SU1057563A1 - Топливна смесь дл агломерирующего обжига - Google Patents

Description

СП

ел

О)

со Изобретение относитс  к термической подготовке сырь  к металлургическому переделу и касаетс  состава топливной смеси, вводимой в шихту агломерации при переработке окисленных руд и концентратов, и может найти при менение при производстве черных и цветных металлов, в часткости свинца и никел . Дл  успешного протекани  процесса агломерации окисленных материалов, т.е. дл  получени  агломерата требуемого химического состава, большой пористости и достаточной прочности, ших та, помимо основного компонента - руды или концентрата, должна содержать определенное количество топлива. Частицы топлива обеспечивают достижение нужной дл  агломерации температуры, В последнее врем  в качестве топлива все более широко используют смеси соста.вленные на основе коксика (коксовой мелочи) и содержащие раз-личные углеродсодержащие добавки заменители коксика. Введение в состав топливных смесей, примен емых при агломерации окисленных руд или концентратов, угдеродсодержащих добавок обусловлено, в первую очередь, дефицитом коксовой мелочи и достаточно высокой ее стоимостью. Кроме того некоторые добавки интенсифицируют процесс спекани  или улучшают качество агломерата. Известна топливна  смесь, в кото рой в качестве углеродсодержащей додавки к коксику используют тощий угол с содержанием В% золы и 6% летучих веществ Lu При содержании в смеси менее бО% коксика и более О тощего угл  верти 1Кальна  скорость спекани  снижаетс . Это объ сн етс  тем, что уголь по сравнению с коксиком обладает повышен ным удельным весом. Он попадает преимущественно в нижние слои шихты. В результате в нижних горизонтах резко возрастает количество центров горени  шихта здесь быстрее оплавл етс , затрудн етс  просос газов через слои, В конечном счете, производительность аглоустановки падает, несколько увели чиваетс  выход возврата. Известна также топливна  смесь дл  агломерирующего обжига, включающа  коксик (65-67%) и торф ной кокс или полукокс (33-35). Торф ной кокс или полукокс, обладающие низким насыпным весом и достаточной прочностью, увеличивает взрыхленность шихты и ее газопроницаемость , чем ускор ют процесс спекани  ;Q . Предельное содержание добавки (35) . в топливной смеси св зано с ухудшением качества получаемого агломерата: прочность агломерата при испытани х его на сбрасывание и истирание падает. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  топливна  смесь, содержаща  коксовую мелочь и углеродистую добавку в виде антрацита 3 при следую1и1ем содержании ингредиентов, мае.%: Коксова  мелочь 51,9-75,0 Антрацит25,0-i(8,1 Введение в топливную смесь антрацита позвол ет несколько улучшить качество агломерата. Так, при спекан1 и железных руд содержание в агломерате фракции 5-10 мм. увеличиваетс  на 5-3%/ механическа  прочностьего при ирпытании на сбрасывание несколько повышаетс . Однако, хот  выход годного агломерата возрастает, производительность агломерационной установки падает из-за того., что увеличение выхода годного агломерата в значительной мере перекрываетс  снижением вертикальной скорости спекани  (вертикальна  скорость спекани  снижаетс  примерно на 10). Это обусловлено тем, что антрацит, в сравнении с коксовой м«;лочью обладает гораздо меньшей пористостью, реакционной способностью и горючестью. За счет этого замена части коксовой мелочи антрацитом приводит к уменьшению газопроницаемости сло  шихты и нарушению теплообмена в слое при выгорании частиц топливной смеси. Установлено, что при агломерирующем обжиге железных руд с использованием в качестве топливной смеси коксовой мелочи и антрацита и при содержании последнего в смеси 25°; удельна  производительность установки падает с.30,5 до 24,7 , т.е. почти на 20. Кроме того, указанной смеси достаточно высока, вследствие чего и себестоимость агломерата получаетс  высокой. Цель изобретени  - повышение про- , зводительности агломерационной установки и снижение себестоимости агломерата .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в топливной смеси, содержащей коксовую мелочь и углеродсодержащую добавку, в качестве добавки использованы отходы электродного производства , в частности отработанную тепловую изол цию печей грзфитации, имею ща  в своем составе карбид кремни  и графит, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Коксова  мелочь 25-95 Отработанна  теплова  изол ци  печей графитации 5-75

Отработанна  теплова  изол ци  .печей графитации,  вл юща с  отходом электродного производства, представл ет собой продукт высокотемпературной отработки шихты, составленной из коксового орешка (мелочи), кварцевого песка и древесных опилок. Уровень температур в печи графитации (до 2500ЗООО С , а также неравномерность их распределени  от центра печи к периферии предопредел ют наличие в отработанной тепловой изол ции различных количеств графита (20-50 от общего содержани  углерода) и карбида кремни  (до kO%).

