ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21) 3366641/22-02

22) 17.12.81

46) 15.04.84.Бюл. № 14

72)В.И.Ростовский, С.Т.Плискановский, А.И.Иванов, В.Б.Исполатов, Д.Гладуш, И.И.Ручкин, А.Г.Жунев, Ф.Голубов и Н.А.Короп

71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

53) 669.1:622.785(088.8)

56) I . Информации института "Черметинформация", 1975, сер.22, вып.5, с.6.

2. Бюллетень института "Черметинформация", 1974, № 5, с.37-38.

3. Заявка ФРГ № 2411443, С 22 В 1/14, 1974.

      (54) (57) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащих замасленную окалину, включающий загрузку замасленной окалины на слой аглошихты и просос воздуха через слой аглошихты, отличающийся тем, что с целью увеличения производительности установки, улучшения качества агломерата, укладку замасленной окалины осуществляют перед зажигательным горном слоем 1-10 мм.

     Изобретение относится к подготовке и окускованию железорудных материалов и может быть использовано при агломерации. В прокатных цехах металлургических заводов образуется значительное количество замасленной окалины (прокатный шлам вторичных отстойников), которая не находит применения. На металлургических заводах СССР из 750 тыс.т. прокатного шлама, содержащего повышенное количество масел (до 15%), свыше 400 тыс.т вывозится в отвалы, что резко ухудшает экологическое состояние окружающей среды.. При этом безвозвратно теряется металл, так как в окалине содержится до 72% железа. Содержание масел в прокатном шламе зависит от состояния прокатного и обезвоживающего оборудования, а также от нагрузки на вторичные отстойники.

     Для использования прокатного шлама в аглошихте содержание в нем масел не должно превышать 0,2%.

     Известен способ использования прокатного шлама в аглошихте с предварительным выжиганием из него масел [ 1 ].

     Однако технологическая схема выжигания масел очень сложна в аппаратурном исполнении, а газоочистное оборудование отходящих газов работает неустойчиво, поэтому такой способ является экономически нецелесообразным.

     Известен способ агломерации железорудных материалов с добавлением в шихту предварительно перемешанного прокатного шлама с негашенной известью [ 2 ].

     Данная технология позволяет увеличить производительность аглоустановки, повысить качество агломерата и несколько улучшить условия выгорания масел в процессе спекания.

     Недостатком этой технологии использования замасленной окалины в аглошихте является возгон масел в процессе спекания, так как температура в слое спекаемой аглошихты увеличивается и постепенно достигает максимума (l400-1550°C) в зоне горения твердого топлива. К тому моменту практически все масла возгоняются и удаляются совместно с отходящими газами. При этом они снова конденсируются в газоходах и тягодутьевых средствах, что приводит к преждевременному выходу из строя роторов-эксгаустеров. При расходе окалины с повышенным содержанием масел 4% в газоходах скапливается масло выше предельно допустимого количества, что может привести к взрывам. По этой причине значительное количество замасленной окалины сбрасывается отвалы. Например, на металлургическом заводе "Криворожсталь" свыше 100 тыс.т/год такой окалины шлаковозами вывозится в отвал, что резко ухудшает состояние окружающей cреды.

     Кроме того, возгоняемые масла повышенной теплотворной способности не используются в тепловом процессе агломерации. При спекании аглошихты по обычной технологии в верхней части слоя наблюдается недостаток тепла, а в нижней - его избыток. В этом случае окалина влияет на тепловой процесс агломерации аналогично твердому топливу, так как 16% окалины в а шихте эквивалентно 1% твердого топлива. При такой технологии спекания прочность агломерата в верхней части «пирога» наименьшая, что в конечном итоге снижает производительность аглоустановки.

     Приведенные недостатки требуют разработки рациональной технологии агломерации железорудных материалов с полной утилизацией замасленной окалины.

     Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигнутому результату является способ агломерации железорудных материалов, содержащих замасленную окалину, методом просасывания воздуха через слой аглошихты, включающий загрузку замасленной окалины на поверхность аглошихты за зажигательным горном, но перед горелками дополнительного обогрева спекаемого слоя.

     В известном способе устраняется возгонка масел из окалины и отложенных на газоходах, тягодутьевых и газоочистных сооружениях.

