RU2221880C2 - Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства - Google Patents
Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2221880C2 RU2221880C2 RU2002108230/02A RU2002108230A RU2221880C2 RU 2221880 C2 RU2221880 C2 RU 2221880C2 RU 2002108230/02 A RU2002108230/02 A RU 2002108230/02A RU 2002108230 A RU2002108230 A RU 2002108230A RU 2221880 C2 RU2221880 C2 RU 2221880C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sinter
- iron
- mixture
- scale
- amount
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термическим способам окускования железных руд, концентратов и отходов металлургического производства. Способ включает составление шихты из железосодержащих материалов, состоящих из смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного, конвертерного и/без доменного шламов, окалины, твердого топлива, флюсов, влаги и ее подготовку путем усреднения, смешивания, увлажнения, окомкования и загрузки на агломашину одним или двумя слоями, ее зажигание и спекание. Осуществляют раздельное дозирование шламов, в шихту вводят колошниковую пыль. Для количества в шихте конвертерного шлама и окалины, доменного шлама и смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли устанавливают соотношения. Изобретение позволит снизить удельный расход исходных материалов за счет возврата в производства шламов и окалины, повысить прочность агломерата и увеличить производительность агломашины, уменьшить вредное воздействие на окружающую среду за счет уменьшения напольных шламовых накопителей и хранилищ. 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термическим способам окускования железных руд, концентратов и отходов металлургического производства, и может быть использовано как способ утилизации Zn-содержащих шламов.
Известен способ подготовки агломерационной шихты (RU 2009220, С 22 В 1/24, Бюлл. 5, 1994), согласно которому мелкодисперсные отходы металлургического производства, такие как шламы мокрой газоочистки и колошниковая пыль, усредняют, смешивают и окомковывают совместно с железорудным концентратом в соотношении 1:(0,8-1,8):(8-12) соответственно, а крупнозернистые отходы, например прокатную окалину, усредняют совместно с аглорудой, смешивают с известняком и топливом и подают в конце процесса окомкования мелкодисперсных компонентов.
Недостатки данного способа заключаются в следующем:
1. Рекомендуемое массовое соотношение мелкодисперсных отходов металлургического производства (шламы мокрой газоочистки), колошниковой пыли и железорудных концентратов, равное 1:(0,8-1,8):(8-12) соответственно, удовлетворяет требованиям технологии агломерационного процесса по влажности смеси, но не учитывает влияние каждого из них на условия формирования структуры агломерата.
1. Рекомендуемое массовое соотношение мелкодисперсных отходов металлургического производства (шламы мокрой газоочистки), колошниковой пыли и железорудных концентратов, равное 1:(0,8-1,8):(8-12) соответственно, удовлетворяет требованиям технологии агломерационного процесса по влажности смеси, но не учитывает влияние каждого из них на условия формирования структуры агломерата.
2. Способ подготовки предусматривает два технологических потока шихтовых материалов: 1 - мелкодисперсные отходы (шламы и колошниковая пыль) и железорудные концентраты и 2 - озерненные отходы (прокатная окалина), аглоруда, топливо и известняк. Каждый из этих потоков включает весь комплекс технологических операций, начиная с закладки штабеля и кончая окомкованием. При этом смесь озерненных материалов вводят в смесь мелкодисперсных материалов в конце процесса ее окомкования. На существующих аглофабриках реализация данной технологии потребует коренной реконструкции всей технологической цепи аппаратов с большими капитальными затратами. В техническом отношении операция ввода озерненных материалов конце окомкования трудновыполнима.
