[go: up one dir, main page]

RU2418079C2 - Способ производства агломерата для доменной плавки - Google Patents

Способ производства агломерата для доменной плавки Download PDF

Info

Publication number
RU2418079C2
RU2418079C2 RU2009125834/02A RU2009125834A RU2418079C2 RU 2418079 C2 RU2418079 C2 RU 2418079C2 RU 2009125834/02 A RU2009125834/02 A RU 2009125834/02A RU 2009125834 A RU2009125834 A RU 2009125834A RU 2418079 C2 RU2418079 C2 RU 2418079C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agglomerate
scale
mixture
sinter
production
Prior art date
Application number
RU2009125834/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009125834A (ru
Inventor
Михаил Андреевич Гуркин (RU)
Михаил Андреевич Гуркин
Михаил Степанович Табаков (RU)
Михаил Степанович Табаков
Валерий Николаевич Логинов (RU)
Валерий Николаевич Логинов
Евгений Анатольевич Кашкаров (RU)
Евгений Анатольевич Кашкаров
Вениамин Павлович Невраев (RU)
Вениамин Павлович Невраев
Александр Станиславович Нестеров (UA)
Александр Станиславович Нестеров
Валерий Юрьевич Кучин (RU)
Валерий Юрьевич Кучин
Татьяна Викторовна Деткова (RU)
Татьяна Викторовна Деткова
Владимир Сергеевич Якушев (UA)
Владимир Сергеевич Якушев
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 RU2009125834/02A priority Critical patent/RU2418079C2/ru
Publication of RU2009125834A publication Critical patent/RU2009125834A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2418079C2 publication Critical patent/RU2418079C2/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к агломерации шихт, содержащих вторичное сырье, с получением железорудного офлюсованного агломерата для выплавки чугуна. Способ производства агломерата, спекаемого из шихты, состоящей из железосодержащих компонентов, флюса и топлива, включает ее подготовку путем дозирования, смешивания и окомкования и последующее спекание. В процессе подготовки в качестве одного из железосодержащих компонентов формируют смесь из шламов, окалины, в том числе замасленной, и мелкофракционной добавки растительного происхождения в виде древесных опилок или торфа или их смеси. Смесь формируют с массовым соотношением добавки к смеси шламов и окалины в пределах 0,01-0,05 и 0,01-0,07 при производстве агломерата в интервалах его основности CaO/SiO2 1,10-1,44 ед. и 1,45-1,90 соответственно. Количество вводимых шламов и окалины составляет 50-120 кг/т агломерата. Изобретение расширяет возможности вовлечения в передел вторичного сырья, позволяет улучшить комплекс металлургических свойств агломерата и сэкономить энергоресурсы при его производстве и проплавке. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к агломерации шихт, содержащих вторичное сырье, с получением железорудного офлюсованного агломерата для выплавки чугуна.
Известен способ, в котором утилизация замасленной окалины с определенной влажностью и содержанием масел через агломерацию включает ее совместную подготовку с комкующей составляющей шихты в массовом отношении к последней в пределах 0,01-0,5 (Способ утилизации замасленной окалины через агломерацию. - Заявка на изобретение РФ №92005879 кл. С22В 1/16, дата подачи заявки 1992.11.12, публикации 1996.05.27, бюл. №15).
Недостаток способа заключается в следующем. Обычные компоненты агломерационной шихты, в том числе комкующие (например, частицы аглоруды, шлака, возврата), инертны по отношению к парам масел, а мелкодисперсные частицы замасленной окалины не являются комкуемым компонентом из-за гидрофобных свойств и не улучшают гранулометрический состав окомкованной шихты. Поэтому организовать горение масел замасленной окалины в агломерируемом слое до их испарения, как предполагалось в известном способе, практически не представляется возможным. Это в значительной мере ограничивает содержание такой окалины в аглошихте по эксплуатационным и экологическим причинам.
Предлагаемый способ расширяет возможность вовлечения в передел вторичного железосодержащего сырья, в том числе шламов и окалины, взамен минерального без ухудшения условий эксплуатации газоотводящего оборудования, позволяет улучшить металлургические свойства агломерата и сэкономить энергоресурсы при его производстве и проплавке, т.е. направлен на решение технической и экономической задач.