     Недостатком способа является то, что укладка окалины на сформировавшийся верхний слой агломерата замедляет процессы горения топлива в нижележащих слоях аглошихты из-за снижения газопроницаемости слоя и недостатка кислорода. Это связано со снижением скорости спекания и производительности агломашин.

     Целью изобретения является увеличение производительности установки и улучшение качества агломерата.

     Поставленная цель достигается тем, что согласно способу агломерации железорудных материалов, содержащих замасленную окалину, включающему загрузку замасленной окалины На слой аглошихты и просос воздуха через слой аглошихты, укладку замасленной окалины осуществляют перед зажигательным горном слоем 1-10 мм.

     В зажигательных горнах агломашин температура достигает 1250-1350оС, поэтому масла из окалины, уложенной на поверхность аглошихты слоем 1-10 мм, воспламеняются и сгорают, принося дополнительное тепло в верхний слой аглошихты. Так как зажигание аглошихты обычно происходит при разрежении в вакуумкамерах 0,5-0,8 от разрежения при спекании, то недогоревшие пары масел в начальный период зажигания не проникают в слой аглошихты с отходящими газами. При такой технологии в процессе зажигания аглошихты и ее спекании происходит упрочнение верхнего слоя "пирога" агломерата, что улучшает качество всей массы агломерата и повышает производительность аглоустановки. Эксперименты показывают, что увеличение слоя замасленной окалины свыше 10 мм приводит к ухудшению газопроницаемости слоя, а также увеличивает приход тепла, за счет чего происходит оплавление и ошлакование верхней части "пирога", что по условиям агломерации нежелательно. При слое 1 мм не получается необходимое количество тепла.

     Способ проверен в лабораторных условиях спекания аглошихты, содержащей, %:

     Опыты проводят в аглочаше диаметром 190 мм, а смешивание, увлажнение и окомкование – в цилиндрическом барабане диаметром 820 и длиной 300 мм. Шихту 2 мин смешивают, а затем увлажняют и окомковывают тоже 2 мин. Высота слоя составляет 300 мм, вес постели 0,4 кг. При обычном способе агломерации замасленная окалина вводится совместно с шихтовыми материалами, а по предлагаемому - на верхний слой аглошихты. Зажигание в течение 1,5 мин при разрежении 600 мм вод.ст. производят смесью коксика (0,3 кг) опилок (0,15 кг) и керосина (0,2 л).

     Спекание, ведут по общепринятой методике при разрежении 1200 мм вод,ст и расходе углерода 4 и возврата 30%. По выходу фракций +10 мм после однократного сбрасывания агломерата на стальную плиту с высоты 2 м определяют выход и производительность аглоустановки.. Куски агломерата более 25 мм испытывают на прочность в барабане диаметром 700 и длиной 300 MN в течение 4 мин со скоростью 25 об/мин. По выходу фракций минус 5 мм оценивают механическую прочность агломерата. Для обнаружения конденсации паров масел в газоходах устанавливают в металлический газоход водоохлаждаемую стеклянную вставку диаметром равным диаметру металлического газохода.

     Дополнительно к приведенным опытам выполняют три спекания с укладкой замасленной окалины на зажженную аглошихту с содержанием масел 10 и влажностью 20% толщиной 10 мм в начале 3-й минуты после начала опыта, т.е. после прекращения зажигания.

     В тот момент разрежение составляет 1200 мм вод.ст. вместо 600 мм вод.ст. в начале зажигания. Верхний слой "пирога" толщиной 15-20 мм раскаляют до 900-1000°С в конце зажигания. После укладки окалины снова продолжают зажигание (обогрев) при 900°С.

В момент укладки окалины происходит резкое испарение влаги и охлаждение верхнего слоя "пирога", а частички окалины резко затягиваются в поры агломерата и достигают зоны спекания. При этом газопроницаемость слоя уменьшается, за счет чего разрежение самопроизвольно повышается до 1250 мм вод.ст.

     Результаты спекания шихты известными и предлагаемым способами приведены в таблице.

     Результаты исследований свидетельствуют о том, что за счет укладки замасленной окалины слоем до 10 мм на поверхность аглошихты увеличивается производительность аглоустановки в основном за счет увеличения выхода годного агломерата. При этом отложения масел на газоходах не наблюдаются.