SU1041591A1

SU1041591A1 - Method for preparing batch for sintering

Info

Publication number: SU1041591A1
Application number: SU803221521A
Authority: SU
Inventors: Иван Кузьмич Борискин; Валентин Игнатьевич Губанов; Виктор Васильевич Даньшин; Борис Иннокентьевич Ашпин; Борис Иванович Колокольцов; Владимир Николаевич Пятницкий; Михаил Иванович Карпенко; Виктор Вениаминович Дябин
Original assignee: Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1983-09-15

Abstract

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ, включающий раздельное дозирование компонентов двух слоев, смешивание, увлажнение, окомкование и двухслойную загрузку дл спекани с введением различного количества твердого топлива в верхний и нижний слйи при общем топлива 5-7% от общей массы шихты, отличающ и и СИ тем, что, с целью получени агломерата с повышенной степенью металлизации и улучшени качества агломерационного опека, в верхний слой загружают шихту в количестве 20-30% от общейвысоты слоев с удельным содержанием твердого топлива в нем 15-20%, а в нижнем слое - 1-2%, при этом возврат в количестве 5-15% „ от общего расхода ввод т в шихту § верхнего сло . (Л « Я К .л METHOD OF PREPARATION OF CHARGE TO SILING, including separate dosing of components of two layers, mixing, moistening, pelletizing and two-layer loading for sintering with the introduction of different amounts of solid fuel in the upper and lower layers with a total fuel of 5-7% of the total mass of the mixture, and distinguishing and SI the fact that, in order to obtain an agglomerate with a higher degree of metallization and to improve the quality of the sintering ward, a charge in the amount of 20–30% of the total height of the layers with the specific content of solid fuel in not 15-20%, while the lower layer - 12%, with the return in an amount of 5-15% "of the total flow is introduced into the charge § topsheet. (L "I K .l