Предлагаемый способ производства агломерата для доменной плавки, спекаемого из шихты, состоящей из железосодержащих компонентов, флюса и топлива, включающий ее подготовку путем дозирования, смешивания и окомкования, последующее спекание и проплавку полученного агломерата, отличается от известного способа тем, что в процессе подготовки в качестве одного из железосодержащих компонентов формируют смесь из шламов, окалины, в том числе замасленной, с мелкофракционной добавкой растительного происхождения, представленной предпочтительно древесными опилками или торфом или их смесью в массовом отношении добавки к сумме шламов и окалины в пределах 0,01-0,05 и 0,01-0,07 соответственно при производстве агломерата в интервалах основности CaO/SiO2 1,10-1,44 и 1,45-1,90 ед. при введении суммарного количества шламов и окалины 50-120 кг/т агломерата.
Сущность способа заключается в следующем. Железосодержащие шламы ввиду их высокой дисперсности и влажности предрасположены к образованию комков, склонных к разрушению в зоне переувлажнения спекаемого слоя, либо в процессе окомкования комки могут достичь критических размеров, при которых они не будут расплавляться, а лишь высыхать, ослабляя прочность тела спека и переходя в возврат. Формирование промежуточной смеси, состоящей из шламовой окалины, содержащей шламы металлургических переделов (в их состав могут входить увлажненные пыли, кроме колошниковой, являющейся самостоятельным компонентом аглошихты, аналогичные шламам по физико-химическим свойствам) и окалину, в том числе замасленную, позволяет в процессе массобмена создать на поверхности исходных комков гидрофобную масляную пленку и предотвратить их рост до критических размеров. Вместе с тем, масло замасленной окалины имеет отрицательное свойство испаряться не воспламенившись, затем оседать совместно с пылью на поверхности газоходов, очистных агрегатов и лопатках эксгаустеров. Масло необходимо связать и увеличить полноту его сгорания, воспрепятствовав переходу в газовую фазу в естественном виде в процессе агломерации. Такими свойствами обладают мелкофракционные отходы деревообрабатывающих производств в виде опилок и продукт неполного разложения органической массы в условиях болот в виде торфа, являющиеся адсорбентами паров масел в тесном контакте с замасленной окалиной в сформированной по предлагаемому способу смеси. Температура испарения масел совпадает с температурой воспламенения опилок и торфа (380-450°С) и происходит их одновременное горение. Катализатором горения является гашеная известь, вносимая уже прошедшими термическую обработку шламами. Опилки и торф не требуют дополнительного измельчения так же, как окалина и шламы, и обладают необходимыми теплофизическими и физико-химическим свойствами.
Обычно основной унос паров масел имеет место на середине длины агломашины, когда зона переувлажнения доходит до колосниковой решетки или слоя постели и испарение достигает максимума.
Влияние ввода мелкофракционных добавок растительного происхождения, представленных предпочтительно опилками или торфом или их смесью, на содержание масел в отходящем газе в середине аглопроцесса и температурно-тепловой уровень последнего, регулируемый расходом коксовой мелочи на спекание и характеризуемый содержанием FeO в спеке, определяли специальными опытами в лабораторной аглочаше диаметром 500 мм при высоте слоя шихты 380 мм и постели 20 мм.
Железосодержащая часть аглошихты состояла из концентратов с кислой и магнезиальной пустой породой в соотношении 50:50, 100 кг/т агломерата, смеси шламов и окалины, в том числе замасленной (с общим содержанием масел в окалине 3%) с добавкой растительного происхождения в виде опилок или торфа. Содержание шламов, первичной и замасленной окалины составляло по 1/3 каждого компонента. Отношение добавки к смеси шламов и окалины варьировали в пределах 0,01-0,10 по массе. Сформированную по предлагаемому способу смесь выдерживали в течение 10 суток. Шихту офлюсовывали СаО-содержащим флюсом до расчетной основности CaO/SiO2 1,60 ед., количество возврата 35%.
Ввиду высокой реакционной способности и пониженной жаропроизводительности опилок и торфа расход коксовой мелочи на тонну агломерата изменяли обратно пропорционально расходу добавок не в адекватной массе, а в эквиваленте 0,3 кг/кг.