Наиболее близким по технической сущности является техническое решение, согласно которому рекомендуется состав шихты для получения высокоосновного агломерата (RU 2146297, кл. С 22 В 1/16, Бюл. 7, 2000 г). Сущность изобретения состоит в том, что железосодержащий материал состоит из смеси железорудных концентратов, агломерационного и/или конвертерного, и/или доменного шлама и окалины, при этом количество шлама в шихте составляет
Mшл=K•Feобщ/(SiO2+CaO+MgO+Al2O3) (1)
где Мшл - количество шлама в шихте, кг/т; Feобщ - необходимое содержание железа в готовом агломерате, равное 40 - 56% (масс.); SiO2 - необходимое содержание SiO2 в готовом агломерате, равное 3-6% (масс.); СаО - необходимое содержание СаО в готовом агломерате, равное 10-30% (масс.); MgO - необходимое содержание MgO в готовом агломерате, равное 2,0-6,5% (масс.); Аl2O3 - необходимое содержание Аl2O3 в готовом агломерате, равное 0,5-1,5% (масс.); К - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности спекания агломерата и его эксплуатационные характеристики, равный 200-500 кг/т, причем количество железосодержащего материала составляет 0,74-0,85 от количества шихты, весовые доли компонентов в шихте составляют:
Смесь железорудных концентратов - 0,08-0,12
Шламы - 0,70-0,72
Окалина - 0,16-0,22
Топливо - 0,036-0,054
Флюс - 0,14-0,30
от количества железосодержащего материала в шихте, а количество влаги в шихте составляет 7,6-8,9%.
Mшл=K•Feобщ/(SiO2+CaO+MgO+Al2O3) (1)
где Мшл - количество шлама в шихте, кг/т; Feобщ - необходимое содержание железа в готовом агломерате, равное 40 - 56% (масс.); SiO2 - необходимое содержание SiO2 в готовом агломерате, равное 3-6% (масс.); СаО - необходимое содержание СаО в готовом агломерате, равное 10-30% (масс.); MgO - необходимое содержание MgO в готовом агломерате, равное 2,0-6,5% (масс.); Аl2O3 - необходимое содержание Аl2O3 в готовом агломерате, равное 0,5-1,5% (масс.); К - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности спекания агломерата и его эксплуатационные характеристики, равный 200-500 кг/т, причем количество железосодержащего материала составляет 0,74-0,85 от количества шихты, весовые доли компонентов в шихте составляют:
Смесь железорудных концентратов - 0,08-0,12
Шламы - 0,70-0,72
Окалина - 0,16-0,22
Топливо - 0,036-0,054
Флюс - 0,14-0,30
от количества железосодержащего материала в шихте, а количество влаги в шихте составляет 7,6-8,9%.
Недостатки данного технического решения заключаются в следующем:
1. Все виды используемых шламов - "агломерационного и/или конвертерного, и/или доменного" - задают как один компонент железосодержащей части агломерационной шихты. Между тем, каждый из указанных шламов отличается от другого по всем физическим, химическим и физико-химическим параметрам, что обусловливает их неодинаковое влияние на различные стороны агломерационного процесса. Поэтому каждый вид шлама требует раздельного дозирования в соответствии с его физико-химическими свойствами и химическим составом спекаемого агломерата.
1. Все виды используемых шламов - "агломерационного и/или конвертерного, и/или доменного" - задают как один компонент железосодержащей части агломерационной шихты. Между тем, каждый из указанных шламов отличается от другого по всем физическим, химическим и физико-химическим параметрам, что обусловливает их неодинаковое влияние на различные стороны агломерационного процесса. Поэтому каждый вид шлама требует раздельного дозирования в соответствии с его физико-химическими свойствами и химическим составом спекаемого агломерата.
2. Соотношение (1), в соответствии с которым устанавливают количество шлама в шихте, не учитывает основную особенность конвертерного шлама и окалины - содержание оксидов железа. Между тем именно оксиды железа, содержащиеся в этих материалах, вносят существенные изменения в условия образования расплава и в его свойства при спекании шихты.
3. В соответствии с соотношением (1) количество шлама в шихте, включая конвертерный шлам и окалину, возрастает с увеличением содержания Feобщ в готовом агломерате. Это не отвечает основной особенности этих материалов, которая проявляется в образовании жидкоподвижного железистого расплава. Отрицательное влияние этого явления усиливается с уменьшением количества пустой породы в шихте (или с увеличением содержания Fеобщ). Это выражается в снижении производительности агломашины и еще больше в ухудшении качества агломерата.
4. Регламентируемые параметры состава шихты (количество железосодержащего материала в шихте составляет 0,74÷0,85 от количества шихты и количество флюсов в пределах 0,14÷0,30 от количества железосодержащего материала) применимы для получения агломерата с ограниченной основностью в пределах 2,0÷5,0.
4. Расход доменного шлама не учитывает содержание в нем углерода, что отрицательно влияет на стабильность теплового режима спекания. Это приводит к неконтролируемым колебаниям температурного режима спекания, что отрицательно отражается на удельной производительности агломашины и качестве агломерата по прочности.