Description

Изобретение относитс к металлургической промышленности, а именно к производству агломерата на агломерационных фабриках, и может использоватьс при подготовке шихты к спеканию рудных концентратов. Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий дозирование компонентов шихты с подачей б.ольшого количества твердого топлива, смешивание , увлажнение, окомкование и укладку шихты дл спекани . Расход болыАэго количества твердого топлива при спекании железорудной шихты веде к. увеличе-нию содержани металлического железа в агломерате (предварительна металлизаци ). При спекании с расходом твердого топлива (коксово мелочи) до 20-25% степень металлизации агломерата составл ет 40% 1. Недостатком такого способа подготовки шихты к спеканию вл етс низка производительность агломерационных установок при спекании. При спекании в обычном вакуумном режиме она достигает 0,6 т/м-ч. Низка производительность аглоустановок вызвана тем, что при спекании сло с высоким содержанием топли ва образуетс широка зона расплава тестообразного и жидкого состо ни , вследствие чего спекаемый слой имее пониженную газопроницаемость,-При этом количество просасываемого возду ха низкое и кислорода дл .правильного протекани нормального процесса горени топлива не хватает. Это снижает производительность агломерацион ных установок ... Такой способ подготовки шихты к спеканию не получил распространени на агломерационных фабриках несмотр на то, что предварительна металлиза ци железорудных материалов перед до менной плавкой позвол ет повысить производительность доменных печей в среднем на 6% и снизить удельный рас ход кокса в доменной печи на 5-6% в расчете на каждые 10% металлизации Наиболее близким по технической сущности вл етс способ подготовки шихты к спеканию, включающий дозированне компонентов, смешивание, окомкование и двухслойную загрузку шихты с перераспределением ее ингредиентов между нижним и верхними сло ми, при этом в верхний слой ввод т весь кон центрат в смеси с топливом, а в нижний - возврат и топливо, причем в верхнем слое количество топлива составл ет 60-85% 2. Этот способ предназначен дл спекани некомкующихс железорудных материаловч , причем достаточно крупных концентратов (0,60-0,25 мм-72,3% и 0,25-1,0 мм - 16,4%). При введении возврата в шихту из такого концентрата с добавкой крупной кусковой руды (0-8 мм) газопроницаемость сло шихты измен етс мало, поэтому в данном случае весь возврат можно ввести в нижний слой, который по высоте составл ет 40% общей высоты сло шихты, и это не отражаетс на показател х процесса спекани . В насто щее врем в металлургический передел вовлекаютс .бедные по содержанию железа руды, требующие глубокого обогащени с целью получени концентрата с высоким содержанием железа, что требует тонкого измельчени железнь1х руд перед обогеицением. Спекание тонкоизмбльченных концентратов указанным способом вести нельз , так как вывод возврата из шихты и подача его отдельно в смеси с топливом в нижний слой ведет к ухудшению качества окомкованной шихты верхнего сло , а следовательно, к сниже- , нию производительности агломерационных установок вследствие снижени газопроницаемости спекаемого сло шихты . . Указанным способом нельз получить агломерат с повышенной степенью металлизации (например более 1,0%), а поверхностный слой аглопирога будет также низкого качества, так как высота верхнего сло шихты составл ет 60% общей высоты слоев, а удельное содержание твердого топлива в нем составл ет не более , а в нижнем слое не менее 2,5% при общем расходе топлива 7% (5-7%) и расходе возврата 40%. Цель изобретени - получение агломерата с повышенной степенью металлизации и улучшение качества агломерационного спека. Указанна цель достигаетс лгем, что согласно способу подготовки шихты к спеканию, включающему раздельное дозирование компонентов двух слоев , смешивание, увлажнение, окомкование и двухслойную загрузку дл спекани с введением различного количества твердого топлива в верхний и нижний слои при общем расходе топлива 5-7% от общей массы шихты, в верхний слой загружают шихту в количестве 20--30% от общей высоты с удельным содержанием твердого топлива в нем 15-20%, а в нижнем слое - 1,2%, при этом возврат в количестве 5-15% от общего расхода ввод т в шихту верхнего сло . Выбор пределов по составу слоев шихты и их высоте производ т на основе экспериментальных данных двухслойного спекани шихты предлагаемым способом с получением агломерата с максимально возможным содержанием металлического железа при расходе топлива 5-7% от общей массы шихты и поддержанию производительности агло мерационной установки на уровне спе кани агломерационных, шихт известны ми способами в вакуумном режиме спе кани . Дл этих условий содержание тепл ва в нижнем слое шихты составл ет 1-2% от общей массы нижнего сло . Уменьшение содержани топлива в сло 1% ведет к ухудшению качества агло мерационного спека нижнего сло и увеличению количества расплава при спекании в верхнем слое из-за высок го содержани в нем твердого топлива , а увеличение содержани 2% ведет к снижению содержани топлива в верхнем слое и возрастанию количества расплава при спекании в нижнем слое из-за избытка от горени топлива в нижнем слое и регенерируемого тепла из верхнего сло , а также приводит к уменьшению содержани металлического железа в агломерационном спеке, особенно в верхнем слое. При введении в верхний слой твердого топлива более 20%, аглоспек верхнего сло становитс очень рыхлым и непрочным, так как на единицу объема твердого топлива приходитс менее единицы объема -рудного вещества спекаемой шихты. При содержании твердого топлива в верхнем слое менее 15% содержание металлического железа в агломерате резко уменьшаетс . Высота верхнего сло шихты должна находитьс в пределах 20-30% от об|щей высоты сло спекаемой шихты; сни жение высоты верхнего сло 20% неце лесообразно/так как это приводит к ч резмерному уменьшению высоты сло с высоким содержанием твердого топли ва, что снижает содержание металлического железа в аглоспеке. Дриувеличении высоты сло 30% общее содер жание металлического железа в аглосп ке также снижаетс и ухудшаетс ка чесТВо агломерационного спека, так как содержание твердого топлива в сло х выходит за границы допустимых пределов, которые определ ют экономическую эффективность как по качест ву спека, так