SU834165A1

SU834165A1 - Method of roasting iron ore pellets

Info

Publication number: SU834165A1
Application number: SU792825680A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Клейн; Рудольф Федорович Кузнецов; Вадим Маннафович Абзалов; Юрий Гаврилович Ярошенко; Владимир Александрович Тверитин; Валерий Петрович Трофимов; Юлиан Семенович Юсфин; Татьяна Николаевна Базилевич; Сергей Викторович Шаврин; Александр Михайлович Дюльдин; Владимир Яковлевич Дегодя
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Металлургическойтеплотехники
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) СПОСОБА ОБЖИГА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ(54) FIRING METHOD OF IRON-ORE PRODUCED

II

Изобретение относитс к подготовке металлургического сырь в черной металлургии , в частности к производству железорудных окатышей.The invention relates to the preparation of metallurgical raw materials in ferrous metallurgy, in particular to the production of iron ore pellets.

Известен способ обжига железорудных окатышей, включающий сушку, подогрев, высокотемпературный обжиг при . 1200- 1300°С и содержании кислорода в газовой фазе до 18% и охлаждение. По этому способу предусматриваетс максимально возможное окисление магнетита и получение окатышей преимущественно с гематитовой структурой 1.There is a method of burning iron ore pellets, including drying, heating, high-temperature roasting at. 1200-1300 ° C and the oxygen content in the gas phase to 18% and cooling. According to this method, the maximum possible oxidation of magnetite and the production of pellets predominantly with a hematite structure 1 is provided.

Недостатки указанного способа состо т в получении окатышей с недостаточно высокой прочностью, при восстановлении, что приводит к их разрушению в доменной печи, повышенном расходе тепла на процесс, вследствие отсутстви оптимизации его температурного режима, а также в отсутствии возможности получени окатышей с повышенным содержанием в них FeO..The disadvantages of this method are to obtain pellets with insufficiently high strength, while recovering, which leads to their destruction in the blast furnace, increased heat consumption for the process, due to the lack of optimization of its temperature, as well as the inability to obtain pellets with a higher content. FeO ..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ обжига железорудных окатышей, включающий сушку, подогрев, высокотемпературный обжиг при 1300-1380°С и содержанием кислорода в газовой фазе 6-8°/о и охлаждение, при этом обжиг окатышей при 1300 -1380°С осуществл етс в течение мин, а последующа выдержка сло - в течение 3- 7 мин при меньших температурах 2.The closest to the proposed technical essence is a method of burning iron ore pellets, including drying, heating, high-temperature calcination at 1300-1380 ° C and oxygen content in the gas phase of 6-8 ° / o and cooling, while burning the pellets at 1300 -1380 ° C is carried out for minutes, and the subsequent soaking of the layer is carried out for 3 to 7 minutes at lower temperatures 2.

Недостатки известного способа заключаютс в том, что получение окатышей с низким содержанием FeO (пор дка 1,5- 3,0%) существенно понижает их прочность при восстановлении, чрезмерно высока продолжительность (2-3 мин) выдержкиThe disadvantages of this method are that obtaining pellets with a low FeO content (on the order of 1.5-3.0%) significantly reduces their strength during recovery, an excessively long duration (2-3 minutes) of exposure

сло окатышей при высоких температурах увеличивает расход тепла на процесс; выдержка сло окатышей при температурах 1150-1220°С приводит к дальнейшему снижению содержани FeO в готовой продукции и, следовательно, к снижению ее качества . Кроме того, невозможно протекание диссоциации гематита в процесса обжига .a layer of pellets at high temperatures increases the heat consumption of the process; The exposure of the layer of pellets at temperatures of 1150-1220 ° C leads to a further decrease in the content of FeO in the finished product and, consequently, to a decrease in its quality. In addition, it is impossible the flow of dissociation of hematite in the firing process.

Цель изобретени - диссоциаци гематита до 30-60% (абс.) на глубину 1/3- 1/2 радиуса окатыша и улучшение качества готовой продукции.The purpose of the invention is the dissociation of hematite to 30-60% (abs.) To a depth of 1 / 3-1 / 2 of the pellet radius and improving the quality of the finished product.