Технический эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в следующем:
1) снижение удельного расхода исходных сырых материалов в виде железорудных концентратов, руды, флюсов и топлива за счет возврата в производство доменного и конвертерного шламов и окалины;
2) повышение прочности агломерата и увеличение производительности агломашины;
3) уменьшение вредного воздействия на окружающую среду за счет уменьшения количества (или даже полной ликвидации) напольных шламовых накопителей и хранилищ.
1) снижение удельного расхода исходных сырых материалов в виде железорудных концентратов, руды, флюсов и топлива за счет возврата в производство доменного и конвертерного шламов и окалины;
2) повышение прочности агломерата и увеличение производительности агломашины;
3) уменьшение вредного воздействия на окружающую среду за счет уменьшения количества (или даже полной ликвидации) напольных шламовых накопителей и хранилищ.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства включает составление шихты из железосодержащих материалов, состоящих из смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного, конвертерного и/без доменного шламов и окалины, твердого топлива, флюсов и влаги, подготовку шихты к спеканию путем усреднения, смешивания, увлажнения и окомкования, загрузку шихты на агломашину одним или двумя слоями, зажигание шихты и ее спекание.
Отличие от наиболее близкого аналога заключается в том, что дозирование шламов осуществляют раздельно, в шихту вводят колошниковую пыль, количество смеси конвертерного шлама и окалины, доменного шлама и смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, устанавливают в соответствии с соотношениями:
где Мк.шл.+ок - количество смеси конвертерного шлама и окалины в шихте, кг/т агломерата;
(Рп.п)а - заданное количество пустой породы в агломерате, кг/т агломерата;
(FeO+Fe2О3)к.шл+ок - массовая доля оксидов железа в смеси конвертерного шлама и окалины, доли;
- заданное массовое соотношение указанных оксидов в агломерате, безразмерное;
k - эмпирический коэффициент, равный 1-12, безразмерный.
где Мк.шл.+ок - количество смеси конвертерного шлама и окалины в шихте, кг/т агломерата;
(Рп.п)а - заданное количество пустой породы в агломерате, кг/т агломерата;
(FeO+Fe2О3)к.шл+ок - массовая доля оксидов железа в смеси конвертерного шлама и окалины, доли;
k - эмпирический коэффициент, равный 1-12, безразмерный.
Заданное количество пустой породы в агломерате рассчитывают по соотношению
(Рп.п)а = 10[100+(FeO+Fe2O3)], (3)
где FeO и Fe2O3 - массовая доля соответствующих оксидов железа в агломерате, %;
10 - коэффициент пересчета процентов в кг/т агломерата.
(Рп.п)а = 10[100+(FeO+Fe2O3)], (3)
где FeO и Fe2O3 - массовая доля соответствующих оксидов железа в агломерате, %;
10 - коэффициент пересчета процентов в кг/т агломерата.
Долю окалины в смеси конвертерного шлама и окалины (Мк.шл+ок) устанавливают в соответствии с соотношением
где mок и mк.шл - массовые доли соответственно окалины и конвертерного шлама в смеси конвертерного шлама и окалины - Мк.шл+ок, доли;
(Feобщ)к.шл - масссовая доля железа в конвертерном шламе, %;
(Feобщ)ок - масссовая доля железа в окалине, %.
где mок и mк.шл - массовые доли соответственно окалины и конвертерного шлама в смеси конвертерного шлама и окалины - Мк.шл+ок, доли;
(Feобщ)к.шл - масссовая доля железа в конвертерном шламе, %;
(Feобщ)ок - масссовая доля железа в окалине, %.
Количество доменного шлама в шихте регламентируют по содержанию в нем углерода и устанавливают в соответствии с соотношением
Мд.шл≤To•Ст/Сд.шл кг/т агломерата (5)
где Мд.шл - количество доменного шлама в шихте, кг/т агломерата;
To - заданное количество топлива в шихте, кг/т агломерата;
Ст - массовая доля углерода в топливе, доли;
Сд.шл - массовая доля углерода в доменном шламе, доли.
Мд.шл≤To•Ст/Сд.шл кг/т агломерата (5)
где Мд.шл - количество доменного шлама в шихте, кг/т агломерата;
To - заданное количество топлива в шихте, кг/т агломерата;
Ст - массовая доля углерода в топливе, доли;
Сд.шл - массовая доля углерода в доменном шламе, доли.
