SU1574656A1

SU1574656A1 - Способ производства высокозакисного агломерата

Info

Publication number: SU1574656A1
Application number: SU884374268A
Authority: SU
Inventors: Тамара Евстафьевна Нижегородова; Валентина Николаевна Власенко; Валентин Иванович Тимошенко; Александр Кириллович Иванов; Николай Владимирович Игнатов; Ася Николаевна Праздник; Виталий Алексеевич Демидов
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1990-06-30

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к производству высокозакисного агломерата, используемого дл промывки горна доменной печи. Целью изобретени вл етс получение высокозакисного агломерата повышенной прочности с содержанием FEO более 35%, равномерно распределенной по высоте спека. Шихту, содержащую 60 - 90 мас.% прокатной окалины и концентрата, загружают на агломашину в два сло и спекают с прососом воздуха. Содержание окалины в шихте составл ет 25 - 35%, а в верхнем слое, составл ющем одну треть общей высоты слоев, - 0,8 - 1,0 общего его количества. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к производству высокозакисного агломерата, используемого дл промывки горна доменной печи.

Цель изобретени - получение высокозакисного агломерата повышенной прочности с содержанием FeO более 35%, равномерно распределенной по высоте сло .

Способ отличаетс высоким содержанием в аглошихте вюститных материалов (60-90%). Это обусловлено необходимостью достижени пониженной степени окисленности аглошихты с целью получени высокозакисного агломерата с FeO 55% при сниженном до 7-8% расходе топлива, поскольку увеличение количества углерода в известных способах до 10-12% хот и снимает ограничени по указанному параметру, но сопровождаетс резким уменьшением производительности машины (в 2-3 раза ) . Присутствие в шихте 60-90% вюс- титосодержащих материалов, сника ее степень окисленности за счет повышени процента и облегчени вследствие STOIC восстановитепьной работы углерода, способствует развитию восстановительных процессов и возрастанию количества закиси жетеза в агломерате выше 35% несмотр на уменьшенный расход топлива.

Выбор в качестве вюститосодержа- щих материалов концентрата и окалины обусловлен следующими соображени ми.

Магнетитовый концентрат - наиболее доступное и традиционное сырье дл производства агломерата, содержащее в среднем 25% . Его использование

ел

4

О

сл

о

позвол ет сохранить без изменений известную технологию. Однако только за счет концентрата даже при предельно допустимом его содержании (90%) необходима дл получени высокоза- кисного агломерата минимальна степень окисленности шихты (при расходе топлива 7-8%) не может быть достигнута , В качестве добавки, обеспечиваю- щей повышенное содержание закиси железа в аглошихте, целесообразно использовать прокатную окалину, содержащую более 60% вюстита, что позвол ет решить проблему утилизации отходов маталлургического производства.

Суммарное содержание вюститных материалов в аглошихте не может превышать 90%, поскольку в ней, помимо железорудной части, должно присутствовать не менее 10% топлива и флюсов

Нижний предел концентрации вюсти- тосодержащих материалов определ етс минимальным количеством FeO в шихте, обеспечивающим преобладание восста- новительных процессов над окислительными . В зависимости от соотношени массовых долей концентрата и окалины этот предел может принимать различны значени . Минимальное содержание 60% обусловлено необходимостью присутстви в шихте не менее 35% концентрата с целью обеспечени нормального развити процесса спекани в нижнем слое пирога. Б этом случае минимальное количество окалины, реализующее положительный эффект ее ввода в шихту при оптимальном расходе топлива (7-8%), составл ет 25%, а в сумме с концентратом - 60%. Уменьшение доли окалины ниже указанного уровн сопровождаетс форсированием окислительных процессов и снижением количества закиси железа в готовом агломерате . Таким образом, при суммарном содержании концентрата и окалины менее 60% количество FeO в шихте оказываетс недостаточным дл получени высокозакисного агломерата.

