RU1770412C - Шихта дл производства агломерата - Google Patents

Abstract

Использование: в черной металлургии, в частности при подготовке сырых железорудных материалов к доменной плавке путем агломерации. Сущность изобретени : шихта содержит, мас.%: флюсующие добавки 10-30, углеродистый восстановитель 5- 12, синтетический железоуглеродистый материал с содержанием 20-40% углерода, полученный путем термокаталитического распада СО на красном шламе 4-8, железосодержащий материал - остальное.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к подготовке сырых материалов дл  доменной плавки путем агломерации.

Известна шихта дл  производства высокопрочного железорудного агломерата, в которой в качестве твердого топлива используютс  отдельно или в смеси (до 50%) с коксовой мелочью полукокс, крупностью 0-3 мм, содержащий 70% фракции менее 1 мм, равномерно распределенный в шихте 1.

Недостатком указанной шихты  вл етс  то, что она не обеспечивает достаточной производительности процесса, поскольку полукокс не отличаетс  высокой реакционной способностью. Не обеспечивает также высокое качество агломерата, так как с полукоксом в шихту вноситс  дополнительное количество серы, золы и т.д., хот  прочность агломерата и возрастает.

Наиболее близкой к за вл емой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  шихта, включающа  графитсодержащие отходы доменного производства , смешанные с дисперсными компонентами шихты при влажности,

приблизительно, 9%. Перед подачей на аг- ломашины подготовленные таким образом отходы смешивают с другими компонентами шихты и гранулируют 2.

Недостатком этой шихты  вл етс  то, что за счет применени  графитсодержащих отходов она не обеспечивает необходимой производительности процесса, поскольку отходы не обладают высокой реакционной способностью.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса и улучшение качества агломерата.

Указанна  цель достигаетс  тем, что шихта дл  производства агломерата, включающа  железосодержащий материал, углеродистый восстановитель, флюсующую добавку, дополнительно содержит синтетический железоуглеродистый материал с содержанием 20-40% углерода, полученный путем термокаталитического распада СО на красном шламе, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Флюсующие добавки10-30

Углеродистый восстановитель 5-12

(Л

С

4 VI О N5

Синтетический железоуглеродистый материал с содержанием 20-40% углерода, полученный путем термокаталитического распада СО на красном шламе4-8

Железосодержащий материалОстальное Синтетический железоуглеродистый материал получают путем термокаталитического разложени  СО-содержащих газов на катализаторах, содержащих железо, например , оксидах железа при температурах 400- 700°С. В процессе взаимодействи  СО-содержащего газа с такими материалами происходит выделение свободного углерода , что приводит к разрушению структуры катализатора и диспергированию составл ющих его компонентов. Синтетический же- лезоуглеродистый материал  вл етс  высокочистым по содержанию серы, фосфора и других примесей, а также обладает высокой реакционной способностью. Кроме того, синтетический железоуглеродистый материал отличаетс  исключительно низким содержанием в нем золы, не превышающем значений 0,1%, что в конечном итоге, при заданной основности агломерата, приводит к экономии углеродистых восстановителей .

Синтетический железоуглеродистый материал не должен содержать более 40% и менее 20% углерода, так как в этом случае реакционна  способность указанного мате- ригла оказываетс  недостаточно высокой, Реакционную способность синтетического железоуглеродистого материала, полученного путем термокаталитического распада СО на красном шламе, определ ли на проточной термогравиметрической установке , в процессе углетермического восстановлени  суперконцентрата Оленегорского ГОКа при температуре 950°М и массовом отношении О/С в шихте равном 1,33 в токе аргона. Расход газа-носител  - 100 мл/мин. Масса навески железосодержащего материала - 400 мг. Реакционную способность оценивали по изменению массы образца за равные промежутки времени.

Результаты исследований реакционной способности синтезируемых железоуглеродистых материалов представлены в табл. 1. Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что при содержании углерода в синтетическом железоуглеродистом материале менее 20 мае. % и более 40 мае. % реакционна  способность материала снижаетс .

Содержание синтетического железоуглеродистого материала в шихте не должно быть менее 4%, а углеродистого восстановител  5%. Поскольку в противном случае не обеспечиваетс  достаточное содержание углерода в шихте, в результате чего нарушаетс  температурно-тепловой режим спекани , процесс протекает не полностью, а прочность агломерата оказываетс  низкой. Содержание синтетического железоуглеродистого материала в шихте должно быть не более 8%, а углеродистого восстановител 

- 12%, так как в противном случае содержание углерода в шихте оказываетс  слишком высоким, в верхнем слое шихта на аглолен- те переоплавл етс , в результате чего снижаетс  ее газопроницаемость и

вертикальна  скорость спекани , то есть производительность процесса.