и по содержанию в нем металлического железа, С уменьшением содержани твердого топлива в нижнем слое шихты в допустимых пределах необходимо увеличить высоту верхнего сло шихты в допустимых пределах дл поддержани выхода , годного агломерата на высоком уровне.. Содержание возврата в верхнем слое шихты должно составл ть 5-15% от общего его расхода. Снижение его содержани менее 5% ведет у ухудшению качества окомкованной шихты верх него сло и снижению газопроницаемости спекаемого сло . Увеличение же его содержани в верхнем слое шихты с высоким содержанием топлива сверх указанного предела (15%) ведет к образованию большого количества расплава при спекании в верхнем слое шихты , что снижает скорость спекани , а также снижает качество аглоспека нижнего сло , шихта дл спекани которого содержит низкое количество твердого топлива. Предлагаемый способ спекани шихты осуществл етс следукхдим обрааом. Компоненты шихты, например железорудные материалы, {Кбршуновский концентрат фр. 0-0,1 мм - 44%; 0,10 ,2 мм - 53%), флюс (известн к крупностью 0-3 мм) и возврат (крупностьк 0-6 мм) раздельно дозируютс дл верхнего и нижнего слоев шихты. Обща высота сло спекаемой шихты, например , принимаетс равной 300 мм, а высота верхнего сло принимаетс равной 75 мм (25% общей высоты сло шихты) , а нижнего сло 225 мм (75%) . Расход твердого топлива равен 5% на всю массу шихты. Содержание топлива в нижнем .слое принимаем равным 1,5%, а содержание топлива в верхнем слое составл ет 15,5%. Расход возврата равен 40% отз общей массы шихты, при этом в верхний слой вводитс 15%, а в нижний слой 85% от его общего расхода. Таким образом, содержание возврата в верхнем слое составл ет 8% а в нижнем 50,7%. Таким образом, исход из содержани твердого топлива и возврата в верхнем и нижнем сло х шихт содержание концентрата и известн ка в шихте верхнего сло составл ет 76,5%, а в шихте нижнего сло - 47,8%. После раздельного смешивани , увлажнени и окомковани компонентов верхнего и нижнего слоев шихт производ т загрузку их на решетку агломет рационной установки дл спекани . Аналогично провод т опыты с различньлм содержанием топлива и возврата в шихте , а также базовый опыт с содержанием в шихте 40% возврата, 5% топлива и подачей в верхний слой топлива на 15% больше, чем в нижний. Результаты опытов приведены в таблице. На чертеже представлен график изменени содержани металлического- железа и выхода годного в агломератах верхнего и нижнего сло от содержани твердого топлива в шихте верхнегосло ,.где крива 1 - содержание металлического железа в агломерате верхнегр сло , крива 2 - вьЬсод годного агломерата верхнего сло , %; крива 3 - содержание металлического железа в агломерате нижнего сло , %; крива 4 - выход годного агломерата нижнего сло , %.The invention relates to the metallurgical industry, namely to the production of sinter in sinter plants, and can be used in the preparation of the charge for sintering ore concentrates. There is a known method of preparing the charge for sintering, which includes dispensing the components of the charge with feeding a large amount of solid fuel, mixing, wetting, pelletizing, and laying the charge for sintering. The consumption of solid fuel during sintering of iron ore charge leads to an increase in the content of metallic iron in the sinter (pre-metallization). During sintering with solid fuel consumption (coke breeze) up to 20-25%, the metallization degree of the agglomerate is 40% 1. The disadvantage of this method of preparing the charge for sintering is the low productivity of sintering plants during sintering. When sintering in the usual vacuum mode, it reaches 0.6 t / m-h. The performance of sintering plants is low due to the fact that when sintering a layer with a high content of fuel a wide zone of dough-like and liquid state is formed, as a result of which the sintering layer has a lower gas permeability, while the amount of air sucked is low and oxygen is correct for the normal burning process fuel is not enough. This reduces the productivity of sinter plants ... Such a method of preparing the charge for sintering did not become widespread in sinter plants despite the fact that pre-metallization of iron ore materials before submenu melting increases the productivity of blast furnaces by an average of 6% and reduces the specific coke in the blast furnace at 5-6% per 10% metallization. The closest to the technical essence is the method of preparation of the charge for sintering, which includes the dosage of components, with Hanging, pelletizing and bilayer charge loading with redistribution of its ingredients between the lower and upper layers, while the entire concentrate is mixed into the upper layer and the return and the fuel in the lower layer, and the amount in the upper layer is 60 -85% 2. This method is designed for sintering non-combustible iron ore materials, with sufficiently large concentrates (0.60-0.25 mm-72.3% and 0.25-1.0 mm - 16.4%). When introducing a return into the charge from such a concentrate with the addition of coarse ore (0-8 mm), the permeability of the batch of the mixture varies little, so in this case the entire return can be introduced into the lower layer, which is 40% of the total height of the batch. and this is not reflected in the indicators of the sintering process. At present, iron ores that are poor in iron content and require deep concentration in order to produce a concentrate with a high iron content, which require fine grinding of iron ores before oganization, are involved in metallurgical processing. Sintering finely divided concentrates cannot be carried out in this way, since withdrawal of the charge from the charge and feeding it separately into the lower layer with fuel leads to a deterioration in the quality of the pelletized charge of the upper layer and, consequently, decrease in the performance of sinter plants due to reduced gas permeability of the sintered layer charge. . In this way, it is not possible to obtain an agglomerate with a high degree of metallization (for example, more than 1.0%), and the surface layer of agglopea will also be of poor quality, since the height of the upper layer is 60% of the total height of the layers, and the specific content of solid fuel is no more, and in the