Количество в шихте смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, устанавливают в соответствии с соотношением
где Мсм.р.м - количество смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли (нижний индекс читается как смесь рудных материалов), кг/т агломерата;
Fe0 - заданное количество железа в агломерате, кг/т агломерата;
∑(Feк.шл+Feок+Feд.шл) - количество железа, вносимое в шихту конвертерным и доменным шламами и окалиной, кг/т агломерата;
(Feобщ)см.р.м - массовая доля железа в смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, %;
0,01 - коэффициент пересчета процентов в доли, безразмерный.
где Мсм.р.м - количество смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли (нижний индекс читается как смесь рудных материалов), кг/т агломерата;
Fe0 - заданное количество железа в агломерате, кг/т агломерата;
∑(Feк.шл+Feок+Feд.шл) - количество железа, вносимое в шихту конвертерным и доменным шламами и окалиной, кг/т агломерата;
(Feобщ)см.р.м - массовая доля железа в смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, %;
0,01 - коэффициент пересчета процентов в доли, безразмерный.
Увеличение производительности агломашины и повышение прочности агломерата происходит за счет оптимизации количества оксидов железа [(FeO+Fе2O3)к.шл+ок], вносимых конвертерным шламом и окалиной, с количеством пустой породы агломерата (Рп.п)а. При этом учитывается количество магнезии в агломерате в виде отношения MgO/CaO. Известно, что с увеличением этого отношения температура начала плавления шихты возрастает, а подвижность расплава уменьшается.
Физико-химические свойства конвертерного шлама определяются особенностями трехкомпонентной системы СаО-Fе2О3-FeO. При спекании шихты в присутствии СаО двух- и трехвалентное железо легко восстанавливается СО и H2 уже при температуре 900oС до металлического железа. На свежевосстановленном железе активно развиваются реакции распада СО с образованием сажистого углерода, который диффундирует в металлическое железо, способствуя образованию железистого расплава. При соблюдении оптимального соотношения оксидов железа, вносимых конвертерным шламом и окалиной, с оксидами пустой породы шихты происходит формирование высокопрочного агломерата, удовлетворяющего требованиям доменного процесса. Одновременно с этим достигается высокая газопроницаемость спекаемого слоя, вследствие чего увеличивается вертикальная скорость спекания. В случае, когда количество оксидов железа, вносимых конвертерным шламом и окалиной, превышает оптимальное количество, ухудшаются условия формирования структуры агломерата и возрастает газодинамическое сопротивление зоны горения и формирования агломерата. По этой причине макроструктура спека характеризуется четко выраженной неоднородностью (зональностью) строения. В структуре спека выделяются полнокристаллические, полукристаллические и стекловатые образования с неровной поверхностью. Они содержат многочисленные пустоты различной формы. Наружные части их лучше раскристаллизованы и более плотные, а внутренние - имеют пористые пузыристые и шлаковидные текстуры. Вместе с этим снижается вертикальная скорость спекания и, как следствие этого, - удельная производительность агломашины.
Диапазон значений эмпирического коэффициента k в пределах 1-12 объясняется газодинамическими и физико-химическими закономерностями спекания агломерата из Fe-содержащих отходов металлургического производства. При значениях k<1 влияние конвертерного шлама и окалины на формирование структуры агломерата практически не заметно и его качество по прочности не увеличивается. При значениях k>12 расход конвертерного шлама и окалины возрастает настолько, что количество жидкого расплава оказывается излишним. Это выражается в снижении вертикальной скорости спекания и возрастании неоднородности макроструктуры спека.
Доменный шлам по существу представляет собой механическую смесь тонких частиц (<0,5 мм) компонентов доменной шихты: кокса, агломерата, окатышей. По химическому составу его можно уподобить возврату с высоким содержанием несгоревшего углерода. По гранулометрическому составу он подобен концентратам, полученным путем мокрого магнитного обогащения железистых кварцитов, например концентраты горнорудных предприятий КМА. Добавка доменного шлама в агломерационную шихту повышает эффективность ее окомкования, улучшает гранулометрический состав окомкованной шихты. Это приводит к росту вертикальной скорости спекания. Количество доменного шлама в шихте регламентируется содержанием в нем углерода и поэтому максимальный его расход зависит от теплопотребности процесса спекания. При достаточном количестве доменного шлама на рудном дворе спекание шихты осуществляют без добавления твердого топлива, например, коксика или угля. В этом случае соотношение (5) принимает вид
Мд.шл = To•Ст/Сд.шл кг/т агломерата (7)
Минимальное количество доменного шлама в шихте не ограничивается и заявляемый способ может осуществляться при Мд.шл = 0.
