SU933762A1 - Method for agglomerating iron ores and concentrates - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ(5) METHOD OF AGGLOMERATION OF IRON ORES AND CONCENTRATES

-   -

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при окусковании железных руд и концентратов .The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the agglomeration of iron ores and concentrates.

Известны способы агломерации железных руд и концентратов, включающие укладку, зажигание и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь ее слой газового по тока р 1Known methods of agglomeration of iron ores and concentrates, including the laying, ignition and sintering of the mixture on the sintering machine with a milking through its layer of gas flow p 1

Основной недостаток этих способов заключаетс  в том, что при зажигании шихты резкое повышение перепада давлени  газового потока воспринимаетс  непосредственно спекаемым слоем, . в результате чего происходит усадка и понижение его газопроницаемости . Следствием этого  вл етс  ухудшение всех показателей аглопроцесса.The main disadvantage of these methods is that when the charge is ignited, a sharp increase in the pressure drop of the gas flow is perceived by the layer directly sintered,. as a result, shrinkage and lowering of gas permeability occurs. The consequence of this is the deterioration of all indicators of the agglomeration process.

Кроме того, при таких способах агломерации верхние горизонты спека получаютс  непрочные, в св зи с чем образуетс  повышенное количество мелочи менее 5iO мм в годном агломерате . Обусловлено это плохим спеканием шихты данных горизонтов, в св зи с недостаточными максимальными температурами и временем пребывани  в них зоны высоких температур и резким их охлаждением непосредственно после зажигани  просасываемым сквозь слой атмосферным воздухом .In addition, with such agglomeration methods, the upper levels of the cake are fragile, which results in an increased amount of fines of less than 5iO mm in a suitable sinter. This is due to poor sintering of the charge of these horizons, due to the insufficient maximum temperatures and the residence time in them of the zone of high temperatures and their sharp cooling immediately after ignition by atmospheric air sucked through the layer.