lower layer not less than 2.5% with a total fuel consumption of 7% (5-7%) and a return expense of 40%. The purpose of the invention is to obtain an agglomerate with a high degree of metallization and to improve the quality of sintering sinter. This goal is achieved by the principle that according to the method of preparing the charge for sintering, including separate dosing of the components of the two layers, mixing, moistening, pelletizing and two-layer loading for sintering with the introduction of different amounts of solid fuel in the upper and lower layers with a total fuel consumption of 5-7% of the total mass of the mixture, in the upper layer load the mixture in the amount of 20--30% of the total height with a specific content of solid fuel in it 15-20%, and in the lower layer - 1.2%, while the return is in the amount of 5-15% of the total consumption is entered in the upper layer. The choice of limits on the composition of the charge layers and their height is carried out on the basis of experimental data of a two-layer sintering of the charge by the proposed method with obtaining agglomerate with the highest possible metallic iron content at a fuel consumption of 5-7% of the total mass of the charge and maintaining the sintering plant performance at the level of agglomerative, charge known methods in a vacuum mode spani. For these conditions, the heat content in the lower layer of the charge is 1-2% of the total mass of the lower layer. A decrease in the fuel content in the 1% layer leads to a deterioration in the quality of the agglomeration spice of the lower layer and an increase in the amount of melt during sintering in the upper layer due to the high content of solid fuel in it, and an increase in the content of 2% leads to a decrease in the fuel content in the upper layer and an increase in the amount of melt during sintering in the lower layer due to an excess of fuel burning in the lower layer and regenerated heat from the upper layer, and also leads to a decrease in the content of metallic iron in the sintering sinter, especially in erhnem layer. When more than 20% of solid fuel is introduced into the upper layer, the upper layer agglopete becomes very loose and fragile, since per unit volume of solid fuel is less than a unit volume of the ore material of the sintered charge. When the solid fuel content in the upper layer is less than 15%, the metallic iron content in the agglomerate is sharply reduced. The height of the upper layer of the mixture should be within 20-30% of the total height of the layer of sintered mixture; lowering the height of the upper layer by 20% is not forest-like / as this leads to a dramatic decrease in the height of the layer with a high content of solid fuel, which reduces the content of metallic iron in the agglospace. By increasing the height of the layer to 30%, the total content of metallic iron in the agglomerate is also reduced and deteriorates the quality of the agglomeration sinter, since the solid fuel content in the layers goes beyond the permissible limits that determine the economic efficiency of the sinter as well as to the content of metallic iron in it. With a decrease in the content of solid fuel in the lower layer of the charge within acceptable limits, it is necessary to increase the height of the upper layer of the charge within acceptable limits in order to maintain the yield suitable for agl Merate at a high level .. return content in the upper layer of the charge should be as 5-15% of its consumption. A reduction in its content of less than 5% leads to a deterioration in the quality of the pelletized mixture of the upper layer and a decrease in the gas permeability of the sintered layer. An increase in its content in the upper layer of the mixture with a high fuel content above the specified limit (15%) leads to the formation of a large amount of melt during sintering in the upper layer of the mixture, which reduces the sintering rate, and also reduces the quality of the agglospace of the lower layer, the sinter mixture contains low amount of solid fuel. The proposed method of sintering the charge is carried out in the following manner. The components of the charge, such as iron ore materials, {Kbrshunovsky concentrate fr. 0-0.1 mm - 44%; 0.10, 2 mm - 53%), the flux (known to a particle size of 0-3 mm) and return (grain size of 0-6 mm) are separately metered for the upper and lower layers of the charge. The total height of the sintered charge layer, for example, is assumed to be 300 mm, and the height of the upper layer is assumed to be 75 mm (25% of the total height of the charge layer), and the lower layer is 225 mm (75%). Consumption of solid fuel is 5% for the whole mass of the charge. The fuel content in the lower layer is assumed to be 1.5%, and the fuel content in the upper layer is 15.5%. The return consumption is equal to 40% of the total mass of the charge, while 15% is introduced into the upper layer and 85% of its total consumption is introduced into the lower layer. Thus, the return content in the upper layer is 8% and in the lower 50.7%. Thus, based on the solid fuel content and return in the upper and lower layers of the charge, the content of concentrate and lime in the charge of the upper layer is 76.5%, and in the charge of the lower layer - 47.8%. After separate mixing, moistening and pelletizing of the components of the upper and lower layers of the charge, they are loaded onto the sintering grid of the sintering plant. Similarly, experiments were carried out with different content of fuel and return to the charge, as well as basic experience with a content in the charge of 40% return, 5% of fuel and feed to the upper layer of fuel 15% more than to the bottom. The results of the experiments are given in the table. The drawing shows a graph of the metallic iron content and the yield of the upper and lower layers in agglomerates versus the solid fuel content in the upper layer, where curve 1 is the content of metallic iron in the upper layer agglomerate, curve 2 is the top layer of suitable upper layer agglomerate,%; curve 3 - the content of metallic iron in the agglomerate of the lower layer,%; curve 4 - the yield of the agglomerate of the lower layer,%.

