RU2353676C1 - Method of pellets manufacturing - Google Patents
Method of pellets manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353676C1 RU2353676C1 RU2007132992/02A RU2007132992A RU2353676C1 RU 2353676 C1 RU2353676 C1 RU 2353676C1 RU 2007132992/02 A RU2007132992/02 A RU 2007132992/02A RU 2007132992 A RU2007132992 A RU 2007132992A RU 2353676 C1 RU2353676 C1 RU 2353676C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pellets
- cooling
- temperature
- zone
- layer
- Prior art date
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области подготовки сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при производстве окатышей.The invention relates to the field of preparation of raw materials for metallurgical processing and can be used in the manufacture of pellets.
Известно, что на зарубежных и отечественных обжиговых конвейерных машинах [1, 2] режим термообработки слоя окатышей осуществляют в пяти технологических зонах - сушки, нагрева, обжига, рекуперации и охлаждения. Такой режим обеспечивает полный процесс превращения сырых окатышей с исходной прочностью 0,8-1,5 кг/ок. в обожженные с прочностью 150-350 кг/ок. Вместе с тем наблюдается снижение прочностных свойств обожженных окатышей верхнего горизонта слоя под длительным воздействием высоких температур. Окатыши верха слоя приобретают зональную структуру вследствие диссоциации гематита и рекристаллизационных процессов. Кроме того, окатыши слипаются в гроздья, что приводит к снижению газопроницаемости слоя. В то же время для получения прочных окатышей нижних горизонтов слоя необходима выдержка слоя в зоне высоких температур для достижения минимально необходимых температур, способствующих упрочнению окатышей низа слоя. Далее обожженные окатыши после зоны рекуперации поступают в зону охлаждения, где охлаждение слоя производится холодным воздухом, при этом скорость охлаждения низа слоя превышает 200 град/мин. Это приводит к значительному разупрочнению окатышей вследствие развития напряжений в структуре окатышей и образованию микротрещин [3]. Прочность окатышей низа слоя падает до 100 кг/ок.It is known that on foreign and domestic roasting conveyor machines [1, 2], the heat treatment mode of the pellet layer is carried out in five technological zones - drying, heating, roasting, recovery and cooling. This mode provides the complete process of converting raw pellets with an initial strength of 0.8-1.5 kg / approx. in calcined with a strength of 150-350 kg / approx. At the same time, there is a decrease in the strength properties of calcined pellets of the upper layer horizon under prolonged exposure to high temperatures. The pellets of the top of the layer acquire a zonal structure due to the dissociation of hematite and recrystallization processes. In addition, the pellets stick together in clusters, which leads to a decrease in the gas permeability of the layer. At the same time, in order to obtain strong pellets of the lower horizons of the layer, it is necessary to maintain the layer in the zone of high temperatures to achieve the minimum required temperatures that contribute to the strengthening of the pellets of the lower layer. Then, the calcined pellets after the recovery zone enter the cooling zone, where the layer is cooled by cold air, while the cooling rate of the bottom of the layer exceeds 200 deg / min. This leads to a significant softening of the pellets due to the development of stresses in the structure of the pellets and the formation of microcracks [3]. The strength of the pellets at the bottom of the layer drops to 100 kg / approx.
