UA21725U - Спосіб безперервного термічного одержання металовмісних композиційних матеріалів - Google Patents

Abstract

Спосіб безперервного термічного одержання металовмісних композиційних матеріалів включає дозування компонентів шихти, змішування, зволоження і огрудкування, запалювання і спікання, дроблення спеку.

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до чорної металургії і може бути використана для спікання металовмісних і 2 карбонатних відходів металургійного виробництва. Заявлена корисна модель забезпечує можливість переробки і утилізації шламових відвалів металургійних виробництв, представлених шламами і пилом газоочисток сталеплавильних, доменних, агломераційних, вапняно-випалювальних цехів, відсіваннями енергетичного вугілля, кюолошниковим пилом, металошлаковими відсівами конверторних цехів.

Корисна модель ефективно може бути використана при утилізації металургійних відходів широкого діапазону транулометричного складу і ступеня вологості.

У якості металовмісного компонента можуть бути використані руди із забалансовим вмістом корисного компонента, які тимчасово складовані у відводі земель гірничодобувного і гірничо-переробного підприємства.

Спосіб може бути реалізований для одержання продуктів металургійного виробництва: - феритно-кальцієвий комплексний матеріал (ФКМ) для доменних і мартенівських печей; 12 - феритно-кальцієвий комплексний матеріал (ФКМ) для сталеплавильного і конвертерного виробництва; - ааюмоферитно-кальцієвий матеріал (АФЮЛ) для виробництва залізорудних окатишів; - залізовмісне вапно (ЗВ) для конвертерного і мартенівського виробництва; - феритно-флюсова суміш (ФФС) для виробництва залізорудних окатишів, застосовуваних у конвертерному і мартенівському металургійному виробництві.

Відомий спосіб термічного одержання металургійної сировини, що включає дозування компонентів шихти: металовмісної сировини, твердого палива, дробленого вапняку, їхнє змішування, завантаження шихти в спікальні чаші, запалювання і спікання під тиском повітря, дроблення епіку (А.С. СРСР Мо 600375, опубл. 30.03.78р. БВ Мо 121.

Недоліком відомого способу є циклічність технологічного процесу, яка обумовлена непродуктивними витратами часу на переміщення спікальних чаш і послідовні операції по температурному впливу на сировину, що пт») переробляється. Процес одержання металургійної сировини завершується дробленням отриманого продукту тому, що високотемпературні процеси протікають у закритому просторі, у результаті чого продукт не тільки піддається фізико-хімічним перетворенням, але і утворює монолітний блок, обсяг якого обмежений ємністю спікальної чаші. о

Найбільш близьким технічним рішенням, обраним, як прототип, є спосіб одержання агломерату, що включає Га бункерування, дозування компонентів шихти: металовмісної сировини, твердого палива, відсіву вапняку або дробленого вапняку і вороття, їхнє первинне змішування, усереднення, вторинне змішування зі зволоженням і в огрудкування, завантаження шихти на агломашину, запалювання і спікання, дроблення епіку ІВ. И. Коротич «-- "Основь!ї теории и технологии подготовки сьірья к доменной плавке", М., Металлургия, 1978, 143 с. 325 Недоліком відомого способу є те, що він реалізується на за допомогою допоміжного устаткування, яке с забезпечує просмоктування повітря крізь товстий шар шихти. Це збільшує металоємність технологічного устаткування, підвищує вимоги до герметичності системи, від якої залежить ефективність горіння палива і одержання кінцевого продукту. Відома технологія спікання вихідної шихти вимагає додаткового технологічного « устаткування для дроблення продукту до кондиційного гранулометричного складу. Це збільшує трудомісткість З 50 переробки металургійної сировини і, відповідно, собівартість її виготовлення. с Необхідність утворення закритої системи, в якій відбувається перетворення продукту, обумовлено тим, що з» зона підпалу у відомому пристрої має незначну глибину і необхідно додатково забезпечувати примусове переміщення фронту горіння на товщину сформованого шару.