При спекании шихты, подготовленной предлагаемым способом, образуетс избыток тепла в верхнем слое шихты , содержащем высокое количество топлива. При этом за счет неполностью сгораемого углерода топлива создаетс восстановительна атмосфера, обеспечивающа восстановление части окислов железа до железа металлического . Низкое содержание возврата в верхнем слое значительно уменьшает количество расплава в зоне горени топлива и тем самым сохран ет повышенную гааоприницаемость этого сло во врем спекани , что обеспечивает высокую линейную скорость спекани верхнего сло шихты с высоким содержанием тодлива. При дальнейшем продвижении зоны горени происходит интенсивное зажигание топлива нижнего спекаемого сло шихты за счет тепла аглоспека,, и догорани остаточного углерода верхнего сло . В этом случае процесс спекани нижнего сло шихты идет очень интенсивно при низком содержании топлива в самом слое. При этом углерод, догоракиций в верхней слое, повышает содержание СО в газе, поступаннцем в нижний слой, и восстанавливает часть окислов железа до железа металлического.When sintering the mixture prepared by the proposed method, an excess of heat is formed in the upper layer of the mixture containing a high amount of fuel. At the same time, due to the incompletely combustible carbon of the fuel, a reducing atmosphere is created, ensuring the reduction of part of the iron oxides to metallic iron. The low reflux content in the upper layer significantly reduces the amount of melt in the combustion zone of the fuel and thereby maintains an increased tolerance of this layer during sintering, which ensures a high linear sintering rate of the upper batch with a high flush content. With further advancement of the combustion zone, there is an intensive ignition of the fuel of the lower sinter layer of the charge due to the heat of agglospace, and the burning of the residual carbon of the upper layer. In this case, the sintering process of the lower layer of the charge is very intense with a low content of fuel in the layer itself. In this case, carbon, after burning in the upper layer, increases the content of CO in the gas, acting in the lower layer, and reduces part of the iron oxides to metallic iron.