Наиболее близким техническим решением является способ производства окатышей, включающий окомкование железорудных материалов с получением сырых окатышей и их термообработку в слое на обжиговой конвейерной машине в технологических зонах сушки, нагрева, обжига, рекуперации и охлаждения обожженных окатышей [4]. В известном способе зона охлаждения разделена на множество следующих друг за другом областей, которые соединены через отдельные каналы с зонами обжига, нагрева и сушки, и газы в первую зону охлаждения подаются с температурой 100-150°С, а в зону охлаждения 2 - с температурой 200-250°С. Такое решение задачи позволяет минимизировать расход топлива и количество отходящих газов, оптимально использовать тепло охлаждаемого воздуха, однако температурный режим охлаждения не способствует плавному снижению температуры обожженных окатышей низа слоя и снижает их прочность. Кроме того, сохраняется перегрев верха слоя окатышей в зоне обжига и прочность окатышей верхнего слоя также снижена под длительным воздействием высоких температур.The closest technical solution is a method for the production of pellets, including pelletizing iron ore materials to produce raw pellets and their heat treatment in a layer on a firing conveyor machine in the technological zones of drying, heating, firing, recovery and cooling of fired pellets [4]. In the known method, the cooling zone is divided into many successive regions that are connected through separate channels to the firing, heating and drying zones, and gases are supplied to the first cooling zone with a temperature of 100-150 ° C, and to the cooling zone 2 with a temperature 200-250 ° C. This solution to the problem allows to minimize fuel consumption and the amount of exhaust gases, to optimally use the heat of the cooled air, however, the temperature regime of cooling does not contribute to a smooth decrease in the temperature of the calcined pellets of the bottom of the layer and reduces their strength. In addition, overheating of the top of the pellet layer in the firing zone is maintained and the strength of the pellets of the top layer is also reduced under prolonged exposure to high temperatures.
Задачей данного изобретения является повышение прочностных свойств окатышей за счет оптимизации режима термообработки и за счет охлаждения слоя обожженных окатышей воздухом с различной температурой.The objective of the invention is to increase the strength properties of the pellets by optimizing the heat treatment mode and by cooling the layer of calcined pellets with air at different temperatures.
Поставленная задача решается предлагаемым способом производства окатышей, включающим окомкование железорудных материалов с получением сырых окатышей и их термообработку в слое на обжиговой конвейерной машине в технологических зонах сушки, нагрева, обжига, рекуперации и охлаждения обожженных окатышей, при этом в процессе термообработки окатыши подвергают выдержке при температуре 1150-1230°С в зоне выдержки, расположенной между зонами обжига и рекуперации, и имеющей относительную площадь 0,6-1,0 площади зоны рекуперации, а охлаждение осуществляют с постепенным снижением температуры охлаждающего агента от 200÷300°С до температуры наружного воздуха. Охлаждение обожженных окатышей осуществляют в трех зонах, при этом в первую зону подают охлаждающий агент с температурой 200-300°С, во вторую - 80-150°С, а в третью - холодный наружный воздух.The problem is solved by the proposed method for the production of pellets, including pelletizing iron ore materials to produce raw pellets and their heat treatment in a layer on a firing conveyor machine in the technological zones of drying, heating, firing, recovery and cooling of fired pellets, while in the process of heat treatment the pellets are exposed to temperature 1150-1230 ° C in the holding zone located between the firing and recovery zones, and having a relative area of 0.6-1.0 of the area of the recovery zone, and cooling is carried out vlyayut with a gradual decrease of the cooling agent temperature of 200 ÷ 300 ° C and the outside temperature. Cooling the calcined pellets is carried out in three zones, with a cooling agent with a temperature of 200-300 ° C, a second zone of 80-150 ° C, and a cold outside air in the third zone.
Из уровня техники известен способ производства окатышей с изотермической выдержкой в зоне обжига [5], однако известный способ относится к переработке окатышей из хромитовых руд с использованием нонтронита в качестве связующего и, кроме того, окатыши подвергаются в зоне обжига высокотемпературной выдержке при температурах приблизительно 1320°С, т.е. задача и пути ее решения отличаются от предлагаемого изобретения.The prior art method for the production of pellets with isothermal exposure in the firing zone [5], however, the known method relates to the processing of pellets from chromite ores using nontronite as a binder and, in addition, the pellets are subjected to high temperature aging in the firing zone at temperatures of approximately 1320 ° C, i.e. the task and its solutions differ from the invention.
