SU1759884A1 - Способ обжига шихты дл последующей обработки в печи жидкофазного восстановлени - Google Patents

Abstract

Использование: подготовка шихты к плавке в печи жидкофазного восстановлени  железа. Сущность: способ заключаетс  в укладке дробленой (-25 мм) шихты, содержащей карбонатные и гид ратные породы и оксидные и силикатные руды, в два сло  на колосники непрерывно действующей конвейерной обжиговой машины и обжиге шихты в слое отход щими из печи жидкофазного восстановлени  газами с температурой 1200-14Ш°С. Шихту укладывают так, что верхний слой состоит из смеси карбонатных и гидратных пород, а нижний - из смеси оксидных и силикатных руд. Верхний слой играет роль химического холодильника , т.к. при декарбонизации и дегидратации шихты здесь поглощаетс  много тепла. Оплавлени  и окусковани  шихты в процессе обжига по этой схеме не происходит, что позвол ет улучшить показатели работы печи.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , точнее к технологии бескоксовой выплавки чугуна в печах жидкофазного восстановлени .

Известен способ выплавки чугуна в печах жидкофазного восстановлени  КОРЕКС (Papst G., FHcktnschlld J, KR-process - Coal lased alternative fo the blast furnace// Jron and Stell Engineer, 1986, 63, N 2, p.30-33).

Согласно этому способу кусковые руды и обожженные окатыши загружают сначала в шахтную восстановительную печь, в которой осуществл етс  металлизаци  шихты на 95-98%. Полученное таким образом губчатое железо загружают в печь жидкофазного восстановлени  и плавлени , куда подаетс  также уголь и вдуваетс  кислород. Здесь происходит восстановление железа, плавление чугуна и шлака, газификаци  угл  в поток кислородного дуть  и при пр мом восстановлении железа. Газообразным продуктом при этом  вл етс  в основном монооксид углерода:

Суголь + 0,5 02 СО + qi Суголь + (РеО)шлак СО + FeJ qa В небольших количествах присутствуют также водород, азот, SO2 и 5Оз. Температура отход щих газов по опыту эксплуатации такой установки в ФРГ (г.Кель) составл ет 1600-1700°С. Этот газ используетс  в качестве восстановител  в шахтной печи твердофазного восстановлени .

Недостатком способа  вл етс  высока  стоимость и ограниченна  производительность шахтной печи, а также необходимость охлаждени  отход щих газов до 800-900°С путем разбавлени  их холодными отход щими газами шахтной печи, что снижает восстановительную способность газов.

Известен также патент ФРГ (за вка Isfe 3421878, С 21 В 13/14 от 13 июн  1984 г.. авторы: Helwrlch Gunter, Hllbrans Hermann,

И

Ч) 00

2

Rao Chatty, Vqrfahren und Anlfge zur conainulrlichen erzugung von Kohelsen, За вка была выложена дл  всеобщего обозрени  19 декабр  1985г.), в котором шахтна  печь полностью устран етс  из установки КО- РЕКС и замен етс  горизонтальной непрерывно действующей конвейерной обжиговой машиной типа агломерационной , на которую укалываетс  влажна  шихта без угл . Отход щие газы печи жидкофазного восстановлени  после охлаждени  до 1200-1400°С подаютс  к поверхности сло  шихты, вход т в ее слой и осуществл ют процессы сушки, дегидратации , декарбонизации, восстановлени  и металлизации , одновременно нагрева  шихту перед загрузкой в печь жидкофазного восстановлени . Известн к и бурый железн к, а также другие карбонатные и гидратные компоненты шихты, распредел ютс  в шихте равномерно. Этот патент принимаетс  нами в качестве прототипа.

Недостатком прототипа  вл етс  возможность сильного оплавлени  обжигаемого сло  на конвейерной машине, в особенности, на его поверхности. Температура начала разм гчени  железорудных материалов в восстановительной атмосфере близка к 1000-1100°С, а в окислительной составл ет 1150-1250°С. Оплавление шихты резко снижает газопроницаемость сло  на обжиговой ленте, приводит к окускова- нию шихты с образованием крупных кусков и глыб, что  вл етс  нежелательным при плавке в печах жидкпфазного восстановител . Оптимальна  крупность шихты, определенна  экспериментально,дл  этих условий не должна превышать 25 мм. Более крупные куски медленнее плав тс  и раствор ютс  в шлаке и чугуне, что снижает интенсивность плавки, понижает производительность печи . Дробление нагретых до 1200°С глыб шихты технически невозможно, а охлаждение их перед дроблением приведет к перерасходу угл  в печи жидкофазного восстановлени . Таким образом, как показали проведенные авторами лабораторные эксперименты, технологи  по прототипу не может быть фактически реализована на заводах .

