СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ
PROCEDURE FOR PREPARING CHARGE TO AGGLOMERATING

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству агломерата из аглошихты, содержащей более 60% тонких фракций аглошихты (ТФА) менее 0.1 мм.
Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу влажной шихты в окомкователь, зародышеобразование, доокомкование зародышей с получением окатышей (И.Е.Ручкин. Производство железорудных окатышей. - М.: Металлургия, 1976, стр.82-92).
Недостатком известного способа является низкая прочность окатышей.
Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий подачу влажной шихты в окомкователь двумя потоками, введение первого из них в поток сжатого газа с формированием газовлагошихтовой струи, напыление шихты, зародышеобразование, доокомкование зародышей шихтой второго потока с получением окатышей (Патент РФ №2232823, кл. C22B 1/24, опубл. 20.07.2004 г.).
Недостатком известного способа является низкая эффективность процессов зародышеобразования, окомкования и упрочнения комкуемых материалов, а также низкая прочность полученных окатышей, что снижает производительность окомкователя и агломашин, особенно в случае труднокомкуемых грубозернистых шихт, например, аглошихт, материалов, содержащих топливные и труднокомкуемые добавки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является известный способ подготовки шихты к спеканию, по которому влажную шихту подают в окомкователь двумя потоками, один из которых вводят в поток сжатого газа с формированием газовлагошихтовой струи, шихту напыляют, выполняют зародышеобразование, шихтой второго потока доокомковывают зародыши до окатышей, зародышеобразование осуществляют при подаче шихты напылением ее на вращающиеся цилиндрические барабаны с получением на их поверхности плотного слоя влажной шихты, причем перед напылением шихты газовлагошихтовую струю делят на отдельные струи, после чего отделяют плотный слой шихты от поверхности цилиндрических барабанов с образованием зародышей в виде влажных шихтовых брикетов (Патент РФ №2278172, кл. C22B 1/24, опубл. 20.06.2006 г.).
Недостатком известного способа также является низкая интенсивность процесса окомкования аглошихт, а также технологическая сложность предлагаемой установки и высокая вероятность засорения делителя потока увлажненной шихтой, а также присутствующими в промышленной аглошихте крупными частицами (аглоруды, возврат).
Технической задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процессов зародышеобразования, окомкования и упрочения комкуемых материалов, повышение производительности окомкователя и агломашин за счет снижения в аглошихтах доли тонких фракций.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе подготовки к спеканию аглошихты, содержащей тонкие фракции железорудной части аглошихты менее 0,1 мм, включающем зародышеобразование, подачу аглошихты в окомкователь и доокомкование зародышей, при доле тонких фракций железорудной части аглошихты менее 0,1 мм более 60% от расхода всей шихты перед подачей в окомкователь их подают в валковые дробилки с гладкой поверхностью валков и спрессовывают с получением зародышей в виде сухих прочных спрессованных пластинок повышенной плотности, которые смешивают с другими фракциями аглошихты и совместно доокомковывают.
Аглошихты являются труднокомкуемыми, силовое воздействие на их тонкие фракции при опрессовке путем сжатия шихты в узкой контактной зоне между валками дробилки с гладкой поверхностью снижает долю тонких фракций аглошихты, увеличивает число зародышей повышенной плотности и прочности, являющихся дополнительными интенсификаторами процесса окомкования и потенциальными центрами образования окатышей при доокомковании аглошихт. Экспериментальным опытным путем установлена эмпирическая закономерность при значительной (более 60%) доле расхода тонкой фракции труднокомкуемых аглошихт от расхода всей шихты существенного затруднения процесса окомкования с резким падением производительности окомкователя и агломашин, поэтому для практического применения заявляемым изобретением предлагается оптимально целесообразным именно в случае доли ТФА более 60% расхода всей шихты, ТФА спрессовывать, снижать долю ТФА, осуществлять зародышеобразование, получать зародыши спресованной ТФА в виде сухих спрессованных шихтовых пластинок, смешивать другие фракции аглошихты с опрессованной ТФА и совместно доокомковывать до кондиционных окатышей.
