[go: up one dir, main page]

RU2110589C1 - Method of producing fluxed agglomerates - Google Patents

Method of producing fluxed agglomerates Download PDF

Info

Publication number
RU2110589C1
RU2110589C1 RU97104230/02A RU97104230A RU2110589C1 RU 2110589 C1 RU2110589 C1 RU 2110589C1 RU 97104230/02 A RU97104230/02 A RU 97104230/02A RU 97104230 A RU97104230 A RU 97104230A RU 2110589 C1 RU2110589 C1 RU 2110589C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
particle size
fuel
amount
agglomerate
Prior art date
Application number
RU97104230/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97104230A (en
Inventor
С.Л. Зевин
В.В. Греков
Г.В. Коршиков
А.С. Кузнецов
В.М. Кукарцев
В.Ф. Панченко
Б.Ф. Чернобривец
Original Assignee
Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU97104230/02A priority Critical patent/RU2110589C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2110589C1 publication Critical patent/RU2110589C1/en
Publication of RU97104230A publication Critical patent/RU97104230A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: crude mixture of fluxes in the form of carbonate minerals, taken in amount more than 50% the amount needed for caking solid fuel and quicklime taken in amount providing mixture moisture as high as ≤ 5%, is disintegrated to particle size less than < 0.10-0.16 mm with < 0.05-mm class content more than 85%. Mixture is then agglomerated to particle size below < 10 mm with < 1.25-mm and > 5-mm class contents 5-10 and 15-30%, respectively. The thus obtained mixture is added to charge, which is then agglomerated to particle size less than < 20 mm with < 2.5-mm and > 10-mm class contents 10-30 and 10- 20%, respectively. In this operation, fuel consumption satisfies condition to form agglomerate with FeO content within 6-10% range. Method provides for using disintegrated mixture in the form of powdered mass. Parameters of agglomerated charge and its requirements for temperature conditions for caking remain the same. EFFECT: facilitated agglomeration process. 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам термического окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд и концентратов цветных металлов. The invention relates to methods for thermal sintering of iron ores and concentrates and can be used in the agglomeration of ores and concentrates of non-ferrous metals.

Известен способ подготовки агломерационной шихты к спеканию, по которому топливо смешивают с флюсом, увлажняют и окомковывают. Флюс, например, известняк, имеет крупность 0,2 - 0,5 мм. К топливу его добавляют в количестве 5 - 20% от общего количества в агломерационной шихте [1]. A known method of preparing the sinter mixture for sintering, in which the fuel is mixed with flux, moisten and pelletize. The flux, for example, limestone, has a particle size of 0.2 - 0.5 mm. It is added to fuel in an amount of 5 - 20% of the total amount in the sinter mixture [1].

Недостатком этого способа является низкая эффективность в реализации поставленной цели: увеличение удельной производительности агломашины при снижении расхода топлива на спекание. Это объясняется тем, что и флюс (известняк), и топливо относятся к категории материалов с низкой комкуемкостью. Поэтому гранулы из них при смешивании с остальными компонентами шихты под влиянием механических воздействий почти полностью разрушаются. В результате остается влияние только одного фактора - боле тонкого измельчения флюсов. Это положительно влияет на выход годного и качество агломерата, но не оправдывает больших капитальных затрат на организацию дополнительной транспортной линии с окомкованием топлива и флюсов. The disadvantage of this method is the low efficiency in implementing the goal: an increase in the specific productivity of the sinter machine while reducing fuel consumption for sintering. This is because both flux (limestone) and fuel belong to the category of materials with low lumpiness. Therefore, granules from them when mixed with other components of the mixture under the influence of mechanical stresses are almost completely destroyed. As a result, the influence of only one factor remains - more than fine grinding of fluxes. This positively affects the yield and quality of the sinter, but does not justify the large capital costs of organizing an additional transport line with pelletizing fuel and fluxes.

Наиболее близким к предлагаемому является способ [2], сущность которого заключается в следующем: 100% флюсов в виде карбонатных пород и часть твердого углеродистого топлива совместно измельчают в агрегатах активного ударного действия до крупности меньше 3 мм при содержании фракции менее 0,10 мм - 20 - 50%. Количество топлива в смеси рассчитывают по формуле:

Figure 00000001

где
mт - количество топлива в смеси кг/(сух)/кг(сух) флюсов;
k - коэффициент, учитывающий активную поверхность частиц топлива, равный 0,30 - 0,50;
Cт - содержание углерода в топливе, %;
Figure 00000002
- количество CO2 в 1 кг флюсов, кг.Closest to the proposed method is [2], the essence of which is as follows: 100% of fluxes in the form of carbonate rocks and part of the solid carbonaceous fuel are jointly crushed in active impact aggregates to a particle size of less than 3 mm with a fraction content of less than 0.10 mm - 20 - fifty%. The amount of fuel in the mixture is calculated by the formula:
Figure 00000001

Where
m t - the amount of fuel in the mixture kg / (dry) / kg (dry) fluxes;
k is a coefficient taking into account the active surface of the fuel particles equal to 0.30 - 0.50;
C t - carbon content in the fuel,%;
Figure 00000002
- the amount of CO 2 in 1 kg of fluxes, kg

Влажность смеси регулируют путем ввода в неизмельченную смесь негашеной извести из расчета 3,12 кг CaOсв на 1 кг воды сверх 7%.The humidity of the mixture is regulated by introducing quicklime into the unmilled mixture at the rate of 3.12 kg of CaO sv per 1 kg of water in excess of 7%.

Способ предусматривает два варианта измельчения смеси: в одну и две стадии. При первом варианте измельчение осуществляют в одну стадию в агрегатах активного ударного действия. При втором варианте - в две стадии: на первой смесь измельчают в молотковых дробилках, на второй - в дезинтеграторе или дисмембраторе. The method provides two options for grinding the mixture: in one and two stages. In the first embodiment, grinding is carried out in one stage in units of active impact. In the second embodiment, in two stages: in the first, the mixture is crushed in hammer crushers, in the second, in a disintegrator or de-separator.