Сущность предлагаемого способа сводится к предотвращению перегрева верха слоя и обеспечению необходимых температур низа слоя, для чего зона обжига (зона максимальных температур) сокращается за счет установки перед зоной рекуперации зоны выдержки с температурами 1150-1230°С (зона умеренных температур), которые выбираются в зависимости от вида сырья (неофлюсованные, офлюсованные окатыши) и типа концентрата (наличие тугоплавких соединений). Экспериментально было установлено, что для того чтобы избежать перегрева верха, необходимо устанавливать максимальные температуры не в конце, а в начале зоны обжига. При этом в конце зоны обжига предлагается осуществить выдержку окатышей в зоне умеренных температур за счет сокращения продолжительности обжига на 20-40%, что соответствует ее относительной площади, равной 0,6-1,0 площади зоны рекуперации или приблизительно двум газовоздушным камерам. Увеличение зоны умеренных температур более двух газовоздушных камер приводит к недостаточности теплоты для обжига слоя и снижению прочности окатышей низа слоя, а уменьшение зоны выдержки менее одной газовоздушной камеры не позволяет в достаточной степени избежать диссоциации гематита и ухудшения качества окатышей верхнего слоя.The essence of the proposed method is to prevent overheating of the top of the layer and ensuring the necessary temperature of the bottom of the layer, for which the firing zone (zone of maximum temperatures) is reduced due to the installation in front of the recovery zone of the holding zone with temperatures of 1150-1230 ° C (zone of moderate temperatures), which are selected in depending on the type of raw material (non-fluxed, fluxed pellets) and the type of concentrate (the presence of refractory compounds). It was experimentally established that in order to avoid overheating of the top, it is necessary to set maximum temperatures not at the end, but at the beginning of the firing zone. At the same time, at the end of the firing zone, it is proposed to extract the pellets in the moderate temperature zone by reducing the firing duration by 20-40%, which corresponds to its relative area equal to 0.6-1.0 of the area of the recovery zone or approximately two gas-air chambers. An increase in the moderate temperature zone of more than two gas-air chambers leads to insufficient heat for burning the layer and a decrease in the strength of the pellets of the lower layer, and a decrease in the holding zone of less than one gas-air chamber does not sufficiently avoid the dissociation of hematite and the deterioration of the quality of the pellets of the upper layer.
Кроме того, с целью сохранения прочности обожженных окатышей низа слоя в предлагаемом изобретении в зону охлаждения подается охлаждающий агент с различной температурой. Для этого сборный коллектор зоны охлаждения разбивается на три секции. В первую секцию подается охлаждающий агент с температурой 200-300°С, во вторую секцию - агент с температурой 80-150°С, в третью секцию - наружный воздух. При такой организации процесса охлаждения скорости охлаждения низа слоя в начале зоны охлаждения существенно снижаются (до 100-150 град/мин) и тем самым сохраняются прочностные свойства обожженных окатышей.In addition, in order to maintain the strength of the calcined pellets of the bottom of the layer in the present invention, a cooling agent with a different temperature is supplied to the cooling zone. For this, the prefabricated collector of the cooling zone is divided into three sections. A cooling agent with a temperature of 200-300 ° C is supplied to the first section, an agent with a temperature of 80-150 ° C is supplied to the second section, and outdoor air is supplied to the third section. With this organization of the cooling process, the cooling rates of the bottom of the layer at the beginning of the cooling zone are significantly reduced (up to 100-150 deg / min) and thereby the strength properties of the calcined pellets are preserved.
Примеры осуществления способаExamples of the method
Пример 1. На обжиговой машине ОК-306 площадь зоны обжига ограничена пятью газовоздушными камерами (ГВК). Заданная температура в зоне обжига поддерживается с помощью пяти пар горелок. Продолжительность зоны выдержки соответствовала двум ГВК. В таблице 1 приведен базовый температурный режим в зоне обжига и рекомендуемый в соответствии с приведенным способом.Example 1. On the OK-306 roasting machine, the area of the roasting zone is limited to five gas-air chambers (GVK). The set temperature in the firing zone is maintained using five pairs of burners. The duration of the exposure zone corresponded to two GVK. Table 1 shows the basic temperature in the firing zone and recommended in accordance with the above method.
