способ производства офлюсованного агломерата

Формула изобретения

Способ производства офлюсованного агломерата, включающий разделение процесса на самостоятельные технологические линии, дозирование железорудного материала, топлива, известняка и извести, средний расход которой ниже оптимального, смешивание, окомкование и спекание шихты, отличающийся тем, что предварительно определяют зависимость производительности процесса спекания от расхода извести в шихту, который берется в интервале от нулевого по оптимальный, вычисляют разность производительностей при смежных расходах извести и находят ее критический расход, соответствующий максимальному удельному изменению производительности, затем рассчитывают наибольшее число линий, которые обеспечиваются критическим расходом извести, по формуле



где А наибольшее число линий, которые обеспечиваются критическим расходом извести;

q - суммарный расход извести на производство агломерата;

q_кр критический расход извести по одной линии;

d - дробный остаток при делении q на q_кр,

если А меньше числа линий, то по результатам определения зависимости производительности от расхода извести вычисляют интерполированием изменение производительностей ₁ и ₂ по формулам

₁ = Q₁ - Q₀;

₂ = A(Q₂ - Q_кр),

где ₁ - изменение производительности одной линии при увеличении расхода извести от нулевого до (q - q_крA);

₂ - изменение производительности А линий при увеличении расхода извести от q_кр до

Q₀ производительность одной линии при расходе извести, равном нулю;

Q₁ производительность одной линии при расходе извести, равном q - q_крA;

Q₂ производительность одной линии при расходе извести, равном

Q_кр производительность одной линии при расходе извести, равном критическому,

при этом если ₁ > ₂, то в шихту А линий дозируют по q_кр извести, а в шихту одной линии -(q - q_крA) извести, а если ₁ < ₂, то дозируют в шихту А линий по извести.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области подготовки сырья для металлургического передела и может быть использовано для производства офлюсованного железорудного агломерата.

Известен способ производства офлюсованного агломерата, заключающийся в разделении процесса на две самостоятельные технологические линии, каждая из которых включат дозирование концентрата, аглоруды, топлива и известняка, смешивание, окомкование и спекание шихты [1] Недостаток способа заключается в низкой производительности процесса спекания ввиду плохой комкуемости шихты недостаточной прочности окомкованных гранул.

Известен способ производства офлюсованного агломерата путем разделения процесса на две самостоятельные технологические линии, включающий дозирование концентрата, аглоруды, топлива, известняка и извести, смешивание, окомкование и спекание шихты. Средний расход извести в шихту ниже оптимального, при этом известь равномерно распределяют между обоими потоками [2] Способ позволяет повысить производительность процесса за счет применения в шихте интенсифицирующей добавки извести.

Известный способ не обеспечивает высокой производительности процесса спекания вследствие нерационального равномерного распределения извести по обоим потокам. В условиях недостаточности извести для обеспечения оптимального ее расхода в шихту каждого потока, равномерное дозирование извести по потокам не позволяет наилучшим образом использовать интесифицирующие свойства всей извести, расходуемой на производство агломерата. Это связано с тем, что интесифицирующее действие извести на процесс спекания не имеет прямо пропорционального характера зависимости от расхода этой добавки в аглошихту. Изменение расхода извести в шихту на одну и ту же величину оказывает различное влияние на производительность процесса и зависит от абсолютного значения расхода интенсифицирующей добавки. Известный способ не учитывает это обстоятельство, конкретные особенности которого определяются составом и свойствами шихты, а также качеством применяемой извести.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса спекания за счет повышения эффективности использования извести.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе производства офлюсованного агломерата, заключающемся в разделении процесса на самостоятельные технологические линии, дозирование железорудного материала, топлива, известняка и извести, со средним расходом извести ниже оптимального, смешивании, окомковании и спекании шихты, предварительно определяют производительность процесса спекания при расходах извести в шихту в интервале от нулевого по оптимальный, вычисляют разность производительностей при смежных расходах извести и находят ее критический расход, соответствующий максимальному удельному изменению производительности, рассчитывают наибольшее число линий, которые обеспечиваются критическим расходом извести по формуле:

где

A наибольшее число линий, которые обеспечиваются критическим расходом извести;

q - суммарное потребление извести на производство агломерата;

q_кр потребление извести по одной линии при критическом расходе извести;

d - дробный остаток при делении q на q_кр, если A меньше числа линий, то, по результатам определения зависимости производительности от расхода извести, вычисляют интерполированием изменение производительностей D₁ и ₂ по формулам ₁=Q₁-Q_o и ₂=A(Q₂- Q_кр), где ₁ и ₂ изменение производительностей одной линии при увеличении потребления извести от 0 по (q-q_крA) и A линий при увеличении потребления извести от q_кр по ; Q₁, Q₀, Q₂ и Q_кр производительности одной линии при потреблениях извести, равных и q_кр, при этом, если ₁ > ₂ то дозируют в шихту A линий по q_кр извести, а в шихту одной линии (q-q_крA) извести если ₁ < ₂ то дозируют в шихту A линий по извести.

Существо заявленного решения характеризуется наличием совокупности действий, в том числе одним отличительным признаком дифференцированным распределением извести по технологическим линиям. Для определения варианта дифференцированного распределения извести применительно к конкретным условиям производства предлагается определенная совокупность предварительных действий, включающих: 1) физическое моделирование способа производства агломерата с одновременным контролем основных параметров технологии; 2) расчеты и анализ полученных результатов. В зависимости от указанных соотношений между изменениями производительностей устанавливают один из следующих вариантов распределения извести по линиям: 1) в A линий шихты подают по q_кр потребления извести, а в одну линию остаток потребления извести (частным случаем этого варианта является подача всей извести в одну линию, когда A 0); 2) в A линий шихты подают по потребления извести. Предложенный способ производства офлюсованного агломерата обеспечивает такое распределение извести между технологическими линиями, при котором в максимальной степени используются интенсифицирующие свойства извести для данных условий производства. Это приводит к увеличению производительности агломашины при одновременном повышении качества агломерата, поскольку оптимизация процесса спекания способствует улучшению структуры спека.

Способ офлюсованного агломерата путем разделения процесса на самостоятельные технологические линии осуществляют следующим образом. В шихтовом отделении аглофабрики по каждой линии дозируют железорудный материал, топливо, известняк. Для установления расхода извести по отдельным линиям экспериментальным (лабораторным или промышленным) путем определяют производительность процесса при нескольких расходах извести в шихту, находящихся в интервале от нулевого по оптимальный, находят критический расход извести и рассчитывают максимальное число линий, в шихту которых можно подать критический расход извести. Если окажется, что A меньше числа линий (для случая, когда A равно или больше числа линий), (для случая, когда А равно или больше числа линий, в соответствии с теоретической концепцией предлагаемого технического решения, дозирование извести должно быть равномерным по всем потокам, однако такой вариант не упоминается в формуле изобретения, т.к. он содержится в прототипе), то вычисляют ₁ и ₂ При ₁ больше ₂ критический расход извести дозируют по A линиям, а остаток извести (q-q_крA) подают в одну из оставшихся линий. При ₁ меньше ₂ известь дозируют только по A линиям в количестве на каждую из них. В связи с дифференцированным дозированием извести по линиям, для получения одинаковой основности агломерата устанавливают расход известняка в шихту каждой линии обратно пропорционально расходу извести. Шихту смешивают, окомковывают по каждой технологической линии отдельно.