Этот способ спекания шихты прошел крупномасштабное промышленное апробирование и внедрен на аглофабрике АО "НЛМК" как новая технология производства низкозакисного агломерата [3]. Его экономическая эффективность выражается в снижении удельного расхода топлива на спекание (1,1 кг/т агломерата) и в уменьшении удельного расхода кокса на выплавку чугуна (4 кг/т чугуна). Последнее обусловлено значительным повышением горячей прочности агломерата: при восстановлении в области температур до 800oC опытный агломерат на 40 - 60% разрушается меньше, чем обычный.This method of sintering the mixture passed large-scale industrial testing and was introduced at the sinter plant of NLMK JSC as a new technology for the production of low-sinter agglomerate [3]. Its economic efficiency is expressed in a decrease in specific fuel consumption for sintering (1.1 kg / t of sinter) and in a decrease in specific consumption of coke for smelting cast iron (4 kg / t of cast iron). The latter is due to a significant increase in the hot strength of the agglomerate: when restored in the temperature range up to 800 o C, the experimental agglomerate is destroyed by 40-60% less than usual.

Недостатком этого способа является то, что механическая прочность агломерата (ГОСТ 151347-77) практически не повышается, а его восстановимость даже снижается на 9,1%. Это ограничивает объем внедрения способа [2] в производство. The disadvantage of this method is that the mechanical strength of the sinter (GOST 151347-77) practically does not increase, and its recoverability even decreases by 9.1%. This limits the amount of implementation of the method [2] in production.

Задачей изобретения является увеличение технико-экономической эффективности агломерационного производства за счет повышения удельной производительности агломашин, снижения удельного расхода топлива, повышения качества агломерата и уменьшения загрязнения окружающей среды. The objective of the invention is to increase the technical and economic efficiency of sinter production by increasing the specific productivity of sinter machines, reducing specific fuel consumption, improving the quality of sinter and reducing environmental pollution.

Реализация заявляемого способа обеспечивает:
1) повышение удельной производительности агломашин на 25 - 45%;
2) снижение удельного расхода топлива на 5 - 7%;
3) повышение восстановимости агломерата на 10 - 12,5% (ГОСТ 17212-84);
4) повышение прочности агломерата при восстановлении на 50 - 74,0% (ГОСТ 19575.84);
5) повышение механической прочности агломерата на 10,0 - 25% (ГОСТ 15137-77);
6) снижение количества отходящих газов, выбрасываемых в атмосферу, на 5 - 10%.
The implementation of the proposed method provides:
1) increase in specific productivity of sinter machines by 25 - 45%;
2) decrease in specific fuel consumption by 5 - 7%;
3) increase the agglomerate reducibility by 10 - 12.5% (GOST 17212-84);
4) increasing the strength of the sinter during recovery by 50 - 74.0% (GOST 19575.84);
5) increasing the mechanical strength of the sinter by 10.0 - 25% (GOST 15137-77);
6) reduction of the amount of exhaust gases emitted into the atmosphere by 5 - 10%.

Существенные признаки, характеризующие изобретение:
1. Сырые флюсы, твердое топливо и негашеную известь измельчают до крупности < (0,10 - 0,16) мм при содержании класса < 0,050 мм ≥ 85%.
The essential features characterizing the invention:
1. Raw fluxes, solid fuels and quicklime are crushed to a particle size <(0.10 - 0.16) mm with a grade content <0.050 mm ≥ 85%.

2. Количество твердого топлива в совместно измельчаемой смеси составляет ≥ 50% от общего расхода на спекание. 2. The amount of solid fuel in the co-milled mixture is ≥ 50% of the total consumption for sintering.

3. Количество негашеной извести в совместно измельчаемой смеси удовлетворяет условию, чтобы влажность смеси не превышала 5% (Wсм≤ 5%).3. The amount of quicklime in the co-milling mixture satisfies the condition that the moisture content of the mixture does not exceed 5% (W cm ≤ 5%).

4. Измельченную топливно-флюсовую смесь (ТФС) вводят в шихту либо в виде окомкованной массы с параметрами:
Максимальный размер - 10 мм
Содержание класса < 1,25 мм - 5 - 10%
Содержание класса > 5 мм - 15 - 30%,
либо в виде порошкообразной массы.
4. The crushed fuel-flux mixture (TFS) is introduced into the mixture or in the form of a pelletized mass with the parameters:
Maximum size - 10 mm
Class content <1.25 mm - 5 - 10%
Class content> 5 mm - 15 - 30%,
or in the form of a powdery mass.

5. Шихту после ввода ТФС смешивают и окомковывают до крупности < 20 мм при содержании классов < 2,5 мм и > 10 мм соответственно 10 - 30% и 10 - 20%. 5. The mixture after the introduction of TFS is mixed and pelletized to a particle size of <20 mm with a grade of <2.5 mm and> 10 mm, respectively, 10-30% and 10-20%.

6. Расход топлива на спекание удовлетворяет условию получения агломерата с содержанием FeO = 6 - 10%. 6. The fuel consumption for sintering satisfies the condition for the production of sinter with the content of FeO = 6 - 10%.

Признаки, отличительные от прототипа [2]:
1. Смесь из сырых флюсов, топлива и негашеной извести измельчают до крупности < (0,10 - 0,16) мм при содержании класса < 0,050 мм ≥ 85%.
Features distinguishing from the prototype [2]:
1. A mixture of crude fluxes, fuel and quicklime is ground to a particle size <(0.10 - 0.16) mm with a grade content <0.050 mm ≥ 85%.

2. Количество твердого топлива в совместно измельчаемой смеси составляет ≥ 50% от общего расхода на спекание. 2. The amount of solid fuel in the co-milled mixture is ≥ 50% of the total consumption for sintering.