Низка  ступень турбулизации вход щего в слой газового потока также  вл етс  одной из причин ухудшени  показателей аглопроцесса, так как при этом затруднен доступ свободного кислорода потока к твердому топливу шихты, что приводит к его недогоранию особенно в верхних горизонтах сло , и не представл етс  возможным сконцентрировать тепло зоны высоких температур в узком горизонте. Расширение этой зоны также обуславхмвает перерасход твердого топлива на процесс агломерации и увеличение аэродинамического сопротивлени  сло , т.е. потерю производства агломерата. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ агломерации железных руд и концентр тов, включающий укладку сверху на шихту грубозернистых материалов, зажигание всего сло  и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь слой газовых потоков . По указанным исследовани м грубо зернистые материалы- уложенные на шихту, в процессе спекани   вл ютс  рекуперативным слоем./ Эффект от применени  этого спосо ба заключаетс  в том, что при наличии рекуперативного сло  увеличиваетс  врем  пребывани  зоны высоких температур и замедл етс  темп охлаждени  верхних горизонтов спека, происходит нагрев и турбуливаци  поступающего в слой спекаемой шихты воздуха. В результате всего этого достигаетс  экономи  твердого топли ва и повышение качества агломерата Дл  рекуперативного сло  по данному способу наиболее целесообразно использовать возврат текущего гфоизводства аглофабрики. Это позвол ет свести эксплуатационные затраты от внедрени  способа на уровень равный затратам при подаче постели на агломерационную машину и исключи засорение агломерата инородными материалами 2J. . Однако и при таком способе агломерации происходит усадка шихты при зажигании сло . Рекуперативный слой не обладает в момент зажигани  аэродинамическим сопротивлением достаточным, чтобы в нужной степени уменьшить резкое повышение перепада давлени  по слою шихты. Сум марное воздействие этого сло  на процесс спекани  шихты, как правил приводит к потере производства агломерата . Дл  обеспечени  минимального со держани  мелочи менее 5,0 мм в общей сход щей с агломерационной маш ны массе возврат рекуперативного сло  должен иметь крупность более 5,0 мм. При данной его крупности накопление достаточного дл  предотвращени  резкого охлаждени  вер них горизонтов спека шихты возмож24 но при высоте рекуперативного сло  более 60 мм, что затрудн ет внедрение данного способа. Кроме того, а самом рекуперативном слое при зажигании не происходит концентраци  тепла в узких горизонтах. Тепло распредел етс  по всей высоте данного сло , значение максимальных температур в нем не превышает температуры горновых газов. В св зи с этим дл  нормального зажигани  шихты необходимо прогреть всю толщу рекуперативного сло  до 1100-1250С. Достигаема  по данному способу экономи  твердого топлива превышает происход щий при этом перерасход газообразного. Однако в сумме затраты тепла на процесс сокращаютс  незначительно. Спекание верхних горизонтов сло  шихты, как и в указанных выше способах , происходит при более низких (Температурах и содержании свободного кислорода в поступающем в слой газовом потоке, чем в последующих. Это, по-прежнему, обуславливает повышенное содержание мелочи менее 5,0 мм в годном агломерате. Цель изобретени  - улучшение качества агломерата, экономи  твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу агломерации железных руд и концентратов, включающему укладку сверху на шихту возврата , зажигание всего сло  и спекание шихты на агломерационной машине с прососом сквозь слой газовых потоков , сверху на укладывают возврат , содержащий 0,5-0,3% твердого топлива и 1,0-,0 влаги. Сущность способа состоит в следующем . В период зажигани  воспламен етс  только твердое топливо рекуперативного сло . В св зи с наличием в нем и влаги происходит концентраци  тепла в узких горизонтах. Турбулизаци  газового потока, обусловленна  горением твердого топлива и испарением влаги, а также повышение значени  максимальных температур приводит к резкому увеличению аэродинамического сопротивлени  рекуперативного сло  в данный период. Создают,с  услови  дл  воспри ти  удара газового 5 от р.езкого повышени  перепа потока да его давлени  рекуперативным слое Так как слой состоит из возврата, уплотнение его не происходит. Удар газового потока по сыпучей среде слабо передаетс  на слой шихты, перепад давлени  по нему при зажигании ощутимо уменьшаетс , а в соот ветствии с этим и усадка шихты. 8 дальнейшем процесс стабилизируетс и при перемещении зоны горени  в сл спекаемой шихты происходит плавное изменение его сопротивлени . Пористость сло  на прот жении всего процесса спекани  сохран етс  повышенной , в св зи с чем особенно ощутимо повышаетс  производительность агломерационной машины. После прохождени  зоны горени  аэродинамическое сопротивление рекуперативного сло  становитс  незначительным , так как высоту его предоставл етс  уменьшить до 20-50 и выделить дл  него однородный по гранулометрическому составу агломерат . Зажигание всего сло  становитс  возможным и при внесении в верхние горизонты рекуперативного сло  тепла, позвол ющего повысить их тем пературу только до температуры горени  твердого топлива, т.