I

С ростом доли концентрата и окали

ны в шихте выше 60% степень ее окис- ленности уменьшаетс и создаютс более благопри тные услови дл развити восстановительных процессов, ри этом указанный рост может быть реализован за счет дополнительного ввода в шихту только концентрата или только окалины. В последнем случае рбщее содержание ее в шихте может да

0

Q 5

5

g

0

5

0

5

же превысить верхний предел, ука-зан- ный в формуле изобретени . Однако при максимальной концентрации вюстит- содержащих материалов в шихте (90%) количество окалины в ней ограничено 35%. Возрастание доли ее выше указанно: о значени сопровождаетс образованием в процессе спекани большого количества жидких фаз, снижающих газопроницаемость сло и ухудшающих показатели процесса. В случае дополнительного ввода концентрата допустимо уменьшение содержани окалины ниже 25% при условии достижени минимально степени окисленности шихты. Таким образом , указанные содержани окалины в шихте в указанных пределах обеспечивают необходимые услови спекани во всем диапазоне концентраций вюс- титсодержащих компонентов (60-90%) независимо от их относительного содержани .

Упрочнение верхней части спека готового агломерата и повышение в ней содержани закиси железа с целью обеспечени равномерного распределени свойств агломерата по высоте достигаетс обогащением верхнего сло атлощихты закисью железа. Однако эта задача не может быть решена за счет сегрегации FeO в св зи с высоким содержанием вюститных материалов в шихте. В предложенном способе верх- ний слой шихты обогащаетс окалиной путем двухслойной укладки, предусматривающей приготовление двух различных по составу шихт. Массова дол окалины в шихте, вводимой в верхний слой, составл ющий треть общей высоты, где в начальный период ощущаетс недостаток тепла, тормоз щий процессы жидкофазного спекани , составл ет 0,8-1,0 общего ее содержани . Повышение прочностных характеристик верхнего сло пирога обусловлено тем, что закись железа, вносима окалиной, обеспечивает улучшение тепловых условий в начальный период и интенсификацию вследствие этого процессов жидкофазного спекани . В то же врем в нижних сло х пирога, наход щихс при спекании в области повышенных температур , процессы восстановлени и жид- кофазно о спекани получают интенсивное развитие в отсутствие окалины в шихте. I

При уменьшении доли окалины в верхнем слое н же 0,8 за счет ее частичного перераспределени между верхом и низом пирога температурные услови оказываютс леблагопри тными дл получени упрочненного агломерата с равномерным содержанием закиси железа по высоте спека. При этом в верхнем слое процессы восстановлени и спекани развиваютс менее полно, в то врем как в нижнем по вл ютс признаки переоплавлени шихты. Это приводит к потере прочности верхнего сло агломерата при одновременном снижении производительности агломаши ны вследствие резкого уменьшени газопроницаемости шихты в результате по влени большого количества жидких фаз на нижних iоризонтах спека.

.Способ перераспределени количест ва РеО по высоте сло путем двухслой ной укладки шихты не требует жестких ограничений количества и максимального размера частиц вюститсодержащих материалов. Это позвол ет получать высокозакисный агломерат с помощью известной технологии спекани , включающей с целью обеспечени высокой газопроницаемости шихты предварительное окомкование тонкодисперсных ее составл ющих с получением комков размером больше 3 мм.

Пример. Проведены сопоставительные опытные спекани высоко- закисного агломерата на лабораторной установке со стационарной чашей. Масса спекаемой шихты 0кг, основность 0,7, толщина сло 350 мм, влажность 8%, разрежение 10 кПа.

Химический состав используемых в опытах железорудных материалов приведен в табл.1.

В качестве топлива использовали коксовую мелочь, содержание которой составл ло 7 мас.%; флюсы в количестве 3% вводили в виде добавок извести и известн ка. Перед спеканием взвешенные компоненты шихты усредн ли, окомковывали и увлажн ли. Осуществл ли двухслойную укладку шихты с обогащением верхней трети сло окалиной

В контрольных опытах спекали шихты , составы которых соответствовали базовому объекту и прототипу.

Результаты проведенных спеканий дл шихты разного состава представлены в табл,2.