3. Количество негашеной извести в совместно измельчаемой смеси из флюсов и топлива удовлетворяет условию, чтобы влажность смеси не превышала 5% (Wсм ≤ 5%).3. The amount of quicklime in the co-milled flux and fuel mixture satisfies the condition that the moisture content of the mixture does not exceed 5% (W cm ≤ 5%).

4. Измельченную топливно-флюсовую смест (ТФС) используют по двум вариантам:
в окомкованном виде с параметрами:
Максимальная крупность - 10 мм
Содержание класса 1,25 мм - 5 - 10%
Содержание класса 5 мм - 15 - 30%
и в неокомкованном: в виде порошкообразной массы.
4. The ground fuel-flux mix (TFS) is used in two ways:
in pelletized form with parameters:
Maximum fineness - 10 mm
Class content 1.25 mm - 5 - 10%
Class content 5 mm - 15 - 30%
and unoccupied: in the form of a powdery mass.

5. Всю шихту окомковывают до крупности < 20 мм при содержании классов < 2,5 мм и > 10 мм соответственно 10 - 30% и 10 - 20%. 5. The entire charge is pelletized to a particle size of <20 mm with a grade of <2.5 mm and> 10 mm, respectively 10–30% and 10–20%.

6. Расход топлива на спекание удовлетворяет условию получения агломерата с содержанием FeO в пределах 6 - 10%. 6. The fuel consumption for sintering satisfies the condition for producing an agglomerate with an FeO content in the range of 6-10%.

Признаки, достаточные во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны:
1. Смесь из сырых флюсов, топлива и негашеной извести измельчают до крупности < (0,10 - 0,16) мм при содержании класса < 0,050 мм ≥ 85%.
Signs sufficient in all cases to which the requested scope of legal protection applies:
1. A mixture of crude fluxes, fuel and quicklime is ground to a particle size <(0.10 - 0.16) mm with a grade content <0.050 mm ≥ 85%.

2. Количество твердого топлива в совместно измельчаемой смеси составляет ≥ 50% от общего расхода на спекание. 2. The amount of solid fuel in the co-milled mixture is ≥ 50% of the total consumption for sintering.

3. Количество негашеной извести в совместно измельчаемой смеси удовлетворяет условию, чтобы влажность смеси не превышала 5% (Wсм ≤ 5%).3. The amount of quicklime in the co-milling mixture satisfies the condition that the moisture content of the mixture does not exceed 5% (W cm ≤ 5%).

4. Измельченную смесь вводят в шихту либо в виде окомкованной массы с параметрами по гранулометрическому составу:
Максимальный размер - 10 мм
Содержание класса < 1,25 мм - 5 - 10%
Содержание класса > 5 мм - 15 - 30%
либо в виде порошкообразной массы.
4. The crushed mixture is introduced into the mixture or in the form of a pelletized mass with parameters according to particle size distribution:
Maximum size - 10 mm
Class content <1.25 mm - 5 - 10%
Class content> 5 mm - 15 - 30%
or in the form of a powdery mass.

5. Всю шихту окомковывают до крупности < 20 мм при содержании классов < 2,5 мм и > 10 мм соответственно 10 - 30% и 10 - 20%. 5. The entire charge is pelletized to a particle size of <20 mm with a grade of <2.5 mm and> 10 mm, respectively 10–30% and 10–20%.

6. Расход топлива на спекание удовлетворяет условию получения агломерата с содержанием FeO в пределах 6 - 10%. 6. The fuel consumption for sintering satisfies the condition for producing an agglomerate with an FeO content in the range of 6-10%.

В основу заявляемого способа спекания офлюсованного агломерата положены термодинамические и кинетические звакономерности физико-химических процессов на стадии твердофазных превращений. Предложенная технология подготовки шихты путем тонкого совместного измельчения флюсов и топлива принципиально меняет их аутогезионные свойства. Частицы известняка, доломита, коксика, антрацита т. п. материалов, используемых в качестве флюсов и топлива, при измельчении до размеров < 0,050 мм (85% и больше) приобретают высокие комкующие свойства [4, 5] . Они становятся способными окомковываться с образованием довольно прочных гранул, способных сохранять свою структуру при смешивании с шихтой, а при окомковании выполняют роль зародышей грануляции. The basis of the proposed method for sintering an fluxed agglomerate is based on thermodynamic and kinetic sonicity of physicochemical processes at the stage of solid-phase transformations. The proposed technology for the preparation of the mixture by fine co-grinding of fluxes and fuels fundamentally changes their auto-adhesive properties. Particles of limestone, dolomite, coke, anthracite, etc. materials used as fluxes and fuels, when crushed to sizes <0.050 mm (85% or more) acquire high clumping properties [4, 5]. They become able to pelletize with the formation of rather strong granules, capable of retaining their structure when mixed with the charge, and when pelletizing, they play the role of granulation nuclei.

Если же измельченную смесь вводят в шихту в виде порошкообразной массы, то частицы флюсов и топлива в измельченной смеси благодаря изменению формы и поверхностных свойств равномерно распределяются по классам гранул окомкованной шихты и по толщине гранул. If the crushed mixture is introduced into the mixture in the form of a powdery mass, then flux and fuel particles in the crushed mixture due to the change in shape and surface properties are evenly distributed between the classes of granules of the pelletized mixture and the thickness of the granules.

