[go: up one dir, main page]

RU2309994C2 - Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов - Google Patents

Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов Download PDF

Info

Publication number
RU2309994C2
RU2309994C2 RU2005116446/02A RU2005116446A RU2309994C2 RU 2309994 C2 RU2309994 C2 RU 2309994C2 RU 2005116446/02 A RU2005116446/02 A RU 2005116446/02A RU 2005116446 A RU2005116446 A RU 2005116446A RU 2309994 C2 RU2309994 C2 RU 2309994C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
agglomerate
sinter
stage
pelletized
Prior art date
Application number
RU2005116446/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005116446A (ru
Inventor
Владимир Андреевич Кобелев (RU)
Владимир Андреевич Кобелев
Владимир Михайлович Куркин (RU)
Владимир Михайлович Куркин
Вениамин Павлович Невраев (RU)
Вениамин Павлович Невраев
Михаил Андреевич Гуркин (RU)
Михаил Андреевич Гуркин
Александрс Народицкис (LV)
Александрс Народицкис
Валерий Николаевич Андронов (RU)
Валерий Николаевич Андронов
Валерий Павлович Пузанов (RU)
Валерий Павлович Пузанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2005116446/02A priority Critical patent/RU2309994C2/ru
Publication of RU2005116446A publication Critical patent/RU2005116446A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2309994C2 publication Critical patent/RU2309994C2/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при подготовке сырья к доменной плавке. В шихте обеспечивают значение модуля микроструктуры (Feобщ·CaO)/(Fe+2·SiO2), связанного с показателем восстановимости агломерата, в пределах 7-16. Осуществляют увлажнение шихты последовательно в три стадии: при ее смешивании в смесителе - первая стадия, в первой трети длины окомкователя от места загрузки шихты - вторая стадия и во второй трети длины окомкователя - третья стадия, обеспечивая полное усвоение воды шихтой и высокую прочность гранул окомкованной шихты. Переокомкованную часть шихты перед третьей стадией увлажнения разрушают механическими средствами или при обработке всей шихты на участке окомкователя в водопадном режиме ее движения. Окомкованную шихту подогревают до температуры, меньшей температуры точки росы на 10-15 градусов, что обеспечивает высокую прочность гранул окомкованной шихты. Изобретение позволит снизить экологически вредные выбросы в атмосферу, уменьшить топливно-энергетические затраты при производстве агломерата и повысить комплекс его металлургических свойств, обеспечивающих снижение расхода кокса при плавке агломерата в доменной печи. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при подготовке сырья к доменной плавке.
Известен способ подготовки тонкоизмельченной агломерационной шихты к спеканию [1], в котором качество агломерата повышают путем управления прочностными свойствами зародышей и ростом гранул в одном окомковательном агрегате, при этом в зоне увлажнения ссыпающийся слой в количестве 5-17% веса шихты пропитывают до влажности 14-18% за время разового ссыпания в поперечном сечении барабана-окомкователя.
Недостатком этого способа является значительное переокомкование шихты при увеличении ее влажности до 14-18%, в результате образуются непрочные гранулы размером более 10-20 мм, которые при спекании не усваиваются, снижая прочность спека и агломерата в исходном состоянии и при восстановлении.
Известен также способ производства агломерата [2], где процесс спекания осуществляют, задавая отношение Feобщ/FeO в годном агломерате в зависимости от высоты слоя шихты в соответствии с формулой
(Feобщ/FeO)=(Feобщ/FeO)H=300+(0,007-0,015)ΔН,
где ΔН - превышение высоты слоя шихты над 300 мм. Использование этого способа позволяет снизить удельный расход топлива на 15-18 отн.% и увеличить восстановимость агломерата на 13,9-28,9% без ухудшения его механической прочности.