е. до УОО-ВОО С. При этом в нижних горизо тах сло  возврата, расположенного н посредственно над слоем шихты, температура может повыситьс  до 1300ItOO C . Зажигание самой шихты при столь высоких температурах подогрет воздухом, с повышенным (по сравнению с горновыми газами) содержанием свободного кислорода, улучшает все показатели аглопроцесса. Прочность по высоте спека из ших ты выравниваетс . Не столь значительным становитс  вли ние гранулометрического состава материала реку перативного сло  на показатели агло процесса, особенно на содержание мелочи менее 5,0 мм в годном агломе рате . Увлажнение и ввод в слой возв рата топлива позвол ет при прохождении зоны высоких температур укруп нить его, что нар ду с понижением высоты рекуперативного сло  устран ет особую необходимость в выделении дл  данного сло  возврата круп«остью более 5,0 мм. 2 Тепло сгорани  твердого топлива рекуперативного сло  регенерируетс  слоем шихты, т.е. используетс  непосредственно дл  ее спекани . Содержание твердого топлива и влажность рекуперативного сло  подбираетс  из условий: улучшение качества агломерата, экономи  твердого и газообразного топлива, повышение производительности агломерационной машины. Этим услови м отвечает возврат рекуперативный слой, содержащий твердого топлива 0,5-3,0 и влаги 1,0.-,0%.Ощутимо показатели аглопроцесса улучшаютс  при содержании рекуперативного сло  в возврате твердого топлива 0,5% и влаги 1,0%. При повышении содержани  твердого топлива в возврате более .%, а влаги k ,Q% дальнейшего улучшени  показателей аглопроцесса не наблкщаетс , так как при этом температура в верхних горизонтах сло  шихты повышаетс  выше 1400РС и в них образуетс  большое количество жидкой фазы, привод щее к понижению газопроницаемости сло . Спекание промышленной шихты аглофабрики НКГОКе производ т в лабораторной- аглочаше при высоте сло  2 0-270 мм и разрежении лод колосниковой решеткой 8 900-950 мм вод.ст. Базовыми опытами  вл ютс  опыты по спеканию шихты без рекуперативного сло  и со слоем возврата высотой 60-120 мм, уложенным сверху на слой шихты. При проведении опытов по предлагаемому способу содержание твердого .топлива в возврате рекуперативного сло  измен ют в пределах 0,3-3,5% а влаги - 0,5-,5%. В ходе опытов определ ют расход епла на зажигание сло , оптимальое содержание топлива в шихте, емпературу над слоем спекаемой ихты С в нижних горизонтах рекупеативного сло ), удельную производиельность установки и содержание елочи менее 5,0 мм в барабанной прое агломерата, отобранной с общей ассы спека. Результаты опытов приведены в аблице.The low level of turbulence in the gas stream entering the layer is also one of the reasons for the deterioration of the agglomeration indicators, since this makes it difficult for the free oxygen stream to access the solid fuel of the charge, which leads to its non-combustion especially in the upper layers of the layer, and it is not possible to concentrate heat zone high temperatures in a narrow horizon. The expansion of this zone also causes excessive consumption of solid fuel in the sintering process and an increase in the aerodynamic resistance of the layer, i.e. loss of sinter production. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of agglomerating iron ores and concentrates, including laying coarse-grained materials on top of the mixture, igniting the entire layer and sintering the mixture on the sintering machine with through the gas streams. According to these studies, coarsely grained materials laid on the mixture are a recuperative layer during sintering. / The effect of using this method is that the presence of a recuperative layer increases the residence time of the high temperature zone and slows down the rate of cooling of the upper spec. , the air entering the layer of the sintered charge is heated and turbulent. As a result of all this, it is possible to save solid fuel and improve the quality of the agglomerate. For the recuperative layer using this method, it is most advisable to use the return of the current production of the sinter plant. This makes it possible to reduce the operating costs of introducing the method to a level equal to the costs for feeding the bed to the sintering machine and eliminate clogging of the sinter with foreign materials 2J. . However, with this method of agglomeration, the charge shrinks when the layer is ignited. At the moment of ignition, the regenerative layer does not have sufficient aerodynamic resistance to sufficiently reduce the sharp increase in pressure drop across the charge layer. The total effect of this layer on the process of sintering the mixture, as the rules leads to a loss of sinter production. In order to ensure a minimum fines content of less than 5.0 mm in the total mass of the sintering machine, the return of the recuperative layer should be larger than 5.0 mm. Given its size, the accumulation of sufficient to prevent a sharp cooling of the levels of cakes of the charge on them or not at a height of the regenerative layer of more than 60 mm makes it difficult to implement this method. In addition, while the ignition layer itself does not produce heat concentration in narrow horizons during ignition. Heat is distributed over the entire height of this layer; the value of maximum temperatures in it does not exceed the temperature of the furnace gases. In this connection, for normal ignition of the charge, it is necessary to heat the entire thickness of the recuperative layer to 1100-1250С. The economy of solid fuel achieved by this method exceeds the gaseous overrun