Теплофизические и физико-химические свойства частиц размеров < 0,050 мм принимают такие характеристики, что совершенно меняются кинетические закономерности химических реакций горения топлива, диссоциации карбонатов и взаимодействия твердых фаз. Например, такие процессы как диссоциация карбонатов (CaCO3 ----> CaO + CO2; MgCO3 ---> MgO + CO2) и горение углерода (C + O2 ---> CO2; C + 1/2 O2 ---> CO) идут по всей толщине этих частиц. Роль факторов тепло- и температуропроводности снизилась настолько, что инкубационные периоды этих реакций не стали занимать сколько-нибудь существенного значения. В результате этого значительно увеличилось время для твердофазных реакций, в результате которых формируется связка агломерата. Принципиальное отличие в механизме образования связки в структуре агломерата заключается в том, что первичной жидкой фазой являются силикаты железа, в расплаве которых растворяется CaO. При заявляемой технологии образование силикатов кальция на стадии твердофазных реакций сводится к минимуму. За счет тонкого измельчения топлива и тесного контакта его с рудными частицами шихты реакции окисления магнетита сводятся к минимуму, но активно развиваются реакции восстановления трехвалентного железа (Fe3+) до двухвалентного (Fe2+)
Fe3O4 + C(CO) ---> 3FeO + CO(CO2),
Fe2O3 + C(CO) ---> 2FeO + CO(CO2)
Закись железа взаимодействует с SiO2 пустой породы с образованием фаялита - FeSiO4, в котором растворяется оксид кальция. Такая последовательность образования связки в структуре агломерата сводит к минимуму образование силикатов кальция вида ларнита Ca2SiO4 и волластонита CaSiO3. Последние оказывают самое неблагоприятное влияние на металлургические свойства агломерата за счет модификационных превращений при охлаждении.
The thermophysical and physicochemical properties of particles of sizes <0.050 mm take such characteristics that the kinetic laws of chemical reactions of fuel combustion, dissociation of carbonates and the interaction of solid phases completely change. For example, processes such as the dissociation of carbonates (CaCO 3 ----> CaO + CO 2 ; MgCO 3 ---> MgO + CO 2 ) and carbon burning (C + O 2 ---> CO 2 ; C + 1 / 2 O 2 ---> CO) go over the entire thickness of these particles. The role of heat and thermal diffusivity factors decreased so much that the incubation periods of these reactions did not take on any significant significance. As a result of this, the time for solid-phase reactions, as a result of which an agglomerate bunch is formed, has significantly increased. The fundamental difference in the mechanism of ligament formation in the agglomerate structure is that the primary liquid phase is iron silicates, in the melt of which CaO dissolves. With the inventive technology, the formation of calcium silicates at the stage of solid-phase reactions is minimized. Due to the fine grinding of the fuel and its close contact with the ore particles of the charge, the oxidation reactions of magnetite are minimized, but the reactions of reduction of ferric iron (Fe 3+ ) to ferrous (Fe 2+ ) are actively developing
Fe 3 O 4 + C (CO) ---> 3FeO + CO (CO 2 ),
Fe 2 O 3 + C (CO) ---> 2FeO + CO (CO 2 )
Iron oxide interacts with the SiO 2 waste rock with the formation of fayalite - FeSiO 4 , which dissolves calcium oxide. This sequence of binder formation in the structure of the agglomerate minimizes the formation of calcium silicates of the type larnite Ca 2 SiO 4 and wollastonite CaSiO 3 . The latter have the most adverse effect on the metallurgical properties of the agglomerate due to modification transformations during cooling.

Исследование шлифов агломерата, спеченного по заявляемой технологии, показало, что его структура принципиально отличается от структуры обычного агломерата. Это отличие заключается в том, что каркас опытного агломерата сложен практически из одних кристаллов магнетита. Размеры этих кристаллов во много раз меньше кристаллов магнетита, образующих каркас обычного агломерата. Связка у опытного агломерата имеет вид тонких прослоек,обволакивающих практически все кристаллы магнетита. У обычного агломерата аморфная масса занимает большие объемы и нередко принимает участие в образовании каркаса. The study of thin sections of sinter, sintered according to the inventive technology, showed that its structure is fundamentally different from the structure of ordinary sinter. This difference lies in the fact that the framework of the experimental agglomerate is composed of practically only magnetite crystals. The sizes of these crystals are many times smaller than the magnetite crystals forming the framework of a conventional agglomerate. The bundle of the experimental agglomerate has the form of thin interlayers enveloping almost all magnetite crystals. In a conventional agglomerate, an amorphous mass occupies large volumes and often takes part in the formation of a skeleton.

Подобное изменение в структуре агломерата имеет место при спекании по способу [2]. Однако это изменение не столь существенно, как это имеет место при заявляемом способе. A similar change in the structure of the agglomerate takes place during sintering according to the method [2]. However, this change is not as significant as it occurs with the claimed method.

Обоснование регламентируемых параметров
1. Регламентируемая крупность измельчения (< 0,10 - 0,16%) мм при содержании класса < 0,050 мм ≥ 85% продиктована требованием радикального изменения стрктурных и текстурных характеристик флюсов и топлива. При размере частиц < 0,050 мм реакционные свойства этих материалов резко возрастают. Это происходит как вследствие многократного увеличения удельной поверхности (с 0,5 - 1,5 м2/на 1 кг до 8 - 10 м2/на 1 кг), так и изменения формы частиц.
Justification of regulated parameters
1. The regulated size of grinding (<0.10 - 0.16%) mm with a grade content of <0.050 mm ≥ 85% is dictated by the requirement of a radical change in the structural and texture characteristics of fluxes and fuels. When the particle size <0,050 mm, the reaction properties of these materials increase sharply. This occurs both as a result of a multiple increase in the specific surface (from 0.5 - 1.5 m 2 / per 1 kg to 8 - 10 m 2 / per 1 kg) and a change in the shape of the particles.

При обозначенных значениях крупности флюсы и топливо приобретают способность окомковываться с образованием прочных гранул, способных не разрушаться при перегрузках, смешивании с шихтой и при окомковании. With the indicated coarseness values, fluxes and fuel acquire the ability to pelletize with the formation of strong granules that can not break when overloaded, mixed with the charge and when pelletizing.

2. Нижний предел количества совместно измельченного топлива ≥ 50% отвечает условию, когда эффективность заявляемого способа проявляется наиболее заметно. 2. The lower limit of the amount of co-crushed fuel ≥ 50% meets the condition when the effectiveness of the proposed method is most noticeable.