Производство офлюсованного агломерата основностью 1,2 осуществляли путем разделения процесса на несколько самостоятельных технологических линий применительно к условиям аглофабрики НКГОКа. Шихта состояла из магнетитового концентрата, аглоруды, коксовой мелочи, известняка и извести. Средний расход извести в шихту по всем линиям был ниже оптимального, равного 60 кг/т. Каждая технологическая линия включала дозирование компонентов шихты, смешивание, окомкование, спекание шихты на агломашине площадью 75 м². Производительность процесса спекания при нескольких расходах извести в шихту, находящихся в интервале от нулевого по оптимальный, определяли в лабораторных условиях, которые соответствовали промышленным по составу шихты, режимам ее подготовки и спекания. Нахождение критического расхода извести производили наиболее рациональным способом, обеспечивающем минимальное число точек в исследуемом интервале расходов извести: делением исходного интервала на два равных отрезка, нахождением отрезка, имеющего большую величину удельного изменения производительности, делением найденного интервала на два равных отрезка и т.д. до получения одинакового значения удельного изменения производительности на двух смежных отрезках. Наибольший расход извести в шихту, обеспечивающий максимальное удельное изменение производительности, будет исходным критическим расходом извести. Результаты лабораторных спеканий и определения по ним критического расхода извести представлены в табл. 1, из которой следует, что критический расход извести равен 37,50 кг/т. Этому расходу соответствует удельная производительность установки, равная 0,417 кг/м²сек, и потребление извести по одной линии, равное 1,371 кг/сек. В табл. 2 представлены несколько вариантов исходных условий производства агломерата (число линий от 2 до 4, суммарное потребление извести от 1,25 до 5,00 кг/сек) и показатели производства агломерата различными способами (дифференцированное и равномерное дозирование извести по линиям). В качестве примера рассмотрим последовательность определения параметров дифференцированного дозирования извести по линиям при числе линий, равном 4, и суммарном потреблении извести 5,00 кг/сек. Находим наибольшее число линий, в шихту которых можно подать практический расход извести: A 5,00/1,371 0,65 3. Поскольку A меньше числа линий, по данным табл.1 вычисляем изменение производительности при увеличении подачи извести в шихту от 0 по (q-q_крA) 5,00-1,3713=0,887 кг/с и от



Из табл. 1 имеем удельную производительность при нулевом и критическом расходе извести в шихту, кг/м²сек: Q_o = 0,278; Q_1,371= 0,417. Интерполированием определяем удельную производительность при потреблении извести, равном 0,887 и 1,667 кг/сек:





Вычисляем удельные изменения производительности:



(замена общих изменений производительностей, упоминаемых в формуле изобретения и , где S₁ площадь спекания по одной линии, на соответствующие удельные не отражается на соотношениях между ними).

Так как (0,074<0,096), то в шихту трех линий дозируем по 5,00 3 1,667 кг извести/сек, а в оставшуюся линию известь не подаем совсем (вариант 12). При этом имеем суммарную производительность процесса 122,229 кг/сек против 120,048 кг/с по известному способу. Попытка применения другого варианта дифференцированного дозирования извести при этих же исходных условиях производства (вариант 13) дозирование в шихту трех линий критического расхода извести (q₁= q₂=q₃=1,371 кг/с), а в шихту четвертой линии остатка извести (q₄ 5-31,371 0,887 кг/с) - приводит не только к снижению суммарной производительности процесса по сравнению с предлагаемым способом, но дает худшие результаты по сравнению с известным способом (при равномерном дозировании извести по всем линиям).

Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ производства офлюсованного агломерата позволяет увеличить производительность процесса спекания на 5-10% за счет повышения эффективности использования извести. Прочность агломерата при этом также повышается (содержание мелочи фракции 5-0 мм в агломерате уменьшается в среднем на 0,7 1,3% отн.). Этот результат является следствием дифференцированного дозирования извести по отдельным технологическим линиям, обеспечивающим максимальное использование интенсифицирующих свойств извести для конкретных условий производства агломерата при суммарном расходе извести ниже оптимального.

Источники информации

1. Н. М. Бондаренко, М.Г.Зайцева, Г.Н.Зимокос и др.Южный обогатительный набрает темпы. Днепропетровск: Промiнь, 1966, с.21.

2. А.Г.Астахов, А.И.Мачковский, А.И.Никитин, Н.В.Федоровский. Справочник агломераьчика. Киев: Технiка, 1964, с. 185, 188-189.