Мд.шл = To•Ст/Сд.шл кг/т агломерата (7)
Минимальное количество доменного шлама в шихте не ограничивается и заявляемый способ может осуществляться при Мд.шл = 0.
Отличительные признаки заявляемого способа спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства заключаются в следующем:
1. Способ регламентирует раздельное дозирование шламов в виде смеси конвертерного шлама и окалины и/без доменного шлама и смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, в соответствии с их физико-химическими свойствами и химическим составом спекаемого агломерата. При регламентированном дозировании указанных компонентов шихты достигают увеличения прочности агломерата, повышения производительности агломашины и снижения расхода твердого топлива.
1. Способ регламентирует раздельное дозирование шламов в виде смеси конвертерного шлама и окалины и/без доменного шлама и смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, в соответствии с их физико-химическими свойствами и химическим составом спекаемого агломерата. При регламентированном дозировании указанных компонентов шихты достигают увеличения прочности агломерата, повышения производительности агломашины и снижения расхода твердого топлива.
2. Количество смеси конвертерного шлама и окалины в шихте (Мк.шл+ок) устанавливают по соотношению (2), в котором факториальными параметрами являются количество пустой породы в агломерате - (Рп.п)а и содержание в смеси из конвертерного шлама и окалины оксидов железа - (FeO+Fе2O3)к.шл+ок. Согласно этому соотношению количество конвертерного шлама и окалины в шихте увеличивают с повышением количества пустой породы в агломерате. Кроме того, дополнительно вводится показатель, отражающий содержание магнезии в агломерате, в виде отношения MgO/CaO. Чем выше это отношение, тем больше требуется конвертерного шлама и окалины как материалов, способствующих образованию жидкоподвижного расплава, в котором растворяются твердые частицы шихты.
3. Количество доменного шлама в шихте (Мд.шл) устанавливают, исходя из теплопотебности процесса спекания, замещая им твердое топливо (То), которое вводят в шихту в виде коксика или какого-либо угля. Минимальное количество доменного шлама в шихте не ограничивается и заявляемый способ может осуществляться при Мд.шл = 0.
4. Количество в шихте смеси рудных материалов (Мсм.р.м), состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, устанавливают, исходя из баланса железа, поступившего с конвертерным и доменным шламами и окалиной.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений, на основании чего делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Ниже приводится пример осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Пример.
Компонентами шихты служат: железорудные концентраты, аглоруда, железосодержащие отходы металлургического производства в виде агломерационного, конвертерного и/без доменного шламов, окалины и колошниковой пыли, твердое топливо в виде коксика и/или угля, флюсы в виде сырых и обожженных СаО- и MgO-содержащих горных пород, а также возврат.
Компоненты шихты дозируют в соответствии с заданным химическим составом агломерата. Составленную шихту смешивают, окомковывают с добавлением влаги до 7,5-10,5%. Окомкованную шихту загружают на агломерационную машину одним или двумя слоями. Толщины слоев могут быть одинаковыми или различными. Содержание твердого топлива и влаги в слоях шихты также может быть одинаковым или различным. Затем шихту зажигают с помощью зажигательного горна. Спекание осуществляют при разрежении под слоем шихты, равным 0,60÷1,15 кПа.
Тепловой режим спекания регулируют по содержанию закиси железа - FeO в агломерате, принимая эту величину равной 12,0%. Этому условию соответствует количество топлива в шихте (То), равное 45,0 кг/т агломерата (в качестве топлива используют коксик со следующей характеристикой: Ст - 82,00%, Vг - 1,5%, Sг - 0,5%).
Количество смеси конвертерного шлама и окалины в шихте составляет
где Мк.ш л+ок - количество конвертерного шлама и окалины в шихте, кг/т агломерата;
(Рп.п)а - заданное количество пустой породы в агломерате, кг/т агломерата;
(FeO+Fе2O3)к.шл+ок - массовая доля оксидов железа в смеси конвертерного шлама и окалины, доли;
- заданное массовое соотношение указанных оксидов в агломерате, безразмерное;
k - эмпирический коэффициент, равный 1-12, безразмерный.