Створення зони примусового прососу повітря визначає винесення дрібнодисперсних часток компонентів шихти в значних обсягах, що сповільнює процес горіння часток, представлених великими фракціями. ді Відомий технологічний процес характеризується низькою продуктивністю і неможливістю виготовлення - модульного мобільного устаткування, монтаж якого можливий у місцях техногенних родовищ промислових регіонів. 7 В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення способу безперервного термічного одержання ка 20 металовмісних композиційних матеріалів за рахунок формування зони підпалу лінійно розташованими високотемпературними пальниками і створення зони розрядження над зоною горіння металовмісного продукту, сл що дозволяє забезпечити високу інтенсивність термічного перетворення вихідної шихти в металургійний продукт минаючи стадію дроблення отриманого продукту до кондиційних розмірів складових його часток.

Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що спосіб безперервного термічного одержання 25 металовмісних композиційних матеріалів включає дозування компонентів шихти: металовмісної сировини, с твердого палива і кальційутримуючого матеріалу, їхнє змішування, зволоження і огрудкування, запалювання і спікання, дроблення спіку.

Відповідно до корисної моделі, утворену шихту подають на безупинно дозуючий пристрій, яким формують рівномірний по товщині шар вихідної шихти на плоскій поверхні безперервного транспортуючого органа заданої 60 ширини, формують зону високотемпературного впливу на шихту розташованими у ряд газовими пальниками, факел яких утворює зону підпалу матеріалу, ширина якої відповідає ширині шару шихти на транспортуючому органі перпендикулярно напрямку його руху, при цьому за зоною підпалу формують зону горіння матеріалу над якою створюють зону розрядження за рахунок якої здійснюють відвід продуктів горіння і активізують приплив окислювача - атмосферного повітря, при чому тепло продуктів горіння утилізують, а дрібнодисперсні частки за бо допомогою фільтрів або циклонів осаджують, причому утворений високотемпературним впливом на шихту металовмісний матеріал розділяють на два потоки: один із яких представлений просипами і дрібнофракційними частками надходить у прийомні ємності із завантажувальними і розвантажувальними устями, бічні утворюючі яких встановлюють під кутом перевищуючим кут природного укосу часток обпаленого металовмісного матеріалу, а інший потік представлений крупнофракційним металовмісним матеріалом переміщують у прийомну воронку, причому отриманий металовмісний матеріал завантажують на безперервний транспортуючий орган у вигляді конвеєра, на робочій поверхні якого формують по висоті два шари: нижній -представлений просипами і дрібнофракційними частками металовмісного матеріалу, верхній - крупнофракційними частками металовмісного матеріалу, після чого отриманий двошаровий потік направляють на склад готового продукту для наступної 70 переробки у якості металургійної сировини.

Корисна модель ілюструється структурною схемою технологічного процесу безперервного термічного одержання металовмісних композиційних матеріалів.

Спосіб реалізується в такий спосіб.

Комплексним рішенням проблеми являється організація виробництва і застосування ферито-кальцієвого 75. «ФКМ) або алюмоферито-кальцієвого (АФКМ) матеріалів - композиційних залізо- і вапно утримуючих добавок, що флюсують за рахунок утворення ферритов або алюмоферритов. Реалізація пропонованої технології одержання і застосування ферито-кальцієвого або алюмо-ферито-кальцієвого матеріалів дозволяє зменшити залежність від поставок агломераційної руди, одержувати оагломерат з підвищеним вмістом заліза і міцносними характеристиками і одночасно застосовувати у виробництву шлами металургійних переділів підприємств чорної і Кольорової металургії без погіршення показників виробництва, процесів підготовки шихти і її спікання, замінити дорогі шихтові матеріали більш дешевими, поліпшити екологічний баланс техногенних родовищ, підвищити ефективність використання металургійних агрегатів.

