Спосіб підготовки шихти до агломерації

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства агломерата. Известны способы подготовки шихты к агломерации, по которым в шихту на основе влажных тонкозернистых концентратов вводятся грубозернистые добавки, например, руда крупностью до 6-8 мм [1]. Недостаток этих способов состоит в том, что масса зерен руды крупностью 6-8 мм и менее не в состоянии разрушить структуры (комки) концентрата, образующиеся в процессе его выдержки в бункерах шихтового отделения. Наличие в шихте крупных комков из концентрата снижает эффективность ее смешивания окомкования. В процессе слоевой термической обработки крупные комки либо разрушаются, снижая газопроницаемость спекаемого слоя, либо в виде непрочных включений поступают в агломерат, являясь источником его разрушения на последующих этапах переработки и транспортирования. Это приводит к увеличению содержания мелочи 0-5 мм в агломерате, повышенному расходу сырья и топлива для его производства. Задачей изобретения является разработка такого способа подготовки шихты к агломерации, в котором путем подбора кусковой руды определенной крупности и в такой пропорции для ввода ее в шихту было бы обеспечено улучшение качества подготовки шихты к агломерации и, как результат - повышение прочности агломерата, что приведет к экономии сырья и топлива. Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки шихты к агломерации, включающем добавку к влажному тонкозернистому концентрату р уды, согласно изобретению, верхний предел крупности кусков руды, изменяют от 35 до 97 мм, а их расход от 4,8 до 7,4% от массы сухого концентрата при увеличении его влажности в пределах 9-14%, причем крупность каждой последующей фракции уменьшается в 2,5 раза, а ее расход в 2,0 раза относительно предыдущего. Сущность способа состоит в том, что в шихту на основе влажных тонкозернистых концентратов вводят мелющие тела, разрушающие стр уктуры (комки) концентрата, образовавшиеся в результате его слеживания в бункерах шихто вого отделения. Причем разрушение комков мелющими телами происходит в транспортном потоке до поступления шихты в смеситель и непосредственно в смесителе, поскольку крупные комки и куски руды при обработке шихты в поле центробежных сил сегрегируют к подошве ссыпающегося потока, где в результате соударений достигается целенаправленное разрушение комков, образованных из мелкозернистой частя шихты. Кондиционные гранулы крупностью менее 8 мм, расположенные в верхних зонах ссыпающегося потока, не взаимодействуют с кусковой рудой и и х целостность сохраняется. В качестве мелющего тела используют кусковую р уду в установленных крупности и количестве в зависимости от влажности концентрата, определяющей крупность и прочность структур концентрата. Кусковая руда в сравнении с остальными шихтовыми добавками обладает следующими преимуществами: - высокой удельной массой; - плотной структурой кусков; - гладкой поверхностью, позволяющей внедряться в структуры (комки) концентрата и разрушать их. Крупность кусков руды и их количество устанавливают из условия интенсивного разрушения комков. Максимальный положительный эффект достигается при соответствии крупности и количества кусков руды влажности тонкозернистого концентрата, определяющей количество, крупность и прочность комков. Отклонение крупности куска руды от оптимальной в сторону уменьшения не дает положительного эффекта даже при увеличении количества такой руды, поскольку в результате снижения массы единичного куска развиваемая им энергия в перегрузочных течках тракта подачи шихты недостаточна для разрушения структуры комка. Ввод кусковой руды свер х оптимальной крупности при равном ее расходе в ши хту приводит к уменьшению количества мелющих тел в массе шихты, в результате чего часть комков концентрата остается неразрушеной, что ухудшает качество подготовки шихты к спеканию, снижает прочность агломерата и приводит к росту расхода сырья и топливно-энергетических ресурсов для его производства. Увеличение расхода кусковой руды установленной крупности сверх оптимального приводит к недостаточной эффективности ее использования и ухудшению качества агломерата, а уменьшение - не обеспечивает достижение технического результата. Пример реализации способа. В массу шихтовы х материалов, включающих тонкозернистый концентрат магнетитовый, руду крупностью 0-8 мм, известняк, твердое топливо, вводили руду в установленном количестве (в % от сухой массы концентрата) и крупности. При этом расход агломерационной руды соответственно уменьшался. Химический состав агломерата оставался на прежнем уровне. Проведены промышленные испытания на Южном ГОКе, где спекалась шихта, состоящая (кг/т агломерата) из 683,9 (сухая масса) тонкозернистого магнетитового концентрата и 253,8 известняка. Расход рудной добавки, включающей кусковую и агломерационную руду, составлял 218,0 кг/т и оставался постоянным во всех режимах. Расход топлива в каждом режиме устанавливался оптимальным, обеспечивающим максимально возможную прочность агломерата. Влажность концентрата изменялась от 9 до 14%, Основность агломерата (СаО/SiO2) составляла 1,25 ед. модуля. Отдозированные сырьевые материалы конвейерным трактом с тремя перегрузками при суммарной высоте перегрузочных узлов 4,5 м подавались в барабанный смеситель. Эффективность смешивания шихты оценивалась по коэффициенту неоднородности распределения в ней углерода. Смешанная шихта поступала в барабанный окомкователь, а затем агломерационную машину К-1-75. Гранулометрический состав загружаемой шихты оценивался по выходу классов 0-3 и 3-10 мм. Спекание шихты происходило в слое 280 мм. Отсос технологических газов осуществлялся эксгаустером с паспортной производительностью 7500 м 3/мин. Спеченная масса подвергалась дроблению и грохочению. Товарный агломерат апробировался по стандартной методике. Прочность его оценивалась по содержанию мелочи 0 -5 мм. Потери сырья определялись балансовым методом посредством сопоставления расхода сырьевых материалов и выхода агломерата. Результаты промышленных испытаний приведены в таблице, где режимы 1,6,11,16,21 и 26 являются базовыми, в которых производство агломерата осуществлялось по известной технологии с вводом в ши хту аглоруды крупностью 0-8 мм при влажности тонкозернистых магнетитовых концентратов соответственно 9, 10, 11, 12, 13 и 14%. Из данных таблицы видно, что улучшение качества агломерата, экономию сырья и топлива при спекании шихты на основе тонкозернистых магнетитовых концентратов обеспечивают вводом в шихту кусковой руды, причем, крупность кусков и их количество необходимо устанавливать в зависимости от влажности концентратов. Технический результат достигается при отклонении крупности кусков руды и их расхода в пределах до ±10% от установленных показателей. При увеличении интервала крупности руды и ее расхода темпы приращения качества агломерата, экономии сырья и топлива снижаются, но остаются лучшими в сравнении с базовыми вариантами. Преимущества предлагаемого способа: 1. Повышается эффективность смешивания шихты: коэффициент ее неоднородности уменьшается в 1,4-3,8 раза. 2. Улучшается гранулометрический состав шихты за счет уменьшения выхода класса 0-3 мм в 1,5-1,9 раза и увеличения выхода промежуточного класса 3-10 мм в 1,8-5,6 раза. 3. Снижается массовая доля мелочи 0-5 мм в агломерате на 1,52-7,6. 4. Расход топлива для спекания уменьшается на 8,9-17,2 кг/т агломерата; 5. Снижаются потери сырья на 0,57-1.16%.