Чтобы избежать перегрева верха слоя, максимальные температуры достигаются в начале зоны обжига и степень диссоциации на базовом режиме достигала 2,5-3,0%, количество FeO в обожженных окатышах - 2,5-3,5%, прочность - 200-250 кг/ок. На рекомендованном режиме - степень диссоциации ниже 1,0%, FeO - 1,5-2,0%, прочность - 300-350 кг/ок.To avoid overheating of the top of the layer, maximum temperatures are reached at the beginning of the firing zone and the degree of dissociation in the basic mode reached 2.5-3.0%, the amount of FeO in the calcined pellets was 2.5-3.5%, and the strength was 200-250 kg /OK. In the recommended mode, the degree of dissociation is lower than 1.0%, FeO - 1.5-2.0%, strength - 300-350 kg / approx.
Пример 2. На обжиговой машине ОК-520 зона охлаждения расположена на площади 14 ГВК. В базовом режиме во все ГВК подавался холодный воздух, а в рекомендуемом режиме - в соответствии с таблицей 2.Example 2. On a roasting machine OK-520, the cooling zone is located on an area of 14 GVK. In the basic mode, cold air was supplied to all GVK, and in the recommended mode - in accordance with table 2.
Прочность окатышей низа слоя в рекомендуемом режиме - 200-230 кг/ок., в то время как в базовом - 100-150 кг/ок. Увеличение температур охладителя в первой зоне охлаждения выше 300°С приводит к высокой температуре окатышей на сходе с обжиговой машины и пережогу конвейерной ленты на разгрузке, а более низкие соответственно ниже 200°С не позволят эффективно бороться с разупрочнением окатышей низа слоя.The strength of the pellets of the bottom layer in the recommended mode is 200-230 kg / approx., While in the base - 100-150 kg / approx. An increase in the temperature of the cooler in the first cooling zone above 300 ° C leads to a high temperature of the pellets at the exit from the roasting machine and burnout of the conveyor belt at unloading, and lower, respectively below 200 ° C, will not allow to effectively combat softening of the pellets of the bottom of the layer.
Источники информацииInformation sources
1. Братчиков С.Г., Берман Ю.А., Белоцерковский Я.Л. и др. Теплотехника окускования железорудного сырья. М.: Металлургия, 1970, с., 16-22.1. Bratchikov S.G., Berman Yu.A., Belotserkovsky Ya.L. and others. Heat engineering of agglomeration of iron ore raw materials. M.: Metallurgy, 1970, p. 16-22.
2. Фастовский М.Х., Дакалов Г.Н., Носовский А.А. Механическое и транспортное оборудование агломерационных фабрик. М.: Металлургия, 1983. с.11-16.2. Fastovsky M.Kh., Dakalov G.N., Nosovsky A.A. Mechanical and transport equipment of sinter plants. M.: Metallurgy, 1983.
3. Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н. Обжиг железорудных окатышей М.: Металлургия, 1973, с.175.3. Yusfin Yu.S., Bazilevich T.N. Firing of iron ore pellets M .: Metallurgy, 1973, p. 175.
4. Патент Германии №19513549, опубл. 17.10.1996.4. German patent No. 19513549, publ. 10/17/1996.