Поставленна цель достигаетс тем, что тепловую обработку при максимальных температурах ведут в течение 0,8-1,2 мин. причем при содержании кислорода в газовой фазе 2% максимальную температуру обжига устанавливают равной 1180-1220, при увеличении содержани кислорода в газовой фазе на каждый последующий процент максимальную температуру обжига увеличивают на 20-35 С. Проплавка железорудных окатышей в доменной печи оказываетс наиболее эффективной при диссоциации гематита окатышей в поверхностной слое. В этом случае существенно уменьшаетс вынос пыли с колошниковыми газами и снижаетс расход кокса на процесс. Особенно эффективной вл етс проплавка окатышей при диссо циации в них гематита до 30-60% (абс) на глубину 1/3-1/2 их радиуса. Такие окатыши при восстановлении практически не разрушаютс и обеспечивают минимальные потери металла в процессе доменного передела . Однако получение таких окатышей по существующей в насто щее врем технологии не представл етс возможным, так как длительна выдержка окатышей при температурах 900-1200°С приводит к их глубокому окислению (содержание FeO в окатышах минимально). Дл осуществлени диссоциируюшего обжига окатышей температурный режим обжига следует задавать в зависимости от содержани кислорода в газе теплоносител . При этом обработку окатышей при максимальных температурах (температурах диссоциации гематита) следует производить в течение 0,8-1,2 мин. При меньшем времени обжига (менее 0,8 мин) механическа прочность обожженных окатышей вл етс недостаточной и они разрушаютс при транспортировке и последующем переделе. Большее врем обжига (более 1,2 мин) также нежелательно, так как не улучша качества готовой продукции, это приводит к увеличению удельного расхода топлива. При содержании кислорода в газовой фазе зоны обжига 2% максимальную температуру обжига следует устанавливать в пределах 1180-1220°С. При меньшей температуре (менее 1180С) обожженные окатыши имеют недостаточную механическую прочность. При большей температуре (более 1220°С) качество готовой продукции не улучшаетс , а расход топлива на процесс увеличиваетс . При увеличении содержани кислорода в газовой фазе температуру обжига следует увеличивать дл осуществлени эффективного процесса диссоциации гематита . Причем на каждый последующий про цент приращени содержани кислорода в газовой (начина с 2°/о} максимальную температуру обжига следует увеличивать на 20-35°С. При меньшем увеличении температуры (менее чем на 20°С) снижаетс содержание FeO в готовой продукции и качество окатышей ухудшаетс . При большем увеличении температуры (более чем на 35°С) степень диссоциации уже не возрастает , а расход топлива на процесс увеличиваетс . Сущность изобретени заключаетс в оптимизации температурно-временного режима обжига окатыщей дл конкретного химсостава газового теплоносител , просасываемого через слой в зоне термообработки Пример. Сырые железорудные окатыши загружают на обжиговую машину и последовательно подвергают сушке, подогреву и высокотемпературному обжигу. В качестве газового теплоносител в зоне обжига с максимальными температурами используют рециркулируемые из остальных технологических зон отход щие газы. Посредством отбора пробы рециркулируемого газа и его последующего анализа устанавливают содержание кислорода в газе. Например, при содержании кислорода в газе-теплоносителе 5% максимальна температура составл ет .(5-2) 1282 Эту температуру устанавливают в зоне обжига посредством регулировки соотношени газ-воздух и контролируют по стационарной термопаре. Врем нахождени окатыщей при такой температуре устанавливают равным 1 мин посредством регулировки скорости движени обжиговых тележек и контролируют по стационарному прибору -датчику скорости движени обжиговой машины . При изменении содержани кислорода в газовой фазе (например, уменьшение на 1%) температуру в горне уменьшают на 20- 35°С. После высокотемпературного обжига окатыши охлаждают и отправл ют на склад готовой продукции. Проведены опыты на лабораторных стендах Всесоюзного НИИ металлургической теплотехники . Неизотермический обжиг (со скоростью 80°С/мин) провод т на установке, предназначенной дл нагрева навески окатыщей (30-35 шт.) с периодическим контролем процесса окислени химическим анализом . Атмосферу среды регулируют путе.м изменени расходов кислорода, воздуха, аргона и углекислоты и устанавливают ее по содержанию кислорода, равному 0; 2,5; 7,5; 15,0; 21 и 40%. После нагрева навески до заданных температур и выдержки при них В течение 1 мин ее охлаждают в атмосфере аргона со скоростью 40-60°С/мин. Скорость фильтрации газа во всех опытах составл ет не менеЬ 0,10 м/с. Исследуют окатыши размером 12-14 мм, изготовленные из Качканарского и Лебединского концентратов. Результаты исследований по диссоциирующему обжигу железнорудных окатышей представлены в таблице.The goal is achieved by the fact that heat treatment at maximum temperatures is carried out for 0.8-1.2 minutes. moreover, when the oxygen content in the gas phase is 2%, the maximum burning temperature is set at 1180-1220, with an increase in the oxygen content in the gas phase for each subsequent percentage, the maximum burning temperature is increased by 20-35 C. The