Содержание флюсующих добавок в шихте выбираетс  в зависимости от заданной основности агломерата, но должно быть

не менее 10%. Более низкое содержание флюса в шихте не обеспечивает получение офлюсованного агломерата, что в конечном итоге вызывает необходимость дополнительного ввода в шихту доменных печей известн ка . Содержание флюсующих добавок в шихте более 30% не рационально, вследствие получени  высокоосновного агломерата , что, в конечном итоге, вызывает необходимость ввода в шихту доменных печей сырой руды.

Железосодержащий материал вводитс  в шихту дл  достижени  заданного количества железа в агломерате.

Пример. Шихту по предлагаемому изобретению и прототипу готовили путем смешени  и комковани  следующих компонентов:

-суперконцентрат Оленегорского ГО- Ка, с содержанием железа 71,39%,

-аглоруду Запорожского железорудного комбината, с содержанием железа 61 %,

-колошникова  пыль доменных печей с содержанием Fe45%,

- известн к Еланского месторождени  с содержанием СаО - 48%,

-коксова  мелочь фракции 0-3 мм с содержанием углерода 78%, серы - 1,86%, золы- 12%,

- антрацитовый штыб фракции 0-3 мм с содержанием углерода 69%, серы - 1,7%, золы- 18%,

-углеродсодержащие отходы доменного производства, с содержанием углерода

90%,

-синтетический железоуглеродисты / материал с содержанием 30-40% углерода полученный путем термокаталитическогс распада СО на красном шламе глиноземного производства ДАЗа.

В качестве постели использовали возврат агломерата фракции 10-15 мм. Высота сло  аглошихты - 310 мм. Разрежение в вакуум-камерах - 950-1000 мм вод. ст.

Спекание различных составов шихт осу- ществл ли в лабораторной аглочаше.

Результаты исследований приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что с одной стороны сама  высока  производитель- ность процесса спекани  дл  первой группы опытов (см. on. Ns 1-5) наблюдаетс  дл  шихты № 3 (вертикальна  скорость спекани  составл ет 28 мм/мин), однако эта шихта не приемлема вследствие снижени  прочности аглоспека (количество мелких фракций существенно возрастает). С другой стороны, сама  высока  прочность аглоспека (содержание мелких фракций 0-5 мм соответствует 7,5%) достигаетс  дл  шихты Ms 4, однако вследствие высокого содержани  углерода в ней существенно падает производительность процесса (вертикальна  скорость спекани  составл ет только 15 мм/мин), что такое не приемлемо. Таким образом, наиболее оптимальным  вл етс  состав шихты с содержанием углеродистых восстановителей 5-12%/ а синтетического железоуглеродистого материала с содержанием 20-40% углерода, полученного путем термокаталитического распада СО на красном шламе - 4-8 мас.%.

Дл  второй группы опытов (см, on. Ns 6-9) качество агломерата при относительно сопоставимых скорост х спекани , оказы- ваетс  значительно выше, чем дл  первой группы опытов (содержание мелких фракций существенно снижаетс ). Однако состав этих шихт  вл етс  граничным, так как улучшение качественных показателей здесь достигаетс  за счет изменени  основности агломерата (дл  оп. № 6 - 0,6, дл  оп. № 9 - 2,84), что, в конечном итоге, будет вызывать повышенный расход кокса в шихту доменных печей, в случае раздельной их подачи, в зависимости от конкретных условий доменной плавки, наиболее оптимальным составом аглошихт  вл етс  содержание в них флюсующих добавок в пределах 10-30 мас.%.

Использование дл  производства агломерата предлагаемых составов шихт обеспечивает по сравнению с известным следующие технико-экономические преимущества:

-увеличение производительности процесса в 1,3-1,5 раза,

-снижение мелких фракций агломерата 0-5 мм и 5-10 мм на 2-4% и 4-6% соответственно ,

-возможность замены ценного углеродистого восстановител  относительно дешевым синтетическим железоуглеродистым материалом с содержанием 20-40% углерода , полученном путем термокаталитического распада СО на красном шламе,

-возможность утилизации отходов большой металлургии, в частности, отход щих газов закрытых ферросплавных печей и красного шлама глиноземного производства,

-упрощение аппаратурно-технологиче- ского оформлени  процесса за счет затрат, св занных с такими операци ми подготовки углеродистых восстановителей как дробление , измельчение,грохочение.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Шихта дл  производства агломерата, включающа  железосодержащий материал, углеродистый восстановитель, флюсующие добавки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности процесса и улучшени  качества агломерата, она дополнительно содержит синтетический железоуглеродистый материал с содержанием 20-40% углерода, полученный путем термокаталитического распада СО на красном шламе, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Флюсующие добавки10-30

   Углеродистый восстановитель 5-12 Синтетический железоуглеродистый материал с содержанием 20-40% углерода, полученный путем распада СО на красном шламе4-8

   Железосодержащий материалОстальное

   Таблица 1

   Без умета у-лерода колошниковой гили доменных печей

   Таблица