где Мк.ш л+ок - количество конвертерного шлама и окалины в шихте, кг/т агломерата;
(Рп.п)а - заданное количество пустой породы в агломерате, кг/т агломерата;
(FeO+Fе2O3)к.шл+ок - массовая доля оксидов железа в смеси конвертерного шлама и окалины, доли;
k - эмпирический коэффициент, равный 1-12, безразмерный.
Долю окалины в смеси конвертерного шлама и окалины устанавливают в соответствии с соотношением
где mок и mк.шл - массовые доли соответственно окалины и конвертерного шлама в общей массе Мк.шл+ок, доли;
(Fеобщ)к.шл - масссовая доля железа в конвертерном шламе, %;
(Feобщ)ок - масссовая доля железа в окалине, %.
где mок и mк.шл - массовые доли соответственно окалины и конвертерного шлама в общей массе Мк.шл+ок, доли;
(Fеобщ)к.шл - масссовая доля железа в конвертерном шламе, %;
(Feобщ)ок - масссовая доля железа в окалине, %.
Заданное количество пустой породы в агломерате рассчитывают по соотношению
(Рп.п.)а=10[100-(FeO+Fe2О3)],
где FeO и Fe2О3 - массовая доля соответствующих оксидов железа в агломерате, %;
10 - коэффициент пересчета процентов в кг/т агломерата.
(Рп.п.)а=10[100-(FeO+Fe2О3)],
где FeO и Fe2О3 - массовая доля соответствующих оксидов железа в агломерате, %;
10 - коэффициент пересчета процентов в кг/т агломерата.
Количество доменного шлама в шихте составляет:
Mд.шл≤Tо•Cт/Cд.шл,
где Мд.шл - количество доменного шлама в шихте, кг/т агломерата;
То - заданное количество топлива в шихте, кг/т агломерата;
Ст - массовая доля углерода в топливе, доли;
Сд.шл - массовая доля углерода в доменном шламе, доли.
Mд.шл≤Tо•Cт/Cд.шл,
где Мд.шл - количество доменного шлама в шихте, кг/т агломерата;
То - заданное количество топлива в шихте, кг/т агломерата;
Ст - массовая доля углерода в топливе, доли;
Сд.шл - массовая доля углерода в доменном шламе, доли.
Количество в шихте смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, составляет
где Мсм.р.м - количество смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, кг/т агломерата;
Feо - заданное количество железа в агломерате, кг/т агломерата;
∑(Feк.шл+Feок+Feд.шл) - количество железа, вносимое в шихту конвертерным и доменным шламами и окалиной, кг/т агломерата;
(Fеобщ)см.р.м - массовая доля железа в смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, %;
0,01 - коэффициент пересчета процентов в доли, безразмерный.
где Мсм.р.м - количество смеси рудных материалов, состоящей из концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, кг/т агломерата;
Feо - заданное количество железа в агломерате, кг/т агломерата;
∑(Feк.шл+Feок+Feд.шл) - количество железа, вносимое в шихту конвертерным и доменным шламами и окалиной, кг/т агломерата;
(Fеобщ)см.р.м - массовая доля железа в смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, %;
0,01 - коэффициент пересчета процентов в доли, безразмерный.
В табл.1 приведены химические составы компонентов шихты, которые использовались для осуществления примеров, представленных в табл.2.
Примеры 1-5 иллюстрируют влияние на эффективность использования заявляемого способа величины эмпирического коэффициента k. Доля окалины в смеси конвертерного шлама и окалины (Мк. шл+ок) составляет 0,4506, конвертерного шлама - 0,5494 [100/(1+57,70/70,35)]. При k<3 ( 1) из-за низкого количества в шихте смеси конвертерного шлама и окалины (Мк.шл+ок=17,8 кг/т агломерата) производительность агломашины и прочность агломерата значительно ниже, чем в примерах 2, 3 и 4.
В примере 5 имеет место обратная картина: количество конвертерного шлама и окалины в шихте превышает оптимальную величину и это отрицательно отражается на удельной производительности агломашины - 1,190 т/(м2•ч) против 1,576 т/(м2•ч) в примерах 3 и 4 и 1,458 т/(м2•ч) в примере 2. Превышение оптимального значения величины Мк.шл+ок отрицательно повлияло и на прочность агломерата, хотя оба показателя этого параметра оказываются лучше, чем в примере 1.