Верхний предел по количеству совместно измельченного топлива не регламентируют. Наибольшая эффективность достигается при условии, когда на совместное измельчение направляют все топливо, которое требуется для спекания шихты. Однако осуществить такую технологию возможно лишь при высокой культуре производства, когда соблюдаются технологические режимы на всех этапах подготовки шихты. Особенно важно высокое качество усреднения сырых материалов. Если этого нет, то какое-то количество топлива готовят по обычной технологии до крупности < 3 мм и загружают в топливные бункеры шихтового отделения для оперативного управления тепловым режимом спекания. The upper limit on the amount of co-milled fuel is not regulated. The greatest efficiency is achieved provided that all the fuel that is required for sintering the charge is sent to co-grinding. However, to implement such a technology is possible only with a high production culture, when the technological regimes are observed at all stages of the preparation of the charge. Especially important is the high quality averaging of raw materials. If this is not the case, then a certain amount of fuel is prepared according to the usual technology to a particle size <3 mm and loaded into the fuel bunkers of the charge compartment for the operational control of the thermal sintering mode.

3. Регламентируемая влажность смеси (≤ 5%) отвечает ее оптимальным реологическим свойствам (по сыпучести и слеживаемости). Превышение этой величины нежелательно по причине усиления слеживаемости в бункере. 3. The regulated humidity of the mixture (≤ 5%) corresponds to its optimal rheological properties (for flowability and caking). Exceeding this value is undesirable due to increased caking in the hopper.

Минимальную величину по влажности не регламентируют. Она определяется количеством извести, используемой в аглошихте. Излишняя "сухость" не рекомендуется, так как это усиливает пылеобразование при перегрузках. The minimum value for humidity is not regulated. It is determined by the amount of lime used in the sinter charge. Excessive "dryness" is not recommended, as this enhances dust formation during overloads.

4. Гранулометрический состав измельченной смеси соответствует гранулометрическому составу окомкованной шихты при соблюдении требований высокой эффективности окомкования. С точки зрения качества агломерата накатывание больших слоев шихты (по толщине) на гранулы измельченной смеси нецелесообразно. Наиболее выгодным оказывается такая структура шихты, когда гранулы измельченной смеси при окомковании образуют гранулы шихты на один класс выше, но не больше. Например, гранулы измельченной смеси класса 1,25 - 2,5 мм при окомковании образуют гранулы шихты класса 2,5 - 5 мм. В этом случае максимальные толщины накатанных слоев равны:

Figure 00000003

где
d i max - максимальный размер ячейки сита класса i, мм;
d i-1 min - минимальный размер ячейки сита класса i-1, мм.4. The particle size distribution of the crushed mixture corresponds to the particle size distribution of the pelletized mixture, subject to the requirements of high pelletizing efficiency. From the point of view of the quality of the agglomerate, rolling large layers of the mixture (in thickness) onto the granules of the crushed mixture is impractical. The most favorable is the charge structure when the granules of the crushed mixture during pelletizing form the granules of the mixture one class higher, but not more. For example, granules of a ground mixture of a class 1.25 - 2.5 mm, when pelletizing, form granules of a charge of a class 2.5 - 5 mm. In this case, the maximum thickness of the rolled layers is equal to:
Figure 00000003

Where
d i max - maximum mesh size of a sieve of class i, mm;
d i-1 min - the minimum mesh size of the sieve class i-1, mm

5. Регламентирование содержания FeO в агломерате в пределах 6 - 10% обусловлено тем, что при высоком расходе топлива, когда FeO >> 10%, влияние заявляемого способа на качество агломерата резко снижается. Это объясняется тем, что при высоких значениях расхода топлива агломерат приобретает литую структуру, где не прослеживается характер твердофазных реакций. 5. Regulation of the content of FeO in the agglomerate in the range of 6-10% due to the fact that with high fuel consumption, when FeO >> 10%, the influence of the proposed method on the quality of the agglomerate is sharply reduced. This is explained by the fact that at high values of fuel consumption, the agglomerate acquires a cast structure, where the nature of solid-phase reactions is not traced.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. The inventive method is as follows.

В корпус измельчения направляют сырые флюсы (100% от общего количества), ≥ 50% от общего расхода топлива (коксик, антрацит, уголь) и негашеную известь. Raw fluxes (100% of the total amount), ≥ 50% of the total fuel consumption (coke, anthracite, coal) and quicklime are sent to the grinding body.

Количество негашеной извести задают столько, чтобы связать гигроскопическую влагу, поступающую с топливом и флюсом, оставив количество свободной воды не более 5% по отношению всей массы смеси. Для связывания 1 кг воды требуется 3,12 кг CaOсв.The amount of quicklime is set so as to bind the hygroscopic moisture coming from the fuel and flux, leaving the amount of free water not more than 5% relative to the total weight of the mixture. To bind 1 kg of water, 3.12 kg of CaO St. are required.

Измельчение осуществляют в шаровых мельницах сухого помола или в молотковых роторных дробилках с воздушной классификацией. Grinding is carried out in ball mills of dry grinding or in hammer rotary crushers with air classification.

Измельченную смесь направляют на окомкование (по способу 1),а после окомкования - в бункеры шихтового отделения. Из бункеров с помощью питателей, например, выбрационного действия окомкованную смесь дозируют на сборный шихтовый конвейер. Дозирование осуществляют с помощью весоизмерительных устройств. Расход окомкованной измельченной смеси удовлетворяет требованиям получения агломерата с заданными параметрами по основности и содержанию FeO. The crushed mixture is sent to pelletizing (according to method 1), and after pelletizing - to the bunkers of the charge compartment. From the bunkers, with the help of feeders, for example, of selective action, the pelletized mixture is dosed onto a prefabricated charge conveyor. Dosing is carried out using weighing devices. The flow rate of the pelletized ground mixture satisfies the requirements for producing an agglomerate with the given parameters in terms of basicity and FeO content.