При введенні ФКМ і АФКМ у вологий матеріал волога проникає через феритну оболонку до вапняного ядра часток, де, реагуючи із Сао, переходить у зв'язаний стан у вигляді Са(ВІН) », що супроводжується деструкцією ов часток композиційних флюсів з утворенням значної поверхні в'язкого, підвищуючи тим самим комкуючу здатність шихти. Паралельне руйнування часток ФКМ або АФКМ супроводжується насиченням шихти з'єднаннями т ферито-кальцію, що виконують роль зародків первинної рідкої фази і стабілізаторів двохкальцієвого силікату. У такий спосіб ФКМ і АФКМ роблять комплексний позитивний вплив, забезпечуючи інтенсифікацію процесу підготовки компонентів шихти з підвищеною її вологістю в цілому до гетерофазного спікання, підвищуючи його ю зо продуктивність і якість агломерату за рахунок утворення феритного розплаву заданого складу і властивостей (таблиця 1). с ча - » й властивості виробництв печей печей « й - що С емяшеютс 01000001 ввлю г»

Міцність (ДЕРЖСТАНДАРТ 80-85 85-90 78-80 15137-77 25мММ ! з и: ні ВИМ ПО нн 19575-84), 96 - і »10мм мо 20 вам 11111111111111111111-1110111в5а о яювммо 11111111 сл

Компоненти шихти 1 (див. схему) для одержання металовмісних композиційних матеріалів із металовмісній сировини, представленої відходами металургійного виробництва - шламами або некондиційними рудами, твердим паливом і кальций-вмісним матеріалом, змішують у заданому співвідношенні 2 відповідно до розрахунку. с Отримана шихта З після зволоження і огрудкування надходить на дозуючий пристрій 4, що забезпечує безперервне формування шару 5 постійної товщини на робочій поверхні безперервного транспортуючого органа. Переміщуючись шар шихти попадає в зону високотемпературного впливу б, що утворюється 60 розташованими в ряд газовими пальниками. Газові пальники своїми факелами утворюють зону підпалу шихти 7, ширина якої відповідає ширині шару шихти на транспортуючому органі перпендикулярно напрямку його руху, і починають процес термічного перетворення вихідного продукту. Під дією високої температури газових пальників тверде паливо в шихті загоряється в зоні горіння 8. Процес підпалу і горіння палива інтенсифікується за рахунок розрядження 9, яке створюється над шаром у цих зонах за допомогою димососів. 65 Створенням зони розрядження 9 забезпечується не тільки приплив атмосферного повітря - окислювача в зони термічного перетворення продукту, але і відвід продуктів горіння 10. Продукти горіння, які представлені газоподібною і твердою фазою, утилізуються. Пилуваті частки продуктів горіння осаджуються за допомогою системи циклонів і фільтрів 11, а газоподібні продукти горіння утилізуються 12 шляхом використання їхньої високої температури в основному і допоміжному технологічних процесах.

Під дією температури шихта перетворюється у металовмісний композиційний матеріал, який у процесі переміщення на робочій поверхні безперервного транспортуючого органа розділяють на два потоки: один із яких представлений просипами і дрібнофракційними частками металовмісного матеріалу 13, а інший потік представлений крупнофракціоним металовмісним матеріалом 14.

Просипи і дрібнофракційні частки металовмісного матеріалу 13 направляють у прийомні ємності із /о завантажувальними і розвантажувальними устями, бічні утворюючі яких встановлюють під кутом, який перевищуює кут природного укосу часток обпаленого металовмісного матеріалу. Це запобігає зависанню часток у процесі їхнього переміщення.

Потік крупнофракційного металовмісного матеріалу 14 переміщають у прийомну воронку.

Готовий продукт, представлений дрібно- і крупно фракційним матеріалом, завантажується в конвеєр для /5 транспортування на склад готової продукції 15.

Особливістю способу, що заявляється, є те, що при транспортуванні на робочій поверхні конвеєра формують два шари готового продукту 16. Перший шар, представлений дрібнофракційним матеріалом, формується в процесі безперервного руху транспортуючого робочого органа. Формування цього шару відбувається в міру переміщення до прийомної воронки. Другий шар формується при зсипанні крупнофракційних часток через прийомну воронку на робочу поверхню конвеєра.

Транспортування двошарового потоку 15, у якому на робочій поверхні конвеєра розташований дрібнофракціоний шар, а над ним розташований крупнофракційний шар дозволяє знизити динамічні і температурні впливи на транспортуючий елемент конвеєра, збільшити його експлуатаційний ресурс.

Безперервний цикл одержання металовмісних композиційних матеріалів дозволяє відмовитися від стадії дроблення готового продукту, тому що в процесі транспортування і перевантаження його геометричні розміри З відповідають вимогам до металургійної сировини.

