь способа только для одного вида сырья — кристаллического гематита. Передел окатышей из других видов концентрата требует корректиров- 5 ки аэродинамического и температурно-. временного режима обжига, так как в противном случае снижается прои з нодительность обжигового оборудования, повышается расход тепла на процесс и ухудшается качество готовой продукции; получение обожженных окатышей с недостаточно высокой металлургической прочностью.

Цель изобретения †. сохранение 15 традиционных условий подготовки щихты, повышение качества готовой продукции и производительности обжигового оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки окатышей из окисленных концентратов обжигмагнитного и флотационного обогащения с содержанием Ге„„,и Ге О

62-69 и 1,5-19,0, включающем сушку, подготовку Е< нысокотемпературному перепаду, упрочняющий обжиг и охлаждение, при содержании FeO н исходной шихте 16-19Ъ удельный расход теплоносителя с 1100-1350 С поддерживают равным 950-1050 м /т сырых окатышей, а нремя пребывания верхнего слоя окатышей при этих температурах поддерживают равным 12-15 мин, при снижении содержания ГеО в исходной шихте с

16 до 7Ъ на каждые ЗЪ увеличивают 35 расход теплоносителя, начиная с

1050 м >/т, на 4-6 Ъ и повышают время выдержки верхнего слоя окатышей в высокотемпературных зонах, начиная с

15 мин, на 3-5Ъ, при снижении содер- 40 жания ГеО в исходной шихте с 7Ъ на каждые 2Ъ увеличивают расход теплоносителя на 3,5-5,0Ъ и повышают продолжительность выдержки верхнего слоя окатышей в высокотемпературных зонах на 2,5-4,0Ъ.

Термическая обработка окатышей из гематитового, либо частичноокисленного концентрата характеризуется преобладающим развитием эндотермических (по сравнению с экзотермическими) реакций в слое окатышей и требует более длительной выдержки окатышей в зоне высоких температур.Повышение длительности обжига окатышей, особенно для нижних горизонтон слоя, необходимо для завершения их упрочненил и получения готовой продукции с высокой металлургической прочностью, Проведенные опыты показывают, что продолжительность выдержки О0 окатышей при высоких температурах в основном определяется степенью .окисленности железорудной составляющей шихты (содержанием в ней Ге,10 ).

В свою очередь, содержание Ге Оз за- 65 висит (обратно пропорционально) от величины FеО в шихте. Поэтому аэродинамический и температурно-временной режим обжига окатышей из окисленных концентратов следует устанавливать и корректировать по величине содержания FeO в исходной шихте. Причем,при изменении содержания ГеО в шихте необходимо корректировать удельный расхоц высокотемпературного теплоносителя, время термообработки слоя.

Однако данная зависимость не является линейной. Так, при содержании

ГеО в исходной шихте выше 7,0Ъ удельный расход теплоносителя и продолжительность выдержки окатышей при высоких температурах зависят от величины FeO н значительно меньшей степени, чем при содержании FeO в исходной шихте ниже 7,0Ъ. Поэтому при обжиге окатышей необходимо различать дне группы перерабатываемых- концентратов (с содержанием ЕеО в пределах

7-19 и 1,5-7,0Ъ) и корректировать аэродинамический и температурновременный режимы их обработки для каждой группы по различным закономерностям. Отклонение от величины

7,0Ъ (содержание FeO) для каждой из групп принодят либо к перерасходу тепла на процесс, либо к ухудшению качества готовой продукции.

Первая группа материалов включает окатыши с содержанием ГеО в исходной шихте 7-19Ъ. При содержании FeO в шихте ниже 7,0Ъ и корректиронке режима обжига для первой группы материала заметно ухудшается качество готовой продукции ° Содержание ГеО в шихте окатышей выше 19о является характерным скорее для магнетитоных, чем для окисленных материалов. В первой группе материалов следует выделить окатыши с содержанием FeO н исходной шихте 16-19Ъ, для которых режим обработки является практически одинаковым. При уменьшении содержания FeO в шихте ниже 16,0Ъ уже необходимо корректировка режима обжига окатышей, так как в противном случае заметно ухудшается качество готовой продукции.