При условии высокой стабильности поступления сырых материалов и хорошем качестве усреднения представляется возможным все топливо, которое требуется для спекания, направить на совместное измельчение с флюсами. В этом случае достигается наибольший эффект от заявляемого способа. Given the high stability of the supply of raw materials and good averaging quality, it seems possible to send all the fuel that is required for sintering to be sent to co-grinding with fluxes. In this case, the greatest effect of the proposed method is achieved.

Если технологический режим неустойчив и требуется частое изменение расхода топлива, то целесообразно не все топливо направлять на совместное измельчение, оставив часть его (5 - 15%) для оперативного регулирования теплового режима спекания. Окомкование измельченной смеси осуществляют либо в барабанных окомкователях, либо в чашевых грануляторах. Заданную крупность достигают путем оптимизации влажности. If the technological mode is unstable and a frequent change in fuel consumption is required, then it is advisable not to send all the fuel to co-grinding, leaving part of it (5 - 15%) for the operational control of the thermal sintering mode. Pelletization of the crushed mixture is carried out either in drum pelletizing machines or in bowl granulators. The desired fineness is achieved by optimizing humidity.

После ввода окомкованной ТФС шихту смешивают, окомковывают и направляют в загрузочные бункеры на агломашину. Режим окомкования шихты регулируют изменением влажности, достигая заданного гранулометрического состава. After entering the pelletized TFS, the mixture is mixed, pelletized and sent to the loading bunkers on the sinter machine. The mode of pelletizing the charge is controlled by a change in humidity, reaching a predetermined particle size distribution.

При вводе измельченной ТФС в виде порошкообразной массы (способ 2) параметры окомкованной шихты не изменяют. When you enter the crushed TFS in the form of a powdered mass (method 2), the parameters of the pelletized charge do not change.

Апробирование заявляемого способа производилось в лаборатории ЛГТУ, расположенной на территории аглофабрики АО "НЛМК". Сырьевые условия и газодинамический режим спекания были максимально приближены к промышленным условиям этой аглофабрики. Рудная часть шихты состояла: стойленская окисленная руда 18,1%, смесь концентратов (из магнетитовых железистых кварцитов КМА - Ст. ГОК, ЛЕбГОК, КМА-руда) 63,6% и железосодержащие отходы 18,3%. Testing of the proposed method was carried out in the laboratory of LSTU, located on the territory of the sinter plant of JSC "NLMK". The raw material conditions and the gas-dynamic sintering regime were as close as possible to the industrial conditions of this sinter plant. The ore part of the charge consisted of: Stoilenskaya oxidized ore 18.1%, a mixture of concentrates (from magnetite ferruginous quartzites KMA - St. GOK, LEbGOK, KMA ore) 63.6% and iron-containing waste 18.3%.

В качестве флюсов использовали известняк Студеновского и доломитизированный известняк Данковского месторождений в соотношении 1:1 (по массе). As fluxes, Studenovsky limestone and dolomitic limestone of Dankovsky deposits were used in a ratio of 1: 1 (by weight).

Топливом служили коксик и антрацитовый штаб: Cгор = 80,5%, S = 0,73%, V = 1,5%.Coke and anthracite headquarters served as fuel: C mountains = 80.5%, S = 0.73%, V = 1.5%.

Химический состав агломерата, %: Feобщ. 57,3 - 57,6; FeO 5 - 11; SiO2 7,00 - 7,42; CaO 8,90 - 9,10; Al2O3 0,90 - 1,10; MgO 1,57 - 1,83; CaO/SiO2 1,20 - 1,27.The chemical composition of the agglomerate,%: Fe total. 57.3 - 57.6; FeO 5-11; SiO 2 7.00-7.42; CaO 8.90 - 9.10; Al 2 O 3 0.90-1.10; MgO 1.57-1.83; CaO / SiO 2 1.20 - 1.27.

Основные технологические особенности проведения опытов. The main technological features of the experiments.

1. Измельчение ТФС осуществляли в шаровой мельнице промышленного типа 1500 • 1600 мм. 1. TFS was milled in an industrial ball mill of 1500 • 1600 mm.

2. Количество негашеной извести в ТФС добавляли, исходя из условия связывания гигроскопической воды, превышающей 5%. 2. The amount of quicklime in TFS was added based on the conditions for the binding of hygroscopic water in excess of 5%.

Пример расчета: количество ТФС 100 кг, влажность 6%. Calculation example: amount of TFS 100 kg, humidity 6%.

Избыточная влага сверх регламентируемого уровня составляет 1% или 1 кг. Для связывания этого количества воды требуется

Figure 00000004

где
MCaO и
Figure 00000005
- молярные массы CaO и H2O;
Figure 00000006
- содержание CaOсв в извести (доли).Excess moisture in excess of the regulated level is 1% or 1 kg. To bind this amount of water is required
Figure 00000004

Where
M CaO and
Figure 00000005
- molar masses of CaO and H 2 O;
Figure 00000006
- the content of CaO St. in lime (fraction).

При содержании в извести CaOсв = 87,3% ее расход составляет

Figure 00000007

Эта величина отвечает условию максимально допустимой влажности измельченной смеси: 5%.When the content of lime CaO cb = 87.3%, its consumption is
Figure 00000007

This value meets the condition for the maximum permissible moisture content of the crushed mixture: 5%.

3. Измельченную смесь окомковывали на тарельчатом окомкователе (D = 1 м). Пределы изменения влажности смеси составляли 7,5 - 9,0%. 3. The crushed mixture was pelletized on a disk pelletizer (D = 1 m). The limits of change in the humidity of the mixture were 7.5 - 9.0%.

4. Смешивание и окомкование шихты осуществляли также на тарельчатом грануляторе. Регламентировали влажность и продолжительность окомкования. Влажность изменяли в пределах 8,5 - 10,5%, продолжительность окомкования выдерживали постоянной - 5 мин. 4. Mixing and pelletizing of the charge was also carried out on a plate granulator. Regulated humidity and duration of pelletizing. Humidity was varied in the range of 8.5 - 10.5%, the duration of pelletizing was kept constant - 5 minutes.