Проведені дослідження і промислове використання показали, що одержання металовмісних композиційних матеріалів для доменних печей дозволяє знизити витрати сирого флюсу, заощадити тверде паливо, збільшити масову частку заліза в шихті, підвищити рудне навантаження, знизити вихід шлаків, підвищити продуктивність ю зо плавильного агрегату: - для киснево-конвертерного: повний вивід із шихти плавикового шпату, економія вапна до 2095, зниження с питомої витрати кисню на продувку до 5м/т сталі і зниження виносу пилу; рч- - для мартенівського: економія вапна до 2Окг, вапняку до 20кг, мартенівської руди до 25кг, боксити виведені повністю. -

Спосіб забезпечує можливість максимального вловлювання і очищення газоподібних продуктів горіння, які с утворилися при термічній обробці вихідного продукту, відділення і утилізацію кольорових, лужних металів, а також інших хімічних речовин, які виносяться із зони спікання шихти.

Пропонована нова технологія одержання ФКМ і АФКМ і інших композиційних матеріалів дозволяє підвищити « ефективність застосування вапна, перетвореного у флюсовий композит з підвищеними властивостями. 70 Реалізація технології одержання нових композиційних флюсів уможливлює здійснити на 40-5095 збезцинкування - с сталеплавильних шламів, збільшити ступінь випалу вапняку на 6-79о за рахунок виводу іонів Са із зони реакції ц на утворення феритів, підвищити продуктивність випалювальної установки по СаО» на 1-59сабс. Введення ФКМ і "» АФКМ в агломераційну шихту сприяє появі в ній на стадії підготовки до спікання готової феритної фази - інтенсифікатора рідкофазного спікання, підвищуючи тим самим на 2-1896 питому продуктивність установки і Знижуючи на 1-59бабс. зміст дріб'язку класу 0-5мм у готовому агломераті. ко У цілому спосіб відноситься до енергозберігаючої технології, в результаті якої значною мірою заощаджується газ за рахунок раціонального дозування в шихті твердого палива. - Це виробництво композиційних матеріалів можна здійснювати она блочно-модульних установках -І безпосередньо в місцях утворення відвалів або складування шламів. з 50 сл

Claims (1)

1. Формула винаходу

   Спосіб безперервного термічного одержання металовмісних композиційних матеріалів, що включає дозування компонентів шихти: металовмісної сировини, твердого палива і кальцієвмісного матеріалу; їх змішування, зволоження і огрудкування, запалювання і спікання, дроблення спеку, який відрізняється тим, що с утворену шихту подають на безупиннодозувальний пристрій, яким формують рівномірний по товщині шар вихідної шихти на плоскій поверхні безперервного транспортуючого органа заданої ширини, формують зону високотемпературного впливу на шихту розташованими в ряд газовими пальниками, факел яких утворює зону бор підпалу матеріалу, ширина якої відповідає ширині шару шихти на транспортуючому органі перпендикулярно напрямку його руху, при цьому за зоною підпалу формують зону горіння матеріалу, над якою створюють зону розрядження, за рахунок якої здійснюють відвід продуктів горіння і активізують приплив окислювача - атмосферного повітря, причому тепло продуктів горіння утилізують, а дрібнодисперсні частки за допомогою фільтрів або циклонів осаджують, причому утворений високотемпературним впливом на шихту металовмісний

   65 матеріал розділяють на два потоки, один із яких, представлений просипами і дрібнофракційними частками, надходить у приймальні ємності із завантажувальними і розвантажувальними устями, бічні твірні яких встановлюють під кутом, який перевищує кут природного укосу часток обпаленого металовмісного матеріалу, а інший потік, представлений крупнофракційним металовмісним матеріалом, переміщають у приймальну лійку, причому отриманий металовмісний матеріал завантажують на безперервний транспортуючий орган у вигляді Конвеєра, на робочій поверхні якого формують по висоті два шари: нижній - представлений просипами і дрібнофракційними частками металовмісного матеріалу, верхній - крупнофракційними частками металовмісного матеріалу, після чого отриманий двошаровий потік направляють на склад готового продукту для наступної переробки як металургійної сировини. що 2 ів) с у «- с

   - . и? іме) - -і іме) сл 60 б5