Спосіб виробництва агломерату для промивань доменних печей

Спосіб виробництва агломерату для промивань доменних печей, що включає введення залізовмісної добавки в аглошихту із залізорудних компонентів і палива, її змішування, грудкування, спікання, який відрізняється тим, що спікання агломераційної шихти здійснюють до залишкового утримання 15-45% закису заліза, із розташуванням у матриці агломерату конвертерного шлаку фракції 5-40 мм. (19) (21) 2000063844 (22) 29.06.2000 (24) 15.06.2001 (33) UA (46) 15.06.2001, Бюл. № 5, 2001 р. (72) Руденко Юрій Романович, Несвіт Володимир Васильович, Сітало Олександр Олексійович, Руденко Микола Романович, Зайвий Олександр Миколайович, Іванов Олександр Кирилович, Панченко Олег Анатолійович 39389 Приклад. У промислових умовах конвертерний шлак закладався в штабель залізорудної суміші на рудному дворі. Залізорудна суміш складалася з концентрату, відходів виробництва й вапна. Дозування вапняків, повернення агломерату і твердого палива здійснювалося в шихтовому відділенні за допомогою тарільчатих дозаторів ДТ-20. Вихідні шихтові матеріали дозувалися таким чином, щоб склад шихти відповідав як межам заявленої шихти так, і поза ними. Дозовані матеріали змішувалися, зволожувалися, окомковувалися і за допомогою завантажувального пристрою завантажувалися на конвеєрну машину. На фігурі зображено завантажувальний пристрій (загальний вид), що дозволяє здійснювати укладку шихт, що містить конвертерний шлак, який забезпечує одержання агломерату з промивальними властивостями для доменного виробництва. Завантажувальний пристрій складається з прийомного бункера 1, барабанного живильника 2 і похилого лотка 3, який установлений під кутом 4560° до поверхні колосникової решітки спікальних візків 4. Кут нахилу лотка дорівнює 45-60°, що дозволяє одержати максимальну складову швидкості скочування й розподіл фракційного складу по висоті спікаємого прошарку. Завантажувальний пристрій працює таким чином. Для подачі шихти на спікальні візки приводиться в рух барабанний живильник 2, за рахунок сил тертя витягає гранули шихти 5 із бункера 1. Гранули ши хти, що попадають на робочу поверхню завантажувального лотка 3, набувають кінетичної енергії, що відповідає їх розміру, і питомій вазі, сегрегують, укладаються на спікальні візки 4 по висоті прошарку. Великі фракції шихти, що в основному складаються з конвертерного шлаку 7, при сегрегації скочуються в нижні, а більш дрібні фракції, включаючи і шлак 8, укладаються у верхній частині спікаємого прошарку (див. на фігурі). Виділення постелі 7 із конвертерного шлаку виключає винесення, дрібних частинок шихти в процесі спікання, передчасний знос колосників і лопаток ексгаустера. Використання, у запропонованому способі, грубозернистої структури конвертерного шлаку, що має широкий інтервал оптимуму при низькому рівні вологості, при виділенні постелі носить не випадковий, а стійкий характер. В усі х дослідах висота шару ши хти, що спікалася, складала 300 мм. Її вологість 7,5-8%. Повернення в кількості 25%, від загальної маси шихти, використовувалося фракції менше 10 мм, тверде паливо фракції менше 3 мм. Спікання агломераційної шихти, проводилося при розрідженні 7,8 кПа, вертикальної швидкості спікання 1215 мм/хв і питомої продуктивності 0,7-1,0 т/м 2 за годину, що дозволяють одержати агломерат заданих властивостей. Агломераційна шихта спікалася з основністю 0,5-1,0 з вмістом в агломераті Fe=55,5-58,8% і Fe=10-50%. Результати процесу спікання, приведені в таблицях 2 і 3. Регламентована кількість конвертерного шлаку фракції 5-40 мм визначалася кількістю, флюсу ючих складових СаО і МgО, основністю й вмістом заліза в агломераті (див. табл. 1 і 2). Дослідження проводилися по серіям (див. табл. 3). Кожна серія мала однаковий процентний склад компонентів агломераційної шихти, крім витрати твердого палива і фракційного складу конвертерного шлаку. При використанні в агломераційній шихті конвертерного шлаку фракції менше 5 мм спостерігалося протікання реакції з іншими складовими компонентами. Плавлення шихти цілком відбувалося в зоні горіння твердого палива. В ході реакції відновлення, окислювання й реакцій між твердими фазами, утворювалися речовини, температура плавлення яких була значно нижча, ніж температура плавлення компонентів вхідної шихти. Готовий агломерат практично не містив включень конвертерного шлаку. При введенні в аглошихту конвертерного шлаку фракції 5-40 мм, у процесі агломерації, плавлення зерен і перехід їх у розплав відбувалося не повністю. Зерна шлаку, за рахунок сегрегації, розподілялися по висоті спікаємого прошарку, обволікалися рідкою фазою, а при охолодженні знаходилися в матриці агломерату у вільному стані. За рахунок зниження кількості рідкої фази, відносно загальної маси аглошихти, що спікається, зменшується, при цьому, ви трата твердого палива. Збільшення фракційного складу конвертерного шлаку, фракція більш 40 мм, призводить до нерівномірного розподілу його по висоті й ширині прошарку, що спікається. А