occurring in this case. However, in sum, the cost of heat per process is reduced slightly. Sintering of the upper horizons of the mixture, as in the above methods, occurs at lower temperatures and free oxygen content in the gas stream entering the layer than in the subsequent ones. This, as before, causes an increased content of fines less than 5.0 mm suitable sinter. The purpose of the invention is to improve the quality of sinter, save solid and gaseous fuels, increase the productivity of the sintering machine. The goal is achieved by the method of sintering iron ores and concentrates , which includes laying on top of the return charge, igniting the entire layer and sintering the charge on the sintering machine with feed through the layer of gas flows, a return containing 0.5-0.3% of solid fuel and 1.0-, 0 moisture is placed on top of it. The method is as follows. During the ignition period, only solid fuel from the recuperative layer ignites. Due to the presence of moisture in it, heat is concentrated in narrow horizons. Turbulization of the gas flow caused by the burning of solid fuel and evaporation of moisture, as well as The increase in maximum temperatures leads to a sharp increase in the aerodynamic resistance of the regenerative layer during this period. It is created, with the condition for the perception of the impact of the gas 5 from the sharp increase in re-flow and its pressure to the recuperative layer. Since the layer consists of a return, it does not condense. The impact of the gas flow through the bulk medium is weakly transmitted to the charge layer, the pressure drop across it during ignition is noticeably reduced, and accordingly the shrinkage of the charge. 8 further, the process is stabilized and when the combustion zone moves in the sintered mixture, a smooth change in its resistance occurs. The porosity of the layer during the whole sintering process is preserved, which is why the productivity of the sintering machine is particularly noticeable. After passing through the combustion zone, the aerodynamic resistance of the recuperative layer becomes insignificant, since its height is reduced to 20–50 and an agglomerate uniform for its granulometric composition is selected for it. The ignition of the entire layer becomes possible even with the introduction of heat into the upper horizons of the recuperative layer, which makes it possible to raise their temperature only to the burning temperature of solid fuel, i.e. to VOO-HEO C. At the same time, in the lower horizons of the return layer, located directly above the charge layer, the temperature can rise to 1300 ITOO C. Ignition of the charge itself at such high temperatures is heated by air, with an increased (compared to furnace gases) content of free oxygen, improves all indicators of the agglomerate. The height strength of the cake from your grades is leveled. The influence of the granulometric composition of the material of the reagent layer on the indicators of the aglo process, especially on the content of fines less than 5.0 mm in a suitable agglomerate, is not so significant. Moistening and introducing fuel into the return layer makes it possible to enlarge it during the passage of a high temperature zone, which, along with a decrease in the height of the recuperative layer, eliminates the special need to separate more than 5.0 mm for this return layer. 2 The heat of combustion of solid fuel from the recuperative layer is regenerated by the layer of charge, i.e. used directly for sintering. The solid fuel content and the moisture content of the recuperative layer are selected from the following conditions: improving the quality of sinter, saving solid and gaseous fuels, and increasing the productivity of the sintering machine. These conditions are met by the return of the recuperative layer containing solid fuel 0.5-3.0 and moisture 1.0 .-, 0%. Significantly the performance of the agro-process is improved when the content of the recuperative layer in the return of solid fuel 0.5% and moisture 1.0 % With an increase in the solid fuel content in the return of more than.%, And moisture, k, Q%, there is no further improvement in the sintering process, since the temperature in the upper layers of the charge rises above 1400PC and a large amount of liquid phase forms in them, leading to a decrease gas permeability layer. The sintering of the industrial charge of the sintering plant of the NKGOKe is carried out in a laboratory agglobala at a height of 2,0-270 mm and a vacuum of the vessel with an grate 8,900–950 mm of water column. Basic experiments are experiments on sintering the charge without a recuperative layer and with a return layer 60-120 mm high, laid on top of the charge layer. When conducting experiments on the proposed method, the content of solid fuel in the return of the recuperative layer is changed in the range of 0.3-3.5% and moisture - 0.5-, 5%. During the experiments, the consumption of heat on the ignition of the layer, the optimum fuel content in the charge, the temperature above the sintered ichts layer C in the lower horizons of the recuperative layer), the unit production efficiency and the content of firma less than 5.0 mm in the drum design of the agglomerate selected from the total assay are determined spec. The results of the experiments are given in the table.