melting of iron ore pellets in the blast furnace is most effective for dissociation hematite pellets in the surface layer. In this case, the discharge of dust with blast gases is significantly reduced and the coke consumption per process is reduced. Pellets melting is especially effective when hematite is dissociated in them up to 30-60% (abs) to a depth of 1 / 3-1 / 2 of their radius. Such pellets, when recovered, are practically not destroyed and provide minimal metal loss during the domain processing. However, the production of such pellets according to the currently existing technology is not possible, since a long exposure of the pellets at temperatures of 900-1200 ° C leads to their deep oxidation (the content of FeO in the pellets is minimal). To carry out the dissociating calcination of the pellets, the temperature regime of the calcination should be set depending on the oxygen content in the coolant gas. At the same time, the pellets should be processed at maximum temperatures (hematite dissociation temperatures) for 0.8-1.2 minutes. With shorter roasting time (less than 0.8 minutes), the mechanical strength of the calcined pellets is insufficient and they are destroyed during transportation and subsequent redistribution. Longer firing time (more than 1.2 minutes) is also undesirable, since without improving the quality of the finished product, this leads to an increase in specific fuel consumption. When the oxygen content in the gas phase of the burning zone is 2%, the maximum burning temperature should be set within 1180-1220 ° С. At a lower temperature (less than 1180C), the burned pellets have insufficient mechanical strength. At higher temperatures (more than 1220 ° C), the quality of the finished product does not improve, and the fuel consumption per process increases. With an increase in the oxygen content in the gas phase, the burning temperature should be increased in order to carry out an effective hematite dissociation process. Moreover, for each subsequent percentage increase in the oxygen content in the gas (starting from 2 ° C), the maximum firing temperature should be increased by 20-35 ° C. With a lower temperature increase (less than 20 ° C), the FeO content in the finished product decreases the quality of the pellets deteriorates. With a larger increase in temperature (more than 35 ° C), the degree of dissociation no longer increases, and the fuel consumption per process increases. The essence of the invention is to optimize the temperature-time firing of the pellets for a particular chemical leaving the gas coolant being sucked through the layer in the heat treatment zone Example: Raw iron ore pellets are loaded onto the roasting machine and subsequently subjected to drying, heating and high-temperature roasting. sampling the recirculated gas and its subsequent analysis establish the oxygen content in the gas. For example, when the oxygen content in the heat transfer gas is 5%, the maximum temperature is. (5-2) 1282 This temperature is set in the burning zone by adjusting the gas-air ratio and monitored by a stationary thermocouple. The time spent by the pellet at this temperature is set to 1 min by adjusting the speed of movement of the kiln carts and monitored by a stationary device to the sensor of the speed of the kiln. With a change in the oxygen content in the gas phase (for example, a decrease of 1%), the temperature in the furnace is reduced by 20-35 ° C. After firing, the pellets are cooled and sent to the finished product storage. Experiments were carried out at the laboratory stands of the All-Union Scientific Research Institute of Metallurgical Heating Engineering. Non-isothermal roasting (at a rate of 80 ° C / min) is carried out on a plant designed to heat a pellet weighing unit (30-35 pcs.) With periodic monitoring of the oxidation process by chemical analysis. The atmosphere of the medium is regulated by changing the flow rates of oxygen, air, argon and carbon dioxide and is set according to the oxygen content equal to 0; 2.5; 7.5; 15.0; 21 and 40%. After heating the sample to the specified temperatures and holding it for 1 min, it is cooled in an argon atmosphere at a rate of 40-60 ° C / min. The gas filtration rate in all experiments is not less than 0.10 m / s. Examine pellets 12-14 mm in size, made from Kachkanarsky and Lebedinsky concentrates. The results of research on dissociating roasting of iron ore pellets are presented in the table.

Claims

A method of roasting iron ore pellets, including drying, heating, roasting at 1200-1400 ° C and an oxygen content in the gas phase of 2-8% and cooling, characterized in that, in order to dissociate hematite to 30-60% (abs.) a depth of 1 / 3-1 / 2 of the radius of the pellet and improving the quality of the finished product, heat treatment at maximum temperatures are carried out for 0.8-1.2 minutes, and when the content of ^4S oxygen in the gas phase is 2%, the maximum firing temperature is set equal to 1180–1220 ° С, with an increase in the oxygen content in the gas phase for each subsequent percentage maxi _n mal calcination temperature is increased to 20-35 ° C.