зниження тривкості готового агломерату при цьому явилося результатом негарантованого досягнення високотемпературної зони в районі колосників спікальних візків. У цих умовах збільшується кількість відсівів, повернення, а також дріб'язку в скіповому агломераті, що знижує ефективність і продуктивність доменної плавки (див. табл. 3). Отримані результати спікання агломераційної шихти, із різноманітним вмістом закису заліза і механічної міцності агломерату, показують, що вміст закису заліза менше 15% (серія 1) характеризує "поріг" з одержанням легко відновленого, із низькими фізико-механічними властивостями агломерату, що не володіє промивальними властивостями. Із збільшенням закису заліза до 15-45%, серії 2-7, утворюється агломерат із достатньою кількістю силікатної зв'язки з високими механічними властивостями, особливо в серіях 4-7. При спіканні агломераційної шихти, з одержанням агломерату з вмістом більше 45% закису заліза (серія 8) відбувалося значне зниження вертикальної швидкості спікання й погіршення економічних показників роботи агломераційної переробки. Використання конвертерного шлаку фракції 540 мм із вмістом окису кремнію 15-25% і закису заліза 15-30%, що є основними промивальними складовими, особливо при запіканні частинок шлаку в спіку матриці агломерату, дозволяє останньому мати високотемпературні властивості. Частина конвертерного шлаку, що скотилася в нижню частину спікаємого прошарку, підвищує однорідність хімічного, мінералогічного складу, міцність агломерату, покращує теплові характеристики процесу 2 39389 спікання і дозволяє зменшити питому витрату твердого палива. Перевага запропонованого способу перед відомим полягає в тому, що завантаження шихти на колосникову решітку здійснюється одночасно з формуванням постелі, що являє собою прошарок конвертерного шлаку, фракційний склад якого знаходиться між 40 мм і розміром перевищуючим поперечний просвіт (більш 5 мм) між колосниками спікальних візків. Рівномірний розподіл по висоті спікаємого прошарку часток конвертерного шлаку, у матриці агломерату, надає агломерату високо температурні властивості з вузьким діапазоном розм'якшення, а його однорідність хімічного й мінералогічного складу дозволяє зменшити витрату твердого палива. Запропонований спосіб може бути використаний у будь-якому агломераційному цеху, а для його здійснення не потрібно капітальні вкладення і зміни в технологічні схеми. Вартість запропонованого способу виробництва агломерату для промивань доменних печей на 20-25% нижче існуючого і складає 86-101 грн./т агломерату (див. табл. 2). Таблиця 1 Вміст компонентів, % Матеріали Концентрат ИнГОК Шлам Колошникова пиль Окалина Конвертерний шлак Флюс Зола коксового дріб'язку Варіанти складу ши хти запропонованого винаходу, % 1 2 3 4 5 84,0 82,2 81,2 79,8 75,2 3,4 3,4 3,6 3,6 3,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Feобщ 63,9 30,0 40,1 71,0 FeO 28,4 20,7 15,8 60,0 CaO 0,3 30,6 12,6 0,6 SiO2 9,4 2,63 9,4 2,0 MgO 0,7 2,5 1,54 0,2 АІ 2О 3 0,4 1,3 1,3 0,3 20,0 0,3 18,7 32,0 48,0 17,2 1,8 10,1 5,0 1,2 1,0 8,4 4,3 6,9 8,9 3,1 13,5 18,0 16,0 3,0 40,0 1,5 0,9 Таблиця 2 Порівняльна характеристика промивального агломерату по прототипу і запропонованого винаходу Варіанти Спосіб 1 2 1 2 3 4 5 По прототипу -"Запропонована -"-"-"-" Характеристика промивального агломерату для доменної печі Витрата твердого паВміст FeО, Приведена вартість CaO/SiO2 лива при виробництві % агломерату, грн./т агломерату, кг/т 24,4-26 0,5-1,0 62,0 109,40 24,4-26 0,5-1,0 62,0 114,00 35,3 0,5-1,0 62,0 101,11 34,6 0,5-1,0 61,5 98,06 32,9 0,5-1,0 60,0 96,38 29,6 0,5-1,0 57,8 91,15 28,0 0,5-1,0 58,8 86,68 Примітка: кількість не офлюсованих окатишів, у ши хті по варіантам 1 і 2 прототипу, відповідає відповідно 15 і 35%. Таблиця 3 Вплив витрати твердого палива на якість агломерату, при зміні фракційного складу конвертерного шлаку Найменування Витрата твердого палива, кг/т серія 1 серія 2 серія 3 серія 4 серія 5 серія 6 серія 7 серія 8 менше 5 55,9 56,8 57,9 58,9 62,5 64,6 67,4 72,0 Фракційними склад конвертерного шлаку, мм 5-15 15-25 25-40 54,5 55,6 56,2 57,4 60,0 63,8 66,0 71,2 55,3 56,6 56,8 57,8 61,8 63,9 66,5 71,6 3 55,5 56,8 57,6 58,8 62,0 64,2 66,9 71,9 більше 40 56,6 57,6 58,4 60,6 63,5 65,2 67,6 73,1 39389 Продовження табл. 3 Найменування Вихід фракції агломерату, менше 5 мм, % серія 1 серія 2 серія 3 серія 4 серія 5 серія 6 серія 7 серія 8 менше 5 16,9 16,0 15,5 14,2 13,6 13,0 12,1 11,2 Фракційними склад конвертерного шлаку, мм 5-15 15-25 25-40 16,0 15,5 15,0 14,0 13,0 12,5 11,9 11,0 15,3 15,0 14,7 13,6 13,0 12,1 11,5 10,7 15,0 14,6 14,0 13,6 12,5 12,8 11,5 10,6 Примітка: дані таблиці - результат лабораторно-промислових досліджень по серіям: серія 1 зміст закису заліза в агломераті серія 2 -"серія 3 -"серія 4 -"серія 5 -"серія 6 -"серія 7 -"серія 8 -" 4 більше 40 16,1 16,2 15,1 14,3 13,9 13,4 12,1 11,7 10-15% 15-20% 20-25% 25-30% 30-35% 35-40% 40-45% 45-50% 39389 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5