Недостатком является невозможность применения этого способа для производства агломератов из тонкоизмельченных концентратов, основностью CaO/SiO2 более 1,4 и отношением SiO2/MgO менее 5.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства магнезиального агломерата [3], включающий введение твердого топлива в шихту из железорудных компонентов с содержанием 57-67% железа и 16,7-6,0% оксида кремния, магнезиальных добавок и флюса, последующее смешивание, окомкование и спекание агломерата с отношением оксида кремния к оксиду магния в нем равным 4,6-8,9; количество вводимого твердого топлива изменяют в зависимости от изменения соотношения (SiO2/MgO)/FeO в агломерате, при этом величину этого соотношения уменьшают на 0,035-0,06 ед., начиная с 0,63-1,30 при уменьшении отношения на каждую абсолютную единицу. Применение этого способа повышает восстановимость агломерата на 5,6-9,0% и его прочность при восстановлении на 0,2-2,5% (выход фракции+5 мм).
Недостатками способа являются: невозможность применения этого способа для производства агломератов с отношением SiO2/MgO менее 5. При сохранении отношения SiO2/MgO на одном уровне (менее 5 ед.) уменьшение соотношения (SiO2/MgO)/FeO в агломерате приведет к увеличению содержания FeO и, следовательно, к повышению расхода твердого топлива, что увеличит экологически вредные выбросы в атмосферу. Кроме того, рост содержания в агломерате FeO приведет к снижению его восстановимости.
Задачей изобретения является снижение экологически вредных выбросов в атмосферу, уменьшение топливно-энергетических затрат при производстве агломерата и повышение комплекса его металлургических свойств, обеспечивающих снижение расхода кокса при плавке агломерата в доменной печи.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем дозирование компонентов агломерационной шихты, их смешивание, подогрев и окомкование, а также спекание гранулированной шихты, согласно изобретению в шихте обеспечивают значение модуля микроструктуры (Feобщ·CaO)/(Fe+2·SiO2) в пределах 7-16; увлажнение шихты осуществляют последовательно в три стадии: при ее смешивании в смесителе - первая стадия, в первой трети длины окомкователя от места загрузки шихты - вторая стадия и во второй трети длины окомкователя - третья стадия, при этом переокомкованную часть шихты разрушают механическими средствами или при обработке всей шихты на участке окомкователя в водопадном режиме ее движения, а подогрев окомкованной шихты производят до температуры, меньшей температуры точки росы на 10-15 градусов.
Модуль микроструктуры Feобщ·СаО/Fe+2·SiO2 связан с показателем восстановимости агломерата. Пределы значения модуля микроструктуры ограничены комплексом металлургических свойств агломерата. При снижении значения модуля микроструктуры ниже 7 ед. повышается прочность агломерата в исходном состоянии и при восстановлении, но существенно снижается восстановимость, а также возрастает расход твердого топлива и экологически вредные выбросы при спекании агломерата. При увеличении значения модуля микроструктуры выше 16 ед. резко уменьшается прочность агломерата в исходном состоянии и при восстановлении.
Трехстадийное увлажнение обеспечивает полное усвоение воды шихтой, высокую прочность гранул окомкованной шихты и получение агломерата с повышенными металлургическими свойствами. Первая стадия увлажнения при смешивании обеспечивает смачивание крупных компонентов шихты (возврат, аглоруда) и образование зародышей в необходимом количестве. Вторая стадия увлажнения в первой трети длины окомкователя позволяет сформировать гранулы шихты необходимого размера. Третья стадия увлажнения обеспечивает необходимую прочность гранул окомкованной шихты. Высокая прочность гранул окомкованной шихты обеспечивает снижение расхода твердого топлива и уменьшение экологически вредных выбросов.