Добавка до 75 маеД отработанной тепловой изол ции печей графитации в топливную смесь агломерирующего обжига , составленную на основе коксо .вой мелочи, повышает производительность аглоустановки и выход годного агломерата. Интенсификаци  процесса происходит в резульгете развити  в спекаемом слое более высоких температур , увеличени  скоростей гетерогенного взаимодействи  в присутствии карбида кремни  и ускорени  процессов перекристаллизации зерен рудных компо:нентов шихты.

кремни , присутствующий в добавке, повышает скорость суммарного

процесса восстановлени  окиси железа шихты вследствие протекани  реакции

ЗРеэО + SIC - 6FeO + 3i02+

СО

Кроме того, его частицы,  вл  сь центрами кристаллизации, ускор ют перекристаллизацию зерен рудных компонентов . Это объ сн етс  тем, что в горизонтальном слое, где идет процесс образовани  жидкой фазы и кристаллиза0 ци  агломерата, возникаютсоединени  с кристаллической решеткой, близкой по строению к тетраэдрической решетке карбиДа кремни : основным продуктом взаимодействи  окислов, вход щих в 5 состав подвергаемой спеканию руды,  вл етс  метасиликат 0,17McjS 02X X 0,83Ре510д, кристаллическа  решетка которого представл ет собой тетраэдры, сочлененные в цепи, и когерентна по 0 отношению к решетке карбида кремни . Вместе с тем, присутствие в жидкой фазе большого количества мельчайших частиц карбида кремни  способствует образованию достаточно мелкозернистой структуры агломерата, а это обеспечи5 вает необходимую его прочность.

Содержащиес  в отработанной теплоизол ционной шихте частицы графита способствуют более полному выгоранию топливной смеси, вследствие чего, а

0 также по причине пониженной реакционной способности графита, в спекаемом слое . развиваютс  температуры на 20-30 С выше, чем при спекании с коксовой мелочью.

Отмеченные особенности фазового состава отходов электродного производства позвол ют улучшить техникоэкономические показатели процесса агломерации окисленных материалов.

Пример 1. В лабораторной аглочаше с площадью решетки 0,07 м провод т опыты по спеканию окисленной никелевой руды с использованием топливной смеси, содержащей различные количества коксовой мелочи и отходов электродного производства. Состав компонентов топливной смеси приведен в табл. 1.

Т а б л и ц а 1 Во всех опытах поддерживают посто нную влажность (214-25%) и высоту сло  230-250 мм) шихты. В ходе опытов фиксируют разрежение в газоотвод щей трубе, температуру отход щих газов и динамический напор. Готовый агломерат испытывают на механическую прочность (сбрасывание с высоты 5 м и истирание). На каждом составе топливной смеси проведено три спекани , по которым рассчитаны средние показатели . Результаты испытаний сведены в табл.2 (опыты 6-11), где бни сопоставлены с показател ми процесса агломерации при спекании никелевой руды с коксовой мелочью опыт 1} и железной руды с коксовой мелочью и антрацитом (опыты 2-5) ho прототипу.

см

т

г

S

ц

10

т910 Как видно из табл.2, наилучшие результаты получены в опытах 8, 9 и 10 при содержании отходов в топливной смеси 25t 50 и 75% соответственно, при этом удельна  производительность возрастает на 5,2; 7,5; ,3 отнД по сравнению с опытом 1. Пример 2. Топливна  смесь, приготовленна  из коксовой мелочи и отработанной тепловой изол ции печей, графитации (отходы электродного производства ) используют при агломерации окисленной никелевой руды в цехе спекани  шихты № 1 комбината Южуралникель . Долю отработанной тепловой изо л ции в агломерационном топливе в период проведени  опытных спеканий мен ли в незначительных пределах от 20 до 25. Среднее содержание отходов 3 в топливной смеси составл ет 23,3 мас,. Перерабатывают 1500 т отходов или более бООО т топливной смеси предлагаемого состава. Полученные результаты, характеризующие основные параметры работы агломашины и качество агломерата, приведены в табл.3 Как видно из табл.3 механическа  прочность агломерата, оцениваема  по выходу фракции более 5 мм после испытаний агломерата на сбрасывание, возрастает с 82,5 при работе на коксовой мелочи до 86,4 при использовании топливной смеси, содержащей 20-25% отработанной тепловой изол ции печей графитации. При этом производительность аглоустановки возросла на 2,2%, Таблица 3

Claims (1)

1. ТОПЛИВНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ АГЛОМЕРИРУЮЩЕГО ОБЖИГА, (включающая коксовую мелочь и углеродсодержащую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности агломерационной установки и снижения себестоимости агломерата, смесь в качестве углеродсодержащей добавки содержит отходы электродного производства - отработанную тепловую изоляцию печей графитации, имеющую в своем составе карбид кремния и графит, при следующем соотношении тов, масД:

   Коксовая мелочь Отработанная тепловая изоляция печей графитации ингредиен25-95 в

   5-75

   SU .„.1057563

   1 1057563