Результаты спеканий представлены в таблице 1.
Из полученных результатов следует, что в сравнении с базовым опытом при содержании добавок 1-7 кг/т агломерата и отношении добавка: смесь шлама и окалины 0,01-0,07 содержание масел в отходящем газе снизилось в пределах 16-35% (опыты №2 и 5). Повысился выход годного агломерата, характеризующий его прочностные свойства в исходном состоянии, значительно возросла удельная производительность (т/м2 час).
Figure 00000001
Повышение отношения добавка: смесь шламов и окалины сверх 0,07 до 0,10 в случае использования как опилок, так и торфа сопровождалось снижением выхода годного из-за образования повышенного количества крупных пор от выгоревшей добавки, ослабляющих тело спека. Это также не увеличивало степень удаления масел, поскольку улучшение газопроницаемости слоя шихты и рост вертикальной скорости спекания сокращало продолжительность контакта паров масел с адсорбирующей добавкой.
В целом использование опилок или торфа показало одинаковый результат, что позволяет вводить их как раздельно, так и в смеси, а отношение добавки к смеси шламов и окалины 0,01-0,07 остается оптимальным в исследованном интервале ввода последней в аглошихту в количестве 50-120 кг на тонну агломерата. Для сравнения - при вводе в шихту раздельно шламов, первичной окалины и смеси замасленной окалины с возвратом (известный способ) содержание масел в отходящем газе повысилось до 0,340 мг/м3.
Явление повышения скорости спекания и количества расплава с ростом основности аглошихты и агломерата и положительное влияние опилок и торфа на скорость спекания за счет разрыхления аглошихты делают необходимым дифференцированный подход к количеству вводимой добавки. Если ввод добавки по нижнему пределу уже обеспечивает снижение содержания масел в отходящем газе, то верхний предел должен быть оптимизирован в сочетании этого показателя с прочностными свойствами спека и его восстановимостью.
Добавки растительного происхождения в процессе агломерации выгорают и практически не влияют на химический состав агломерата. В то же время, их влияние на структуру спека и связанную с этим прочность продукта в исходном состоянии и восстановимость, косвенно характеризуемую содержанием FeO в продукте, значительно. Одновременное изменение скорости спекания, структуры и минералогического состава агломерата также оправдывают дифференцированный подход к оптимизации количества добавок при производстве агломерата различной основности. Проведена серия спекания агломерата, результаты которых представлены в таблице 2.
Таблица 2
Прочность (числитель) и истираемость (знаменатель) агломерата после низкотемпературного восстановления по ИСО 3930, %
CaO/SiO2,ед. Показатель прочности (RDJ+6,3) и истираемости (RDJ-0,5) агломерата при массовом отношении добавки (опилки) к смеси шламов и окалины (100 кг/т агломерата)
0 0,01 0,03 0,05 0,07
1,10
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
1,35
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
1,44
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
1,50
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
1,60
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
1,90
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Ввод добавки по нижнему пределу ее массового отношения к смеси шламов и окалины 0,01 положительно влияет на восстановимость агломерата, определяющую расход кокса в доменной плавке в пределах рабочей основности агломерата от 1,10 до 1,90 при плавке соответственно 100% агломерата или смеси с частично офлюсованными окатышами на шлаках заданной постоянной основности. В то же время, положительный эффект верхнего предела 0,07 по догоранию масел, оставаясь таковым и с точки зрения незначительного снижения прочностных характеристик спека в интервале основности начиная с 1,45 и до 1,9 ед., то с этой же позиции ограничивается величиной 0,05 в интервале основности 1,10-1,44 ед. Зависимость прочности агломерата от основности имеет параболический характер с минимумом при 1,44 ед. Аналогичные результаты с незначительным отличием абсолютной величины показателей получены и при использовании торфа.