При окомковании шихты в результате повышенной влажности и неравномерного распределения воды возникает явление переокомкования с появлением крупных и непрочных окатышей. При спекании переокомкованной шихты снижаются металлургические свойства агломерата. Для устранения этого явления предназначена стадия разрушения крупных окатышей. Разрушение переокомкованной части шихты и третья стадия увлажнения осуществляются последовательно во второй трети длины окомкователя. Окатыши разрушают механическими средствами или при обработке всей шихты в водопадном режиме ее движения. При использовании в схеме шихтоподготовки вращающихся цилиндрических смесителей 2,8×8 или 3,2×12,5 м для разрушения комков, если они образуются, применяют, например, механические калибраторы или устанавливают по образующей смесителя самоочищающиеся лопатки, которые крепятся к продольным уголкам, удерживающим на внутренней поверхности барабана футеровочное покрытие, и формируют в этом сечении смесителя водопадный режим движения шихты.
Регламентирование температуры подогрева шихты обеспечивает высокую прочность гранул окомкованной шихты. При подогреве последней до температуры точки росы и выше прочность гранул окомкованной шихты резко (провально) снижается в результате пропорционального уменьшения коэффициента поверхностного натяжения воды, что приводит к уменьшению металлургических свойств агломерата и повышению расхода твердого топлива. При температуре подогрева шихты менее чем температура точки росы минус 10-15 градусов гранулы окомкованной шихты также разрушаются, но уже при спекании шихты, что приводит к соответствующему снижению металлургических свойств спека и агломерата.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов отличается от известного тем, что в шихте обеспечивают значение модуля микроструктуры Feобщ·СаО/Fe+2·SiO2 в пределах 7-16; увлажнение шихты осуществляют последовательно при ее смешивании в смесителе - первая стадия, в первой трети длины окомкователя - вторая стадия и во второй трети длины окомкователя - третья стадия, при этом переокомкованную часть шихты разрушают механическими средствами или при обработке всей шихты на участке окомкователя в водопадном режиме ее движения, а подогрев окомкованной шихты производят до температуры, меньшей температуры точки росы на 10-15 градусов. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в обеспечении в шихте конкретного модуля микроструктуры, разделении процесса увлажнения шихты на три стадии, регламентировании температуры нагрева шихты, а также разрушении переокомкованной ее части.
Анализ известных в технической и патентной литературе способов не выявил их использование с целью снижения экологически вредных выбросов в атмосферу, уменьшения топливно-энергетических затрат при производстве агломерата и повышения комплекса его металлургических свойств, обеспечивающих снижение расхода кокса при проплавке агломерата в доменной печи.
Таким образом, заявляемый способ соответствует условиям патентоспособности - новизне, изобретательскому уровню, промышленной применимости.
Пример конкретного выполнения. Для испытания заявляемого способа проводили лабораторные спекания шихты в чаше диаметром 420 мм. Агломерационная шихта состояла из руды и тонкоизмельченных концентратов, известняка, коксовой мелочи (твердое топливо). Составы компонентов приведены в таблице 1. Во всех опытах количество возврата составляло 40% от массы шихты. Шихту для получения опытных агломератов готовили следующим образом. После набора навесок компонентов шихты их смешивали в течение 3 минут в барабанном смесителе. При смешивании в шихту вводили воду. Окомкование проводили в барабанном окомкователе в течение 6 минут. Воду подавали в течение первой и второй трети процесса окомкования. Переокомкованную часть шихты разрушали механическими средствами. Подготовленную таким образом шихту перед загрузкой в агломерационную чашу нагревали до температуры 55-60°С в специальном электронагревателе путем пропускания через слой электрического тока. Масса шихты для одного спекания составляла 75 кг. Зажигание шихты производили стружкой (смоченной керосином) и влажной коксовой мелочью. Спекание шихты производили при начальном вакууме 600 мм вод.ст. В процессе спекания фиксировали время, температуру отходящих газов и разряжение в коллекторе. Окончание процесса спекания шихты определяли по максимальной температуре отходящих газов. Кроме того, определяли вертикальную скорость спекания и удельную производительность.