5. СССР №1708889, кл. С22В 1/14, опубл.30.01.1992.5. USSR No. 1708889, class С22В 1/14, published on January 30, 1992.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007132992/02A RU2353676C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of pellets manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007132992/02A RU2353676C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of pellets manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2353676C1 true RU2353676C1 (en) | 2009-04-27 |
Family
ID=41019002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007132992/02A RU2353676C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of pellets manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2353676C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567946C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-11-10 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Production of iron ore pellets |
| RU2567947C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-11-10 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Process line for production of iron ore pellets |
| RU2772473C1 (en) * | 2021-11-08 | 2022-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Heat treatment method for pellets |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1708889A1 (en) * | 1989-04-19 | 1992-01-30 | Московский институт стали и сплавов | Method of producing fired chromite pellets |
| RU2078837C1 (en) * | 1996-08-02 | 1997-05-10 | Научно-производственное внедренческое предприятие "Торэкс" | Method for thermal treatment of iron-ore pellets in conveyorized roasting machine |
| RU2130498C1 (en) * | 1997-11-05 | 1999-05-20 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of heat treatment of pellets on roasting conveyor machines |
| RU2149331C1 (en) * | 1995-04-10 | 2000-05-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Plant for production of pellets |
-
2007
- 2007-09-03 RU RU2007132992/02A patent/RU2353676C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1708889A1 (en) * | 1989-04-19 | 1992-01-30 | Московский институт стали и сплавов | Method of producing fired chromite pellets |
| RU2149331C1 (en) * | 1995-04-10 | 2000-05-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Plant for production of pellets |
| RU2078837C1 (en) * | 1996-08-02 | 1997-05-10 | Научно-производственное внедренческое предприятие "Торэкс" | Method for thermal treatment of iron-ore pellets in conveyorized roasting machine |
| RU2130498C1 (en) * | 1997-11-05 | 1999-05-20 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of heat treatment of pellets on roasting conveyor machines |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567946C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-11-10 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Production of iron ore pellets |
| RU2567947C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-11-10 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Process line for production of iron ore pellets |
| RU2772473C1 (en) * | 2021-11-08 | 2022-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Heat treatment method for pellets |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Umadevi et al. | Influence of pellet basicity (CaO/SiO2) on iron ore pellet properties and microstructure | |
| TWI396750B (en) | Method for manufacturing iron ore pellet | |
| WO2018192267A1 (en) | Lime kiln device for fully recovering co2 | |
| EP2450419A1 (en) | Ferro-coke producing method and producing device | |
| CN102701608A (en) | Limekiln coproduction device | |
| CN113816412A (en) | Method for firing calcium oxide by carbide slag | |
| CN102296175B (en) | Method for producing oxidized pellets by using gold ore tailing and limonite | |
| RU2353676C1 (en) | Method of pellets manufacturing | |
| CN102001837A (en) | Method and device for calcining materials by using low calorific value fuel | |
| CN116199435B (en) | Calcining limestone and recovering CO 2 Is a method of (2) | |
| CN218646064U (en) | Preheating one-section stepped air supply system of chain grate machine | |
| JP7678311B2 (en) | Manufacturing method for fired iron ore pellets | |
| RU2353677C1 (en) | Manufacturing method of pellet production for purpose of performance of blast furnace | |
| CN106399719A (en) | System for processing laterite-nickel ore and application of system in processing laterite-nickel ore | |
| CN110747328B (en) | Preparation process and preparation device of prereduced metallized pellets and oxidized pellets | |
| CN108404865B (en) | Active coke regeneration system and method | |
| CN203719369U (en) | External combustion oxidized pellet roasting vertical furnace with drying bed | |
| CN106521070A (en) | Gas base vertical furnace for preparing sponge iron by cold-solidified pellets and method thereof | |
| CN107663580A (en) | The system for preparing mineral pelletizing | |
| RU2489493C2 (en) | Metal coating method of iron-bearing ore-coal raw material | |
| WO2022209013A1 (en) | Reduced iron production method and reduced iron production device | |
| CN207749157U (en) | The system for producing pellet | |
| WO2021172254A1 (en) | Method for producing sintered ore | |
| CN210886163U (en) | Preparation facilities of pre-reduction metallized pellet and oxidation pellet | |
| RU136804U1 (en) | FIRING UNIT WITH HEATED SUPPLY AIR |