В примерах 1-5 расход доменного шлама соответствовал по количеству задаваемой величине То, равной 45 кг/т агломерата (266,4÷0,1385/0,82). Поэтому дополнительно топливо в шихту не добавляют.
Примеры 6, 7 и 8 иллюстрируют влияние количества окалины и доменного шлама на производительность агломашины и прочность агломерата. В примере 6 в шихту не вводят доменный шлам (Мд.шл=0) и окалину (mок=0). Вывод из шихты доменного шлама вызвал необходимость в полном объеме использовать коксик - 45 кг/т агломерата. Отсутствие окалины отрицательно повлияло на прочность агломерата по истираемости: выход кл. - 0,5 мм увеличился до 6,5%.
В примере 7 количество окалины удовлетворяет условию mок<mд.шл[(Fеобщ)д.шл/[(Feобщ)ок] и составляет mок= 0,20, а в примере 8 - превышает регламентированную величину 0,4506 (mок=0,50). Превышение количества окалины сверх оптимальной величины снизило удельную производительность агломашины с 1,550 т/(м2•ч) в примере 7 до 1,390 т/(м2•ч) в примере 8. Прочность агломерата несколько возросла по обоим показателям.
Примеры 9 и 10 иллюстрируют применение заявляемого способа при спекании высокоосновного агломерата: CaO/SiO2= 8,52 ( 9) и 5,02 ( 10). В этих же примерах увеличено заданное отношение MgO/CaO в агломерате с 0,20 до 0,22 ( 9) и 0,23 ( 10). Заданное содержание Feобщ составляет соответственно 46,00 и 52,00%, количество пустой породы - 356,4 и 270,7 кг/т агломерата. Заданная высокая основность агломерата позволяет значительно увеличить в шихте количество смеси конвертерного шлама и окалины: до 659,4 ( 9) и 549,3 ( 10) кг/т агломерата, в том числе количество конвертерного шлама составляет соответственно 527,52 и 384,51 кг/т агломерата. Существенно возрастает количество флюсов в шихте, соответственно 442,7 и 291,0 кг/т агломерата. Основность агломерата составляет 8,52 ( 9) и 5,02 ( 10). Несмотря на высокие значения основности агломерата производительность агломашины остается на уровне, значительно превышающем показатели спекания высокоосновного агломерата по способу, изложенному в наиболее близким аналоге: 1,150 ( 9) и 1,210 ( 10) т/(м2•ч) против 0,850 т/(м2•ч).
В примерах 3 и 4, в которых достигнуты высокие значения по производительности агломашины и прочности агломерата, доля железосодержащих отходов в виде доменного и конвертерного шламов и окалины составляет соответственно 46,9 и 58,9% от количества железорудной части шихты. При спекании высокоосновного агломерата, как в примерах 9 и 10, эта величина возрастает до 100%.
Таким образом, реализация заявляемого способа спекания агломерата из железосодержащих отходов металлургического производства обеспечивает достижение поставленных технических результатов: снижение удельного расхода исходных сырых материалов в виде железорудных концентратов, руды, флюсов и топлива за счет возврата в производство конвертерного шлама и окалины, и/без доменного шлама, повышение прочности агломерата, увеличение производительности агломашины и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду за счет сокращения объемов напольных шламовых накопителей и хранилищ.