5. При загрузке окомкованной шихты в спекательную чашу соблюдали условия по сегрегации, которые имеют место при однослойной загрузке шихты на агломашину. Для этого окомкованную шихту по наклонному желобу ссыпали на конус, который делили по высоте на 3 части, соответствующие по массе как 1:2:1. Шихту из нижней части конуса загружали нижним слоем, из серединной части - вторым слоем и шихту из верхней части - верхним слоем. При такой загрузке структура слоя в аглочаше довольно близко воспроизводила структуру слоя шихты на агломашине N 1 АО "НЛМК", на которой осуществлена однослойная загрузка. 5. When loading the pelletized mixture into the sintering bowl, the segregation conditions that apply when a single-layer loading of the mixture onto an sintering machine were observed. To do this, the pelletized mixture was poured along an inclined trough into a cone, which was divided by height into 3 parts, corresponding in weight as 1: 2: 1. The mixture from the lower part of the cone was loaded with the lower layer, from the middle part with the second layer and the mixture from the upper part with the upper layer. With such a load, the layer structure in the sinter bowl rather closely reproduced the structure of the charge layer on sinter machine No. 1 of NLMK JSC, on which a single-layer load was carried out.

Масса загруженной шихты составляла 49,5 - 51,5 кг. Высота слоя 500 мм. Зажигание шихты осуществляли смесью доменного, коксового и природного газов. The mass of the loaded charge was 49.5 - 51.5 kg. Layer height 500 mm. The charge was ignited with a mixture of blast furnace, coke and natural gases.

Механическая обработка спека по условиям разрушения и гранулометрическому составу годного имитировала промышленные условия аглофабрики АО "НЛМК". Выход годного определяли на стадии образования "бункерного" и "скипового" агломератов. Последний подвергали стабилизации. Динамика изменения выхода годного по стадиям обработки спека служила показателем спека и агломерата. The mechanical processing of the cake according to the conditions of destruction and the particle size distribution of the usable one imitated the industrial conditions of the sinter plant of NLMK JSC. The yield was determined at the stage of formation of the "bunker" and "skip" agglomerates. The latter was subjected to stabilization. The dynamics of the yield change according to the stages of the processing of cake served as an indicator of cake and agglomerate.

Годный - "скиповый" испытывали на прочность (ГОСТ 15137-77), восстановимость (ГОСТ 17212-84) и прочность при восстановлении (ГОСТ 19575-84). Suitable - "skip" was tested for strength (GOST 15137-77), recoverability (GOST 17212-84) and strength during recovery (GOST 19575-84).

В табл. 1 приведены технологические параметры лабораторных спеканий, охватывающих граничные значения параметров заявляемого способа. Показатели спекания этих опытов приведены в табл. 2. Здесь опыт N 1 соответствует по параметрам технологии прототипу [2]. Опыты 2, 3, 4 и 5 иллюстрируют влияние количества топлива, задаваемого на совместное измельчение с флюсами; опыты 6, 7 и 8 - влияние крупности измельчения; опыты 9 и 10 - влияние крупности окомкованной ТФС; опыты 11 и 12 - влияние крупности окомкованной шихты; опыты 13 и 14 - влияние общего расхода топлива (критерий - содержание FeO а агломерате); опыты 16 и 17 - влияние влажности измельченной смеси. Опыт 18 иллюстрирует эффективность заявляемого способа по варианту, когда ТФС не окомковывают (способ 2). In the table. 1 shows the technological parameters of laboratory sintering, covering the boundary values of the parameters of the proposed method. The sintering indices of these experiments are given in table. 2. Here experience N 1 corresponds to the technology parameters of the prototype [2]. Tests 2, 3, 4, and 5 illustrate the effect of the amount of fuel specified for co-milling with fluxes; experiments 6, 7 and 8 - the effect of fineness grinding; experiments 9 and 10 - the effect of the size of the pelletized TFS; experiments 11 and 12 - the effect of the size of the pelletized mixture; experiments 13 and 14 - the effect of total fuel consumption (criterion is the content of FeO in the agglomerate); experiments 16 and 17 - the effect of humidity of the crushed mixture. Experience 18 illustrates the effectiveness of the proposed method according to the option when the TFS is not pelletized (method 2).

Эффективность заявляемого способа определена по результатам опытов 5, 11 и 13, параметры которых соответствуют регламентированным значениям по способу 1. Количественная оценка эффективности приведена ниже. The effectiveness of the proposed method is determined by the results of experiments 5, 11 and 13, the parameters of which correspond to the regulated values of method 1. A quantitative assessment of the effectiveness is given below.

Технологические параметры и технико-экономические показатели и качество агломерата в опытных спеканиях приведены в табл. 1, 2. Technological parameters and technical and economic indicators and the quality of the sinter in experimental sintering are given in table. 12.

Анализ представленных данных позволяет заключить, что заявляемый способ производства офлюсованного агломерата имеет большие преимущества по сравнению с прототипом. Эти преимущества относятся ко всем показателям, отражающим технико-экономическую эффективность агломерационного производства и качество агломерата. Последнее обспечит снижение удельного расхода кокса на выплавку чугуна и прирост производительности доменных печей. Analysis of the data presented allows us to conclude that the inventive method for the production of fluxed sinter has great advantages compared to the prototype. These advantages apply to all indicators reflecting the technical and economic efficiency of sinter production and the quality of sinter. The latter will ensure a decrease in the specific consumption of coke for smelting pig iron and an increase in the productivity of blast furnaces.