Вторая группа материалов нключает окатыши с содержанием FeO в шихте, равном 1,5-7,0Ъ. При увеличении содержания Fe0 н шихте выше 7,0Ъ и корректировке режима обжига для второй группы материалов происходит перерасход тепла на процесс. Железорудных концентратов с содержанием Рв Э ниже

1,5Ъ практически не встречается.

Опыты показынают, что при содержании ГеО в исходной шихте 16-19Ъ температуру теплоносителя следует поддержинать 1100-1350ОС, а его удельный расход — 950-1050 м3/т окатышей. При. температуре обжига ниже 1100 С механическая и металлургическая прочность

971900

45 окатышей существенно уменьшается, Обжиг практически всех типов окатышей при температурах, превышающих

1350 С, уже не улучшает их качества, зато способствует спецобразованию, слоя. 5

Удельный расход высокотемпературного теплоносителя должен быть не ниже 950 м /т, так как в противном случае количество тепла, подводимого к нижним горизонтам слоя, становится 10 недостаточным, окатыши на этих горизонтах не дообжигаются и ухудшается качество готовой продукции. При удельном расходе теплоносителя выше

1050 м /т качество обожженных окатышей уже не улучшается, а расход тепла на процесс возрастает.

Окатыши с содержанием FeO в исходной шихте 16-19% должны пребывать в высокотемпературных зонах 12-15 мин (время прохождения спекательными тележками высокотемпературных зон соответствует времени пребывания верхнего слоя окатышей в интервале 11001350 C). При нахождении окатышей при высоких температурах менее 12 мин нижние горизонты слоя не успевают разогреваться до требуемых по технологии температур и качество готовой продукции ухудшается. Пребывание окатышей при высоких температурах более 15 мин, уже не улучшая качества обожженных окатышей, приводит к снижению удельной производительности оборудования °

Снижение содержания FeO в ис- 35 ходкой шихте на каждые 3% (в интервале содержания в шихте 16-7%

FeO) следует сопровождать увеличением расхода теплоносителя с

1050 м /т на 4-6% и повышением про- 4Q

Э должительности выдержки окатышей при высоких температурах с 15 мин на 3-5%. При меньшем повышении расхода теплоносителя (менее, чем на

4%) количество тепла, подаваемое в слой, становится недостаточным и ухудшается качество готовой продукции.При большем расходовании теплоносителя (более, чем на 6%) возрастает расход тепла на процесс, а качество обожженных окатышей уже не улучшается. При увеличении пребывания окатышей в высокотемпературных ,зонах менее, чем на 3%, окатыши не успевают разогреваться до требуемых по технологии температур и ухудшается их качество. Возрастание продолжительности выдержки окатышей в этих зонах более, чем на 5%, не улучшая качества окатышей, приводит к понижению удельной производительности ® обжигового оборудования.

Дальнейшее снижение содержания

FeO в исходной шихте с 7,0% на каждые 2% следует сопровождать более интенсивным повышением расхода теп- 6S лоносителя (на 3,5-5,0%) и времени выдержки окатышей в высокотемпературных зонах (на 2,5-4,0%). При меньшем возрастании расхода теплоносителя (менее, чем на 3,5%) количество тепла, подаваемое в слой, становится недостаточным и происходит недообжиг нижних горизонтов слоя, При большем увеличении расхода теплоносителя (более, чем на 5%) возрастает расход тепла на процесс без заметного улучшения качества готовой продукции.

При росте срока выдержки окатышей при высоких температурах менее, чем на 2,5%, разогрев окатышей, недостаточно эффективен и ухудшается их качество. При завышении выдержки окатышей в высокотемпературных зонах более, чем на 4,0%, снижается удельная производительность обжигового оборудования.

Сущность изобретения заключается в оптимизации аэродинамического и температурно-временного режима обработки окатышей из окисленных концентратов в зависимости от степени их окисленности, обеспечивающей получение высококачественной готовой продукции при наиболее высокий производительности обжигового оборудования и низком удельном расходе топлива на процесс.