В таблице приведены результаты сопоставления технологических параметров (прочности окатышей, ньютон, выхода окатышей диаметром 10-15 мм, абс.%) заявляемого изобретения (варианты 1-3) и прототипа (варианты 4-6).
Способ осуществляют следующим образом.
При подаче ТФА, поступающих, например, со складов тонких концентратов, в случае доли ТФА более 60% расхода всей шихты, ТФА подают в валковую дробилку с гладкой поверхностью валков. В рабочей зоне дробилки в зависимости от вида сырья при загрузке с помощью силового воздействия определенными условиями сжатия шихты (необходимым зазором между валами, скоростью вращения валов и т.д.) и опрессовки между вращающимися барабанами создают необходимое для эффективного снижения доли ТФА и образования дополнительных прочных зародышеобразующих частиц агломерата и зародышей окатышей оптимальное сжимающее усилие. Такие дополнительно полученные по схеме предварительной опрессовки ТФА окатыши с образованием зародышей в виде сухих шихтовых пластинок имеют повышенную плотность, прочность по сравнению с окатышами, окомкованными по традиционной схеме из аглошихт, содержащих более 60% ТФА, в режиме свободного падения могут как качественно транспортироваться, так и непосредственно поступать в рабочее пространство окомкователя и доокомковываться, выполняя роль зародышей, до кондиционных окатышей другими фракциями аглошихты.
Пример конкретного выполнения способа.
Отработку способа подготовки шихты к спеканию проводили на валковой дробилке с гладкой поверхностью валков и смесительном барабане диаметром 0.8 м. Тонкие фракции железорудной части концентрата Соколовского месторождения подавали в валковую дробилку, спрессовывали, снижали долю ТФА, осуществляли зародышеобразование, получали зародыши в виде сухих спрессованных шихтовых пластинок. Исследовалось оптимальное соотношение ТФА и других фракций аглошихт для повышения выхода кондиционных окатышей и производительности агломашин. Относительный расход подаваемой шихты (отнесенный ко всей массе материала) рассчитывали. При экспериментальных изменениях доли фракции ТФА не менее 25%, остальное - другие фракции аглошихты, была выявлена оптимальная целесообразность, в случае доли ТФА более 60% расхода всей шихты, дополнительной подачи ТФА в валковые дробилки с гладкой поверхностью валков, опрессовки, снижения доли ТФА, осуществления зародышеобразования, получения зародышей опресованной ТФА в виде сухих опрессованных шихтовых пластинок, смешивания других фракций аглошихт с опрессованной ТФА и совместно доокомковывания до кондиционных окатышей. Также производили спекание данных шихт с целью определения изменения технологических показателей. Полученные результаты представлены в таблице 1. Как видно из приведенных данных, заявляемый изобретением способ подготовки шихты к спеканию, несмотря на значительную (до 75%) долю ТФА от расхода всей шихты, за счет дополнительного зародышеобразования при предварительной опрессовке ТФА повышает выход окатышей диаметром 10-15 мм до 69,3% (абс.), прочность окатышей - до 14,8 Н, по сравнению с данными прототипа - соответственно 28.8% (абс.) и 12.6 Н, при этом соответственно выход кондиционных окатышей увеличивается на 40,5% (отн.).
Таким образом, использование изобретения позволяет решить техническую задачу изобретения - повысить интенсификацию процессов зародышеобразования, окомкования и упрочения комкуемых материалов, повысить прочность окатышей и производительность окомкователя и агломашин за счет снижения в аглошихтах доли тонких фракций.
Таблица 1.
№ варианта
Доля ТФА, направляемых на опрессовку, от расхода всей шихты, %
Прочность окатышей, ньютон
Выход окатышей диаметром 10-15 мм, % (абс.)
По заявляемому изобретению
1.
25
11.4
32.1
2.
50
13.9
56.8
3.
75
14.8
69.3
По прототипу
4.
25
12,6
21,1
5.
50
12,2
24,4
6.
75
10,1
28,8