Данные табл.2, в которой представлено содержание FeO и прочность по .. классу +5 мм (Б+5) показывают, что

10

15

20

25

30

35

40

6

при посто нном суммарном содержании концентрата и окалины, равном 60%, улучшенные по сравнению с контрольным опытом показатели спекани наблюдались при вводе в среднем по слою не менее 25% окалины, причем 0,8-1,0 этого количества содержалось в верхней трети сло (опыты 2-5). Уменьшение процента вводимой в шихту окалины до 20% (опыты 1) также, как и снижение суммы (% концентрата + % окалины) во II серии до 55% (опыты 6-7) сопровождалось заметным ухудшением свойств. Можно получить агломерат в серии II с улучшенными свойствами при возрастании количества вводимой окалины до 30% и более. Однако пониженна степень окисленности шихты, обеспечивающа положительный результат, достигаетс в опытах при снижении расхода концентрата (35%), что не соответствует реальным услови м производства .

Полученный при средних суммарных значени х количества концентрата и окалины в шихте (75%) агломерат содержал 35% FeO и характеризовалс высокими, по сравнению с контрольными опытами, прочностными свойствами (сери III). Ухудшение свойстн агломерата наблюдалось только при снижении доли окалины в верхней части сло до 0,7.

При увеличении суммарно о со| JU- жани концечтрагч ч ак личы J пи::- до 90% (сери IV покачатап .-teci- ва агломерата оставались выс KI-M при условии, что средн концентраци окалины в шихте не превышала 35%, а дол ее в верхней части не опускалась ниже 0,6%.

Возрастание суммарного содержа- ни окалины и концентрата до 95% вызвало резкое ухудшение показатели спекани , что св зано с недостатком топлива в шихте, вследствие чего не был достигнут необходимый дл разви- ти процессов жидкофазного спекани температурный уровень.

В контрольных опытах (26), несмотр на повышенный расход углерода, не удалось подн ть количество ГьО в агломерате выше 30%, что обусловлено низким содержанием FeO в исходчой шихте и неблагопри тными вследствие этого услови ми спекани в начальный период.

Результаты спекани шихты, по прототипу (опыт 27), свидетельствует о невозможности получени агломерата с высоким содержанием FeO.

Таким образом, проведенные исследовани подтвердили целесообразность использовани способа дл получени высокозакисного агломерата с равно мерным распределением FeO по высоте спека и упрочнением вследствие этого верхнего сло агломерата, что позвол ет повысить показатели прочности на 10% по сравнению с базовым объектом и на 24% по сравнению с прототи- пом, а содержание FeO в агломерате в 1,4 и 7 раз соответственно. При реализации способа достигаетс существенна экономи топлива по сравнению с базовым объектом (на 30%).

Claims

Формула изобретени

Способ производства высокозакисного агломерата, включающий ввод в аглошихту железорудных материалов с содержанием FeO более 10% при крупности одного из них менее 3 мм, смешивание и окомкование, укладку шихты на спекательные тележки с получением

обогащенного закисью железа верхнего сло , отличающийс тем, что, с целью повышени прочности агломерата , осуществл ют двухслойную укладку шихты с вводом в нее в сред«5 нем по общей высоте слоев 60-9Смас,% прокатной окалины и концентрата, из них окалины 25-35%, причем массова дол ее в верхнем слое, составл ющем одну треть общей высоты слоев, сое-

Q тавл ет 0,8-1,0 общего ее количества.

Таблица 1

Рудна смесь Руда Кирова Руда К.Либкнех Концентрат Дзежинского Концентрат ЮГОКа Концентрат СевГОКа

Отсев окатышей СевГОКа Колошникова пыль

Шлам ДМК

Шлам з-да Петр кого

Известь ДМК Известь МПС Окалина Известн к обычный Известь

Коксова мелоч в т.ч. в золе

2,50 0,83 41,75 10,00

Редактор Л.Пчолинска

Составитель Л.Пашенков

Техред Л.Сердюкова Корректор П.Король