Целью изобретени   вл ете повышение производительности за счет исключени  окусковани  и оплавлени  обжигаемой шихты.

Дл  этого шихту укладывают на обжиговую машину в два сло , причем верхний слой шихты состоит из смеси карбонатных и гидратных пород, а нижний - из смеси оксидных и силикатных руд.

На фиг.1 показан способ укладки шихты по прототипу. Основна  масса шихты - гематит, магнетит, мартит, сидерит, бурый железн к вместе с известн ком у клады ваютс  поверх сло  постели 2 на колосниковую решетку 3 обжиговой машины; на фиг.2 - способ укладки шихты по насто щему изобретению . Здесь на постель 2 двум  питател ми последовательно укладываютс  два

0 сло  1 шихты на колосниковую решетку. Весь флюсовый известн к 4, доломитизиро- ванный известн к, а также сидерит, родохрозит и бурый железн к укладываютс  поверх основного сло  1 кусочков оксидных

5 руд (магнетит, гематит, мартит, полумартит) и силикатных руд (тюрингит, шамозит) или продуктов окомковани  концентратов обогащени  этих руд.

По предлагаемому способу укладки

0 шихты, гор чий восстановительный газ подводитс  к поверхности верхнего сло  шихты . При прохождении газа через этот слой активно ирут эндотермические реакции: СаСОз СаО + СОа - 178 кДж/r моль

5 МдСОз МдО + С02-Ю1 РеСОз РеО + С02-880 МпСОз - MriO + CO2 - 103 РеаОз H2Q Fe2O3 + (Н2О)пар - 152 кДж/r- моль

0 Так как эти реакции потребл ют большое количество тепла, происходит резкое охлаждение газов. Верхний слой карбонатов и гидратов играет, таким образом, роль химического холодильника, который пред5 отвращает окускование и оплавление обжигаемого сло . Проиллюстрируем сказанное примерами.

Пример1.В лаборатории кафедры руднотермическйх процессов Московского

0 института стали и сплавов провели обжиг сло  шихты 350 мм состо щей из окомко- ванного криворожского магнетитового концентрата , гематитовой руды КМА, керченского бурого железн ка (руды вз ты

5 в соотношении 5:4:1) и известн ка (основность шихты CaO:Si02 1,1). При просасы- аании через обжигаемый слой продуктов горени  пропанбутановой смеси (40 мин) с температурой до 1250°С получали прочные

0 оплавленные куски обожженного продукта по зсей высоте пирога, в особенности в его ворхней части. Такой продукт обжига не годитс  дл  печи жидкофазного восстановлени  железа.

5 П р и м е р. В той же лаборатории с той же шихтой провели опыт обжига по предлагаемому нами способу. Известн к в смеси с бурым железн ком уложили поверх сло  оксидных руд отдельным слоем. Высоты верхнего и нижнего слоев составили

соответственно 50 и 300 мм. После 45 мин обжига при 1250°С получен раскаленный, но не окускованный и не оплавленный продукт с крупностью кусков (-15 мм) вполне пригодный дл  плавки в печи жидкофазного восстановлени .

Экономическа  эффективность предлагаемой технологии заключаетс  в снижении расходов на дробление обожженного продукта перед загрузкой в печь жидкофазного восстановлени , в устранении перерасхода угл  в случае охлаждени  обожженного продукта дроблением. Кроме того, возрастает производительность печи и, следовательно, уменьшаетс  дол  условно-посто нных расходов в себестоимости чугуна.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ обжига шихты дл  последующей обработки в печи жидкофазного восстановлени , включающий укладку дробленой

шихты, содержащей карбонатные и гидрат- ные породы и оксидные и силикатные руды, на колосники непрерывно действующей конвейерной обжиговой машины и обжиг шихты в слое отход щими из печи жидко0 фазного восстановлени  газами с температурой 1200-1400°С, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности за счет исключени  окусковани  и оплавлени  обжигаемой шихты, шихту ук5 ладывают на обжиговую машину в два сло , причем верхний слой шихты состоит из смеси карбонатных и гидратных пород, а нижний - из смеси оксидных и силикатных руд.

фиг.1

Фиг.2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ обжига шихты для последующей обработки в печи жидкофазного восстановления, включающий укладку дробленой шихты, содержащей карбонатные и гидратные породы и оксидные и силикатные руды, на колосники непрерывно действующей конвейерной обжиговой машины и обжиг шихты в слое отходящими из печи жидкофазного восстановления газами с температурой 1200-1400°С, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет исключения окускования и оплавления обжигаемой шихты, шихту укладывают на обжиговую машину в два слоя, причем верхний слой шихты состоит из смеси карбонатных и гидратных пород, а нижний - из смеси оксидных и силикатных руд.