Способ осуществляют следующим образом.

На конвейерной машине подвергают термообработке железорудные окатыши ,из окисленных концентратов с содержанием Ге и FeO в исходной шихте оац соответственно, например, 64 и 16%.

Окатыши загружают на подвижные спекательные тележки и последовательно подвергают сушке, подготовке к высокотемпературному обжигу, упрочняющему обжигу и охлаждению. При этом, в зоне обжига окатыши обрабатывают фильтруемым через слой высокотемпературным теплоносителем с 1220 С

15 мин. Количество этого теплоносителя устанавливают равным 1050 м /т э окатышей. Так, для машин типа ОК-108 с производительностью Iro сырым окатышам 100 т/ч расход теплоносителя составляет 1050 ° 100 = 105. 000 м З/ч..Режим эксплуатации остальных технологических зон задается по действующим в настоящее время технологическим инструкциям.

При производстве на конвейерной машине железорудных окатышей с содержанием в.исходной шихте F ГеО соответственно 64 и 7% время пребывания слоя окатышей при высоких температурах устанавливают следующим.

15 + — ° 0,04 " 15 = 16,8 мин

16-7 (здесь и далее все коэффициенты приняты- согласно формуле изобретения) .

1050 + — — ° 0,05 ° 1050=

16-7

Составитель A . .Блиэ нюков

Техред Т. Фанта Корректор Г. Решетник

Реда к т ор IC . Вол ощук

Заказ 8484/10 Тираж 660 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

Расход теплоносителя с 1220 С устанавливают равным

=1175 м /т или 1175 100

=.117500 м /ч.

При производстве на конвейерной машине железорудных окатышей с содержанием в исходной шихте l e и РеО соответственно 64 и ЗЪ время пребывания слоя окатышей в высокотемпературных зонах устанавливают следующим

3.6,8+ — . 0,03 - 16,8=18,1 мин, Расход теплоносителя с температурой 1220 C: задают равным

1175 + вЂ,— 0,04 . 1175 100

7-2

Ъ

129000 м /ч.

Остальные операции способа остаются беэ изменения.

Применение предлагаемого способа обеспечивает термообработку окатышей в оптимальных условиях, в результате чего качество готовой продукции повышается (барабанная проба возрастает на 6Ъ, выход мелочи класса 5 мм снижается на 1,5Ъ). Кроме того, на 2-ÇЪ увеличивается производительность обжиговых машин и на 2-4о сокращается расход топлива на передел окатышей. Экономический эффект составляет 60 тыс„руб. на 1 млн.т. окатышей.

Формула изобретения

Способ термической обработки окатышей иэ окисленных концентратов обI жигмагнитного и флотационного обогащения с содержанием F c < и ГеО соответственно 62-69 и 1, 5-19, ОЪ, включающий сушку, подготовку к высокотемпературному переделу, упрочняющий обжиг и охлаждение, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью сокращения традиционных условий подготовки шихты, повышения качества готовой продукции и производитель)Д ности обжигового оборудования, при содержании FeO в исходной шихте 1619Ъ удельный расход теплоносителя с

1100-1350 С поддерживают равным

95 0-1 0 5 0 м э/т сырых ок атышей, а время пребывания верхнего слоя окатышей при этих температурах поддерживают равным 12-15 мин, при снижении содержания Р еО в шихте с

16 до 7Ъ на каждые 3-. увеличивают расход теплоносителя,.начиная с

1050 м /т окатышей, на 4-6Ъ. и повышают время выдержки верхнего слоя окатышей в высокотемпературных зонах, начиная с 15 мин, на 3-5Ъ, при снижении содержания FeO с 7Ъ на каждые

2Ъ увеличивают расход теплоносителя на 3,5-5,0Ъ и продолжительность выдержки верхнего слоя при высоких температурах на 2,5-4,0:. !

ЗО

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юсфин Ю.С. и др.Обжиг желеэорудных окатышей., М., "Металлургия", 35 1973.

2. Патент США Р 2960396, кл. 18а, опублик, 15.11.70.