Прогноз изменения расхода кокса в доменной плавке при проплавке агломерата в первом среднем нижнем интервале основности СаО/SiO2 1,35 ед. (соотношение агломерат:окатыши 67:33) и во втором среднем более высоком интервале основности 1,60 ед. (соотношение агломерат:окатыши 48:52) проводили по методике, изложенной в Патенте РФ №2283877 кл. С21В 1/14 «Способ определения металлургической ценности доменного железорудного сырья», по показателю качества, включающему исходные свойства продукта и свойства при восстановительно-тепловой обработке.
Комплексный показатель качества оценивали по балльной системе составляющих по зависимости
Figure 00000032
где ПК - комплексный показатель качества, баллы;
Fi и Вi - соответственно составляющие комплексного показателя качества и соответствующие им баллы, учитывающие влияние:
F1·B1=(Fe-47)·1,0 - содержания железа (Fe, %);
F2·В2=[(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)]·5,0 - основности полной, ед.;
F3·В3=-(100-П)·0,1 - прочности (П, %) по ИСО 3271;
F4·В4=-(И)·0,1 - истираемости (И, %) по ИСО 3271;
F5·B5=-(RDJ)·0,1 - истираемости (RDJ - 0,5, %) по ИСО 3930;
F6·B6=(Wk/W1)·0,1 - отношения степени восстановления по ИСО 7992 (Wk %) к степени восстановления по ИСО 13930 (W1 %);
F7·B7=[(T-1300)/50]·1,0,
F8·B8=-(M)-0,05 и F9·В9=-(FeO)-0,05 - соответственно температуры начала фильтрации расплава (Т, °С), массы не профильтровавшегося расплава (M, %) и содержания закиси железа в первичном шлаке (FeO, %) при нагреве на слое кокса до 1600°С восстановленного по ИСО 7992 железорудного материала.
При этом изменение ПК на каждый один балл оценивали обратно пропорционально базовому изменению расхода кокса на 4-7 кг/тонну чугуна. Входящие в составляющие ПК F3…F9 величины определяют экспериментально.
Полученные результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Величина составляющих, входящих в показатель качества (числитель), и соответствующие им баллы (знаменатель) при спекании агломерата разной основности из шихты без опилок и с опилками
Составляющие Основность агломерата CaO/SiO2, ед.
1,35 1,60
Отношение опилки: смесь шламов и окалины 0 0,03 0 0,03
F1
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000035
F2
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
F3
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
F4
Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000046
Figure 00000047
F5
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000050
Figure 00000051
F6
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
Figure 00000055
F7
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000058
Figure 00000059
F8
Figure 00000060
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000063
F9
Figure 00000064
Figure 00000065
Figure 00000066
Figure 00000067
ПК 16,524 17,081 16,249 16,937
Прогнозное снижение расхода кокса с учетом металлургических свойств агломерата составило:
для основности агломерата CaO/SiO2 1,35 ед.
(17,081-16,524)·(4÷7)·0,67=1,49-2,61 кг/т чугуна;
для основности агломерата CaO/SiO2 1,60 ед.
(16,937-16,249)·(4÷7)·0,48=1,0-2,31 кг/т чугуна,
где 0,67 и 0,48 - доля агломерата в смеси с окатышами.
В промышленных условиях смесь шламов, окалины и добавки растительного происхождения формируют на отдельной площадке путем перемешивания всех составляющих, укладки в штабель, выдержке в нем желательно не менее 10 суток, последующей отгрузки на аглофабрику. В приемные бункера шихтового отделения сформированную смесь подают отдельно либо совместно с холодным отсевом с доменных печей при его наличии. Дозируют на сборный конвейер как самостоятельный железосодержащий компонент аглошихты. Отдозированные в шихтовом отделении железосодержащие компоненты, флюс и топливо смешивают, окомковывают и спекают с получением агломерата заданного состава.
В периоды проплавки на доменной печи объемом 1000 м3 агломерата из шихты с использованием смеси из шламов и окалины 100 кг/т агломерата и опилок 3 кг/т агломерата при соотношении агломерата основностью 1,60 ед. с окатышами 67:33 и агломерата основностью 1,35 ед. с окатышами 48:52 в сравнении с предшествующими периодами с использованием агломерата из шихты с аналогичным расходом шламов и окалины, но без опилок, достигнуто снижение расхода кокса соответственно с 423 до 421 кг/т чугуна и с 425 до 423,5 кг/т чугуна.