Claims (1)

Способ производства офлюсованного агломерата, включающий предварительное измельчение смеси, состоящей из 100% сырых флюсов, необходимых для агломерации и представленных карбонатной горной породой, части твердого топлива и негашеной извести, ввод компонентов смеси в агломерационную шихту, смешивание, окомкование и спекание, отличающийся тем, что количество негашеной извести в измельченной части смеси устанавливают из условия обеспечения влажности смеси ≤ 5%, а количество твердого топлива составляет более 50% от общего расхода топлива на спекание, который устанавливают из условия получения агломерата с содержанием FеО 6 - 10%, при этом смесь измельчают до крупности < 0,10 - 0,16 мм при содержании класса < 0,050 мм ≤ 85% и вводят в агломерационную шихту либо в порошкообразном виде, либо смесь предварительно окомковывают до крупности < 10 мм при содержании классов < 1,25 мм и > 5 мм, соответственно 5 - 10% и 15 - 30%, а окомкование агломерационной шихты осуществляют до крупности < 20 мм при содержании классов < 2,5 мм и > 10 мм соответственно 10 - 30% и 10 - 20%. A method for the production of fluxed agglomerate, including preliminary grinding of a mixture consisting of 100% crude fluxes necessary for agglomeration and represented by carbonate rock, part of solid fuel and quicklime, introducing the components of the mixture into the sintering mixture, mixing, pelletizing and sintering, characterized in that the amount of quicklime in the crushed part of the mixture is determined from the condition of ensuring the humidity of the mixture ≤ 5%, and the amount of solid fuel is more than 50% of the total fuel consumption for baking, which is established from the conditions for producing an agglomerate with a FeO content of 6-10%, while the mixture is crushed to a particle size <0.10 - 0.16 mm with a grade content of <0.050 mm ≤ 85% and introduced into the sinter mixture or in powder form, either the mixture is pre-pelletized to a particle size <10 mm with a grade content of <1.25 mm and> 5 mm, respectively 5 to 10% and 15 to 30%, and the agglomeration charge is pelletized to a particle size of <20 mm with a grade content of <2.5 mm and> 10 mm, respectively 10 - 30% and 10 - 20%.
RU97104230/02A 1997-03-19 1997-03-19 Method of producing fluxed agglomerates RU2110589C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104230/02A RU2110589C1 (en) 1997-03-19 1997-03-19 Method of producing fluxed agglomerates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104230/02A RU2110589C1 (en) 1997-03-19 1997-03-19 Method of producing fluxed agglomerates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2110589C1 true RU2110589C1 (en) 1998-05-10
RU97104230A RU97104230A (en) 1998-08-27

Family

ID=20190930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104230/02A RU2110589C1 (en) 1997-03-19 1997-03-19 Method of producing fluxed agglomerates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2110589C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2304626C1 (en) * 2005-11-16 2007-08-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Charge for production of the agglomerate
RU2608046C1 (en) * 2015-01-12 2017-01-12 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное внедренческое предприятие "ТОРЭКС" Procedure for production of agglomerate out of oxidared ores and concentrates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789611A1 (en) * 1976-05-03 1980-12-23 Донецкий Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института По Очистке Технологических Газов, Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии Method of preparing agglomeration charge for sintering
RU2009219C1 (en) * 1991-12-18 1994-03-15 Коршиков Геннадий Васильевич Method for production of highly reduced low-oxide flux sinter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789611A1 (en) * 1976-05-03 1980-12-23 Донецкий Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института По Очистке Технологических Газов, Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии Method of preparing agglomeration charge for sintering
RU2009219C1 (en) * 1991-12-18 1994-03-15 Коршиков Геннадий Васильевич Method for production of highly reduced low-oxide flux sinter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3. Сталь. - 1994, N 10, с. 10 - 17. 4. Известия АН СССР. Металлы. - 1974, N 6, с. 23 - 33. 5. Сталь. - 1975, N 7, с. 580 - 584. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2304626C1 (en) * 2005-11-16 2007-08-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Charge for production of the agglomerate
RU2608046C1 (en) * 2015-01-12 2017-01-12 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное внедренческое предприятие "ТОРЭКС" Procedure for production of agglomerate out of oxidared ores and concentrates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8906131B2 (en) Direct production of iron slabs and nuggets from ore without pelletizing or briquetting
CN101705317B (en) Method for Harmless Treatment of Chromium Slag Using Metallurgical Sintering and Blast Furnace
JP5000366B2 (en) Method for producing sintered ore
RS20060207A (en) Self-reducing, cold-bonded pellets
Fernández-González et al. Iron ore agglomeration technologies
AU2009273783B2 (en) Process to produce manganese pellets from non-calcinated manganese ore and agglomerate obtained by this process
US8333823B2 (en) Method and system for producing metallic iron nuggets
US20130032005A1 (en) Bentonite-bound compacts of undersized oxidic iron carriers
RU2458158C2 (en) Method of obtaining pelletised metallurgical raw materials
US5127939A (en) Synthetic olivine in the production of iron ore sinter
JP5512205B2 (en) Strength improvement method of raw material for agglomerated blast furnace
WO2013161653A1 (en) Metal iron-containing sintered body
RU2110589C1 (en) Method of producing fluxed agglomerates
US4518428A (en) Agglomerates containing olivine
JP3144886B2 (en) Method for producing sintered ore or pellet ore as raw material for blast furnace using lime cake
US2960396A (en) Pelletization of iron ore concentrates
EP0053139B1 (en) Agglomerates, a process for producing thereof and use thereof
US3194673A (en) Hydraulic cement and process for making same
WO2020065691A1 (en) Solid agglomerated product based on iron oxides and corresponding production method
US3469970A (en) Pelletization of a sponge iron produced by direct reduction
US4963185A (en) Agglomerates containing olivine for use in blast furnace
EP1749894A1 (en) Semi-reduced sintered ore and method for production thereof
RU2067124C1 (en) Method of fluxed agglomerate production
JP2014159622A (en) Method of producing reduced iron
JPH11106821A (en) Method for producing agglomerate raw material for steelmaking

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050320