Процесс спекани позвол етповысить степень использовани тепла твердого топлива и увеличить степень восстановлени окислов железа, до железа металлического, а ja счет высокого содержани твердого топлива в верхнем слое улучшаетс и качество поверхностного сло аглопирога.The sintering process allows to increase the degree of utilization of heat from solid fuels and increase the degree of reduction of iron oxides to metallic iron, and ja due to the high content of solid fuels in the upper layer improves the quality of the surface layer of aglopirog.

Степень металлизации агломерата при спекании аглошихты, подготовленной предложенным способом, составл ет 7-10%, в то врем как степень металлизации агломерата при подготовке аглошихты по прототипу не превышает 0,6% при расходе топлива 5-7%. Выход годного алгомерата увеличиваетс на 3-5% по отношению к прототипу.The degree of metallization of the sinter during sintering of the sinter charge prepared by the proposed method is 7-10%, while the degree of metallization of the sinter during the preparation of the sinter charge of the prototype does not exceed 0.6% with fuel consumption of 5-7%. The yield of algomerate increases by 3-5% relative to the prototype.

Металлизационныйагломерат со степенью металлизации, примерно, 10% может быть получен известными способами спекани шихты с содержанием твердого топлива в шихте 12%. В этом случае производительность аглоустановки по сравнению с предлагаемой снижаетс на 30%, а расход твердого топлива дл спекани увеличиваетс в среднем в 2 раза..Metallization agglomerate with a degree of metallization of about 10% can be obtained by known methods of sintering the mixture with a solid fuel content in the mixture of 12%. In this case, the capacity of the sintering plant is reduced by 30% compared to the proposed one, and the consumption of solid fuel for sintering is increased on average by 2 times.

Реализаци предлагаемого способа подготовки шихты к спеканию обеспечивает по сравнению с известными способами увеличение степени металлизации при практическом сохранении расхода твердого топлива и удельной производительности агломерационных установок на уровне обычного процесса спекани железорудных концентратов . При этом повышаетс выход годного агломерата за счет улучшени качества поверхностного сло аглопирога . .The implementation of the proposed method of preparing the charge for sintering provides, in comparison with known methods, an increase in the degree of metallization while practically maintaining the consumption of solid fuel and the specific productivity of sinter plants at the level of the usual process of sintering iron ore concentrates. This increases the yield of agglomerate by improving the quality of the surface layer of aglopirog. .

Показатели спекани и характеристика агломератаSintering performance and sinter characteristics

1- сери шихт: 5% возврата в верхнем слое,20% общей высоты, 21% топлива (абс) в верхнем слое, 1% в нижнем слое1- series of charges: 5% return in the upper layer, 20% of the total height, 21% of fuel (abs) in the upper layer, 1% in the lower layer

2- сери ШИХТ12-series SHIHT1

15% возврата в верхнем15% return at the top

слое, 30% общей высотыlayer, 30% of total height

верхнего сло , топливаtop layer fuel

12% в верхнем слое и 2%12% in the upper layer and 2%

S нижнем S bottom

8,0 1,0 2,48.0 1.0 2.4

4,14.1

3,5 0,6 1,43.5 0.6 1.4

2,72.7

3- сери шихт: (среднее значение) 10% возврата в слое, 25% высота верхнего сло от общей высоты шихты, 16,5% топлива ;в верхнем слое 1,5% топлива в нижнем слое. 3- series of charge: (average value) 10% return in the layer, 25% height of the upper layer from the total height of the charge, 16.5% of fuel; in the upper layer 1.5% of fuel in the lower layer.

4- сери ШИХТ базова (обычна )4-series ShIHT base (normal)

UbixTa, подготовленна по прототипуUbixTa, prepared by prototype

Продолжение таблицыTable continuation

7,6 3,2 4,35 8,27.6 3.2 4.35 8.2

6666

0,15 0,17 0,310.15 0.17 0.31

60,5 0,260.5 0.2

0,8 . 0,2 0,50.8 0.2 0.5

1,01.0

6060

Claims

METHOD FOR PREPARING THE BATCH FOR SINTERING, including separate dosing of the components of two layers, mixing, moistening, pelletizing and two-layer loading for sintering with the introduction of different amounts of solid fuel into the upper and lower layers with a total fuel consumption of 5-7% of the total mass of the charge, characterized in that, in order to obtain agglomerate with a high degree of metallization and to improve the quality of the agglomeration cake, a charge is loaded into the upper layer in an amount of 20-30% of the total height of the layers with a specific solid fuel content of n it is 15-20%, and in the lower layer - 1-2%, while a return of 5-15% _ of the total consumption is introduced into the charge § of the upper layer.

SU. ,,, 1041591