После окончания процесса спекания спек охлаждали, дробили в щековой дробилке и рассевали на ситах с размером ячейки 40, 25, 15, 10 и 5 мм. Количество фракции более 5 мм отождествляли с выходом годного. От массы годного агломерата отбирали представительную пробу (15 кг), фракцию более 40 мм додрабливали. Пробу агломерата испытывали на прочность в стандартном барабане (ГОСТ 15137-77). К важнейшим показателям, определяющим металлургические свойства агломерата, относятся также восстановимость и прочность при восстановлении. Восстановимость оценивали по ГОСТ 17212-84. Прочность при восстановлении определяли по методу RDI (ГОСТ 27446-87). Для сравнения показателей были проведены испытания способа по прототипу.
По результатам оценки металлургических свойств рассчитывали прогнозируемое изменение расхода кокса в доменной плавке, при этом считали, что расход кокса снижается на 0,3% при уменьшении количества мелочи в агломерате (повышение прочности в исходном состоянии) на 1%, на 1% при увеличении восстановимости на 1% и на 0,5% при повышении показателя RDI+3,15 на 1%. В расчетах принят базовый расход кокса 450 кг/т чугуна. Известно, что снижение расхода горючего углерода на каждые 10 кг/т агломерата сокращает выбросы NOx на 0,1 кг/т агломерата, а выбросы СО в атмосферу сокращаются на 5 кг/т агломерата. В соответствии с этим определен экологический эффект от использования способа по сравнению с прототипом. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Анализ полученных результатов показывает, что использование заявляемого способа производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов способствует снижению экологически вредных выбросов оксидов азота и углерода соответственно на 0,076-0,175 и на 3,8-8,75 кг/т агломерата, при этом повышаются металлургические свойства агломерата, за счет чего при его проплавке в доменной печи расход кокса может быть снижен на 11,8-61,2 кг/т чугуна.
Таблица 1.
Химический состав (мас.%) шихтовых материалов
Элементы, оксиды Концентраты Руда Известняк Зола кокса
1 2 3
SiO2 7,58 0,70 7,10 10,8 1,65 56,1
FeO 27,4 24,0 28,6 18,8 - -
Feобщ 65,8 64,08 66,2 29,0 - -
Fe2О3 63,6 65,0 62,9 10,2 0,5 6,6
Al2О3 0,22 1,82 0,15 2,34 0,5 23,6
СаО 0,48 0,37 0,28 33,3 53,2 3,30
MgO 0,47 5,65 0,43 8,5 0,5 2,15
S 0,093 0,28 0,057 0,118 0,05 -
MnO 0,15 0,57 0,04 2,56 - -
Р 0,004 0,055 0,017 0,22 - 0,2
TiO2 0,045 1,049 0,029 0,87 - 1,36
ZnO 0,002 0,040 0,001 0,008 - 0,016
Na2O 0,033 0,032 0,032 0,037 - 0,99
К2O 0,033 0,035 0,055 0,055 - 1,67
п.п.п. 0,27 0,73 0,46 4,49 43,49 -
Figure 00000001
Источники информации
1. Авт. свид. СССР, №907076, заявл. 07.12.79, опубл. в БИ, 1982, №7, МКИ С22В 1/24.
2. Авт. свид. СССР, №1452855, заявл. 23.03.87, опубл. в БИ, 1989, №3, МКИ С22В 1/16.
3. Авт. свид. СССР, №1235952, заявл. 24.07.84, опубл. в БИ, 1986, №21, МКИ С22В 1/16.

Claims (1)

  1. Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов, включающий дозирование компонентов агломерационной шихты, их смешивание, окомкование и подогрев, а также спекание гранулированной шихты, отличающийся тем, что в шихте обеспечивают значение модуля микроструктуры (Feобщ·CaO)/(Fe+2·SiO2) в пределах 7-16, при этом осуществляют увлажнение агломерационной шихты последовательно в три стадии: при ее смешивании в смесителе - первая стадия, в первой трети длины окомкователя от места загрузки шихты - вторая стадия и во второй трети длины окомкователя - третья стадия, причем переокомкованную часть шихты разрушают механическими средствами или при обработке всей шихты на участке окомкователя в водопадном режиме ее движения, а подогрев окомкованной шихты производят до температуры, меньшей температуры точки росы на 10-15°.