Claims (1)

  1. Способ производства агломерата для доменной плавки, спекаемого из шихты, состоящей из железосодержащих компонентов, флюса и топлива, включающий ее подготовку путем дозирования, смешивания и окомкования и последующее спекание, отличающийся тем, что в процессе подготовки в качестве одного из железосодержащих компонентов формируют смесь из шламов, окалины, в том числе замасленной, и мелкофракционной добавки растительного происхождения в виде древесных опилок, или торфа, или их смеси, при этом смесь формируют с массовым соотношением добавки к смеси шламов и окалины в пределах 0,01-0,05 и 0,01-0,07 при производстве агломерата в интервалах его основности CaO/SiO2 1,10-1,44 ед. и 1,45-1,90 соответственно, а количество вводимых шламов и окалины составляет 50-120 кг/т агломерата.
RU2009125834/02A 2009-07-06 2009-07-06 Способ производства агломерата для доменной плавки RU2418079C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125834/02A RU2418079C2 (ru) 2009-07-06 2009-07-06 Способ производства агломерата для доменной плавки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125834/02A RU2418079C2 (ru) 2009-07-06 2009-07-06 Способ производства агломерата для доменной плавки

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009125834A RU2009125834A (ru) 2011-01-20
RU2418079C2 true RU2418079C2 (ru) 2011-05-10

Family

ID=44732837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009125834/02A RU2418079C2 (ru) 2009-07-06 2009-07-06 Способ производства агломерата для доменной плавки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418079C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460812C1 (ru) * 2011-05-20 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ получения известково-магнезиального агломерата для сталеплавильного производства
RU2558840C1 (ru) * 2014-03-31 2015-08-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Способ определения полноты истечения расплава при доменной плавке

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2026377C1 (ru) * 1990-12-10 1995-01-09 Ивановский государственный энергетический университет Способ производства агломерата
RU98122482A (ru) * 1998-12-15 2000-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Источник" Способ подготовки шлама к агломерации

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2026377C1 (ru) * 1990-12-10 1995-01-09 Ивановский государственный энергетический университет Способ производства агломерата
RU98122482A (ru) * 1998-12-15 2000-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Источник" Способ подготовки шлама к агломерации

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460812C1 (ru) * 2011-05-20 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ получения известково-магнезиального агломерата для сталеплавильного производства
RU2558840C1 (ru) * 2014-03-31 2015-08-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Способ определения полноты истечения расплава при доменной плавке

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009125834A (ru) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Iron ore sintering
Das et al. An overview of utilization of slag and sludge from steel industries
Zhanikulov et al. Receiving Portland cement from technogenic raw materials of South Kazakhstan
EP1996735A4 (en) MANUFACTURE OF EISTEN WITH ENVIRONMENTALLY FRIENDLY RENEWABLE OR RECYCLED REDUCING AGENTS
Wang et al. Advanced converter sludge utilization technologies for the recovery of valuable elements: A review
AU2009273783B2 (en) Process to produce manganese pellets from non-calcinated manganese ore and agglomerate obtained by this process
Khojiev et al. The technology for the reduction of metal oxides using waste polyethylene materials
AU2012397402B2 (en) Reduced-iron production method and production device
Sudhir et al. Utilization of rice husk substituting fossil fuel for pelletization process of goethite iron ore
Zou et al. Effects of dust collection from converter steelmaking process on combustion characteristics of pulverized coal
RU2404271C1 (ru) Способ переработки некондиционных железо- и цинксодержащих отходов металлургического производства
El-Hussiny et al. Effect of recycling blast furnace flue dust as pellets on the sintering performance
RU2418079C2 (ru) Способ производства агломерата для доменной плавки
RU2458158C2 (ru) Способ получения окомкованного металлургического сырья
Ruan et al. Utilization and detoxification of gypsum sludge by replacing limestone in reduction smelting of high lead slag
Iticescu et al. Methods to reduce environmental impact of municipal waste water sewage sludge.
JP2019521252A (ja) 生のカルシウム−マグネシウム化合物を含むブリケット形態の組成物、その製造方法およびその使用
CN113549758A (zh) 一种含有废活性炭的烧结矿及制备方法
Turebekova et al. Ways of the lead-bearing slag waste utilization
JP4268439B2 (ja) 廃石膏ボードを用いた高機能性カルシウムフェライトの製造方法
RU2345150C2 (ru) Шихта для производства агломерата
RU2281976C2 (ru) Шихта для производства агломерата
Dutta Utilization of iron & steel plant wastes by briquetting/pelletization
Dong et al. Resource Utilization of Solid Waste by Thermometallurgy in Steel Processes
RU2840418C1 (ru) Способ подготовки сырья к производству оксида цинка вельц-процессом