0000

«м"M

II

иand

XХXx

лl

гg

СПSP

с; лп).тwith; lp)

rwj rwj

О ь о About

О X Z нAbout X Z n

з:h:

о та vabout that v

ct Xct x

и л т5 таand l t5 ta

кto

та that

ООо v о. Ooo v o.

X таX ta

о еэ oh

оеэо с; О)aeo with; ABOUT)

оил1Г vooil vo

и та and that

-3-г го-3 rd

-dм о-dm o

LTlLtl

ц c

а шwell sh

UU

шsh

та ii: m О таthat ii: m Oh that

§ §

о нhe

с (U та Xwith (U ta X

CSJCSJ

а-о.oh

LTlLtl

иand

I- о0)I- o0)

та that

1Л чО1L CHO

C-JC-J

1Л1L

о.Z о.o.Z o.

оabout

о с:оabout with: about

гS gS

L.с;L. s;

О таL 3About tal 3

d Xтаd Xta

XX

нn

I оI o

1 .one .

о about

1-та О к та1st ta Oh to ta

ctш - н о. U таctr - n about. U ta

«м"M

LALA

О)та it аO) that it and

.0).0)

mюmy

илsilt

илsilt

CN(CN (

SS

нSnS

ЧОCho

чОcho

t-оt-o

ГR

XцXc

Ч 00 H 00

з:Uh: u

эта X Нthis X H

таthat

IтаIt

аbut

илsilt

ii

чh

оabout

ОABOUT

ЦC

таthat

О ABOUT

(U(U

5 five

таthat

татааtataa

96m иZ96m and Z

о.Sсоabout.Sso

(1)с;XX(1) s; XX

dсii:m dсii: m

оьан oan

о о oh oh

оabout

о о ем глoh it ch

о о vOabout o vO

оabout

оabout

о о ff about o ff

о оoh oh

ОABOUT

оabout

CJ  CJ

vOvO

CVCV

о чoh h

inin

ff гff g

OJOj

1Л1L

1one

-4- -3 о-4- -3 o

смcm

стлstl

глch

СПSP

СЛSL

«SJ"SJ

1Л1L

t/ t /

1Л1L

ил 1Il 1

-3ил-3il

оabout

-а-d . -л-a-d. l

оabout

- чО - cho

смcm

СПSP

смcm

оabout

-аJ- -З-3чО-aJ--З-3ЧО

гg

ч h

см смsee cm

мm

CN4CN4

СМCM

СWITH

SS

СъWith

f Лf L

ллll

1Л1L

-ао о «ил-ao o «il

ил silt

оabout

о about

-а- « см -a "see

т-Г Л-ЯоT G L-Yao

смcm

оabout

Claims (2)

СчГ Из приведенных в таблице данных следует, что дл  улучшени  качества агломерата, экономии твердого и газообразного топлива, повышени  пр изводительности агломерационной машины, сверху на слой шихты возвра необходимо укладывать, содержащий твердого топлива 0,,0% и влаги 1,0-4,0. Использование данного способа агломерации железных руд и концентрдтов по сравнению с известными обеспечивает уменьшение содержани  мелочи менее 5,0 мм.и годном агломерате на 0,,5 абс.%, уменьшение расхода твердого топлива в шихту на 1,1-30,1 кг/т агломерата, а газообразного на зажигание сло  на 7,,1 отнД, повышение производительности агломерационной машины на 2,1-28, отн.. 210 Формула изобретени  Способ агломерации железных руд и концентратов, включающий укладку на шихту возврата, зажигание сло  и спекание шихты на агломерационной машине с прососом газа через слой, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества агломерата , экономии твердого и газообразного топлива, повышени  производительности агломерационной машины, сверху на. шихту укладывают возврат содержащий 0, твердого топлива и. 1,0-4,0% влаги. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1.Базилевич С.В., Вегман Е.Ф.. Агломераци , М., Металлурги ,1967, С.312-328. ScHG From the data in the table it follows that to improve the quality of sinter, to save solid and gaseous fuels, to increase the productivity of the sintering machine, it is necessary to stack on top of the return charge layer containing solid fuel 0, 0, and moisture 1.0-4, 0 The use of this method of agglomeration of iron ores and concentrates in comparison with the known ones provides a reduction in the fines content of less than 5.0 mm and a suitable sinter by 0,, 5 abs.%, A decrease in the consumption of solid fuel in the mixture by 1.1-30.1 kg / t of sinter, and gaseous for ignition of a layer by 7,, 1 rel., increase in productivity of the sintering machine by 2.1-28, relative .. 210 The invention The method of sintering iron ores and concentrates, including laying on the return charge, igniting the layer and sintering the charge on agglomerative machine with a milking gas through the layer, characterized in that, in order to improve the quality of the sinter, to save solid and gaseous fuels, to increase the productivity of the sintering machine, from above. The charge stack return containing 0, solid fuel and. 1.0-4.0% moisture. Sources of information taken into account in the examination. 1.Bazilevich, SV, Wegman, EF. Agglomeration, M., Metallurgists, 1967, P.312-328. 2.Извести  АН СССР. Металлы, 1968, с. 13-1.2. To produce the USSR Academy of Sciences. Metals, 1968, p. 13-1.