RU2005116446/02A 2005-05-30 2005-05-30 Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов RU2309994C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116446/02A RU2309994C2 (ru) 2005-05-30 2005-05-30 Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116446/02A RU2309994C2 (ru) 2005-05-30 2005-05-30 Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005116446A RU2005116446A (ru) 2006-12-10
RU2309994C2 true RU2309994C2 (ru) 2007-11-10

Family

ID=37665273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005116446/02A RU2309994C2 (ru) 2005-05-30 2005-05-30 Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309994C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1164744A (en) * 1967-01-12 1969-09-17 Stirling Sintering Company Process and Apparatus for the Reclamation of Material
SU901308A1 (ru) * 1980-03-25 1982-01-30 Институт черной металлургии Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию
RU2016100C1 (ru) * 1992-01-16 1994-07-15 Череповецкий металлургический комбинат Способ окускования металлургического сырья
RU2048548C1 (ru) * 1992-06-19 1995-11-20 Институт металлургии им.А.А.Байкова РАН Способ производства офлюсованного железорудного агломерата
RU2148090C1 (ru) * 1999-07-13 2000-04-27 Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1164744A (en) * 1967-01-12 1969-09-17 Stirling Sintering Company Process and Apparatus for the Reclamation of Material
SU901308A1 (ru) * 1980-03-25 1982-01-30 Институт черной металлургии Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию
RU2016100C1 (ru) * 1992-01-16 1994-07-15 Череповецкий металлургический комбинат Способ окускования металлургического сырья
RU2048548C1 (ru) * 1992-06-19 1995-11-20 Институт металлургии им.А.А.Байкова РАН Способ производства офлюсованного железорудного агломерата
RU2148090C1 (ru) * 1999-07-13 2000-04-27 Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005116446A (ru) 2006-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100520630B1 (ko) 입상 금속 철
CN111471852B (zh) 一种将废活性炭粉用于烧结的方法、烧结混合料和烧结矿
US11479832B2 (en) Method for smelting oxide ore
CN101981209A (zh) 还原铁的制造方法
EA023830B1 (ru) Способ получения агломерата из частиц дробленой руды, которая содержит оксид металла, для применения в качестве исходного сырья для доменных печей
RU2669653C2 (ru) Способ производства гранулированного металлического железа
Umadevi et al. Influence of coke breeze particle size on quality of sinter
JP2009161791A (ja) 高炉用含炭非焼成ペレットの製造方法
RU2309994C2 (ru) Способ производства офлюсованного агломерата из руд и тонкоизмельченных концентратов
CN102471822B (zh) 非烧成含碳团矿及其制造方法
Umadevi et al. Influence of magnesia on iron ore sinter properties and productivity–use of dolomite and dunite
US4518428A (en) Agglomerates containing olivine
CN118652104A (zh) 制造烧结块的方法和回收硫元素的方法
US4963185A (en) Agglomerates containing olivine for use in blast furnace
JPH05263155A (ja) ライムケーキを使用した高炉原料としての焼結鉱またはペレット鉱の製造法
JPH0285324A (ja) 低NOx焼結操業方法
JP2003129141A (ja) 高炉用焼結鉱及びその製造方法
RU2464329C2 (ru) Шихта для изготовления окатышей
JP3395554B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
RU2244017C2 (ru) Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения
EP0053139B1 (en) Agglomerates, a process for producing thereof and use thereof
RU2281976C2 (ru) Шихта для производства агломерата
JP2002226920A (ja) 焼結鉱の製造方法および焼結鉱
JP2006290925A (ja) 焼結用粒状燃料及びその製造方法
JPH0430442B2 (ru)