Claims (1)
- Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства, включающий составление шихты из железосодержащих материалов, состоящих из смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного, конвертерного и/без доменного шламов, окалины, твердого топлива, флюсов и влаги, ее подготовку путем усреднения, смешивания, увлажнения и окомкования, загрузку шихты на агломашину одним или двумя слоями, ее зажигание и спекание, отличающийся тем, что осуществляют раздельное дозирование шламов, в шихту вводят колошниковую пыль, количество конвертерного шлама и окалины, доменного шлама и смеси рудных материалов, состоящих из железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, устанавливают в соответствии с соотношениями
где Мк.шл.+ок. - количество конвертерного шлама и окалины в шихте, кг/т агломерата;Мд.шл. - количество доменного шлама в шихте, кг/т агломерата;Мсм.р.м.- количество в шихте смеси рудных материалов, состоящей из железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, кг/т агломерата;(Рп.п.)а- заданное количество пустой породы в агломерате, кг/т агломерата;(FeO+Fe2О3)к.шл.+ок. - массовая доля оксидов железа в смеси конвертерного шлама и окалины, доли;k - эмпирический коэффициент, равный 1-12, безразмерный;- заданное массовое соотношение указанных оксидов в агломерате, безразмерное;
mок. и mк.шл. - массовые доли соответственно окалины и конвертерного шлама в смеси, состоящей из окалины и конвертерного шлама - Мк.шл.+ок., доли;(Feобщ.)к.шл. - массовая доля железа в конвертерном шламе, %;(Feобщ.)ок. - массовая доля железа в окалине, %;(Feобщ.)см.р.м.- массовая доля железа в смеси железорудных концентратов, руды, агломерационного шлама и колошниковой пыли, %;Fe0 -заданное количество железа в агломерате, кг/т агломерата;Σ(Feк.шл.+Feок.+Feд.шл.) - количество железа, вносимое в шихту конвертерным и доменным шламами и окалиной, кг/т агломерата;0,01 - коэффицент пересчета процентов в доли, безразмерный;Т0 - заданное количество топлива в шихте, кг/т агломерата;Ст - массовая доля углерода в топливе, доли;Сд.шл. - массовая доля углерода в доменном шламе, доли.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108230/02A RU2221880C2 (ru) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108230/02A RU2221880C2 (ru) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002108230A RU2002108230A (ru) | 2003-12-20 |
| RU2221880C2 true RU2221880C2 (ru) | 2004-01-20 |
Family
ID=32090886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002108230/02A RU2221880C2 (ru) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2221880C2 (ru) |
Cited By (3)
| 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 |
| CN113174482A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-27 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种铁矿烧结工序协同处置城市污泥的工艺及装置 |
| RU2808855C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ получения высокоосновного агломерата и высокоосновный агломерат, полученный данным способом |
-
2002
- 2002-04-01 RU RU2002108230/02A patent/RU2221880C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| 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 |
| CN113174482A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-27 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种铁矿烧结工序协同处置城市污泥的工艺及装置 |
| RU2808855C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ получения высокоосновного агломерата и высокоосновный агломерат, полученный данным способом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2949765B1 (en) | Composite briquette and method for making a steelmaking furnace charge | |
| RU2221880C2 (ru) | Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства | |
| CN112063835A (zh) | 一种利用烧结工艺处理含铁固废的方法 | |
| US3547623A (en) | Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles | |
| US2990268A (en) | Pelletized iron ore concentrate composition and process for making the same | |
| US3194673A (en) | Hydraulic cement and process for making same | |
| Sikora et al. | The anthracite as sinter fuels | |
| JP4725230B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| JP2012046828A (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| SU876761A1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков | |
| CN107555482B (zh) | 一种利用高铅高磷锰资源制备铁酸锰尖晶石材料的方法及添加剂 | |
| RU2418079C2 (ru) | Способ производства агломерата для доменной плавки | |
| RU2768432C2 (ru) | Способ производства офлюсованного железорудного агломерата | |
| RU2365638C2 (ru) | Офлюсованный марганцевый агломерат для прямого легирования стали, шихта для производства офлюсованного марганцевого агломерата, используемого для прямого легирования стали, и способ производства офлюсованного марганцевого агломерата для прямого легирования стали | |
| US4657584A (en) | Effect of MgO source on sinter properties | |
| RU2157854C2 (ru) | Способ производства высокозакисного агломерата | |
| SU1574656A1 (ru) | Способ производства высокозакисного агломерата | |
| RU2793684C1 (ru) | Шихта для производства агломерата | |
| RU2041964C1 (ru) | Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты | |
| RU2048548C1 (ru) | Способ производства офлюсованного железорудного агломерата | |
| JP2007077430A (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| RU2092588C1 (ru) | Способ производства окускованного сырья из сернистых материалов | |
| EP3253896A1 (en) | Method and arrangement to prepare chromite concentrate for pelletizing and sintering and pelletizing feed | |
| RU1792989C (ru) | Способ производства агломерата из хроморудного сырь | |
| SU1504274A1 (ru) | Способ получени крупногранулированной агломерационной шихты |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120402 |