способ подготовки материала металлургической шихты

Формула изобретения

Способ подготовки материала металлургической шихты, включающий улавливание мелкой фракции отходов обжига известняка в виде аспирационной извести из отходящих от агрегата обжига газов, отличающийся тем, что известь соединяют с водой и перемешивают до полного гашения извести, а затем вводят железосодержащие отходы металлургических производств, перемешивают, производят формирование брикетов и их отверждение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке отходов обжига флюсующих составляющих для подачи в металлургическую шихту путем производства железосодержащих шлакообразующих брикетов, используемых как заменитель извести при производстве чугуна и стали.

Известен способ обеспыливания отходящих газов вращающейся печи, предназначенной для обжига известняка (см. а.с. №1649227 А1, МКИ 5 F27В 7/20, опубл.15.05.91, Бюл. 18), включающий улавливание мелкой фракции отходов обжига известняка из газового потока отходящих газов вращающейся печи.

Существенными признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого технического решения, являются улавливание мелкой фракции отходов обжига известняка из отходящих от агрегата обжига газов.

Недостатком является невозможность утилизировать значительное количество аспирационной пыли обжига известняка в месте ее образования. Поэтому известковая пыль, улавливаемая аспирационными установками, накапливается в бункере, а затем автотранспортом или другими транспортными средствами передается на участок подготовки шихты аглофабрики, а на предприятиях, где нет аглофабрики, вывозится в отвал или передается строительным огранизациям.

С учетом физических свойств пыли (мелкофракционность, повышенная активность на открытом воздухе, пылевыделение при перегрузках и пр.) передача ее и использование вдали от места образования вызывает дополнительные трудности (использование спецавтотранспорта, аспирация мест погрузки и выгрузки, ограниченное время хранения и пр.).

Недостатком способа является образование значительного количества неутилизируемых мелкофракционных отходов, что удорожает готовую продукцию и загрязняет окружающую атмосферу.

Известен способ подготовки и подачи материала металлургической шихты (см. патент Украины на изобретение №6439, МКИ 5 С21В 1/00, Бюл. №8-1, 29.12.94), включающий его дробление, просушку, отделение технологической фракции, подачу в агрегат для обжига с предварительным пропусканием его через противоток отходящих продуктов горения, проходящих через циклоны - подогреватели многоступенчатой загрузки, сбор готового продукта, улавливание мелкофракционных отходов готового продукта и сбор уловленной пыли в бункере.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого технического решения, являются: улавливание мелкой фракции отходов обжига известняка в виде аспирационной извести из отходящих от агрегата обжига газов.

Недостатком прототипа является ограниченный расход в аглошихту необходимого количества извести из-за выделений пропорционально возрастающего количества токсичных пылевидных фракций, образующихся при гашении извести в момент контакта ее с влажным концентратом и водой, большие потери извести (до 5%) в результате уноса ее мелких классов с паром, который интенсивно образуется в период гашения извести, неполное использование интенсифицирующей способности извести из-за недостаточного контакта извести с концентратом. Поэтому процесс гашения отдельных частиц извести не успевает закончиться и протекает при окомковании шихты и укладке ее на аглоленту. Поскольку процесс гашения извести сопровождается увеличением ее объема, это приводит к разрушению уже образовавшихся гранул шихты.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ подготовки и подачи материала металлургической шихты путем введения операций, обеспечивающих совместную переработку мелкофракционных отходов обжига материала (например, известняка) и железосодержащих отходов металлургических производств для производства железосодержащих шлакообразующих брикетов, используемых как заменитель обожженной извести при производстве чугуна и стали.

Поставленная задача решается тем, что в способе подготовки материала металлургической шихты, включающем улавливание мелкой фракции отходов обжига известняка в виде аспирационной извести из отходящих от агрегата обжига газов, согласно изобретению, известь соединяют с водой и перемешивают до полного гашения извести, а затем вводят железосодержащие отходы металлургических производств, перемешивают, производят формирование брикетов и их отверждение.

Причинно-следственная связь между существенными признаками изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Соединение мелкой фракции продукта обжига материала (известковой пыли, улавливаемой аспирационными установками) с водой и перемешивание ее до полного «гашения» извести и дальнейшее соединение ее с железосодержащими отходами металлургического производства позволяет получить шихту для производства продукта с новыми потребительскими свойствами - железосодержащие, шлакообразующие брикеты, используемые в металлургическом процессе как заменитель обоженной извести.

Способ реализуется при помощи линии для подготовки материала металлургической шихты, приведенной на чертеже.

Линия для подготовки материала металлургической шихты содержит устройство 1 для улавливания мелкофракционных отходов обжига известняка в виде аспирационной извести из отходящих от агрегата обжига 2 газов и емкость 3 для сбора извести, а также систему 7 формирования брикетов, состоящую из механизмов подачи 10 и брикетирования 11. Линия снабжена двумя реакторами 4, выполненными в виде смесителей и оборудованными дозатором 5 воды, емкостью 6 для приема железосодержащих отходов металлургического производства и содержит посты твердения, причем реакторы 4 связаны с емкостью 6 для приема железосодержащих отходов и емкостью 3 для сбора извести средствами дозирования 9 и транспортирования 12 извести и железосодержащих отходов, а с системой 7 формирования брикетов средствами 8 подачи полученной в реакторах 4 смеси гашеной извести и железосодержащих отходов.

В качестве механизма брикетирования установлен вибропресс.

Линия работает следующим образом.

Измельченный материал (известняк) направляют в агрегат 2 для обжига. После обжига материал поступает (не показано) в осадители и охлаждается, а газовый поток, содержащий мелкофракционную аспирационную известь, направляют в устройство 1 для улавливания мелкофракционных отходов обжига материала и очищают. Очищенный газ при помощи вентилятора и трубы выбрасывают в атмосферу, а аспирационную известь, уловленную в устройстве 1, направляют в емкость 3 для сбора извести, а затем средствами дозирования 9 и транспортирования 12 подают в реакторы 4, в качестве которых используют смесители гравитационного или принудительного действия, туда дозатором 5 подают воду и перемешивают до полного «гашения» извести. В целях обеспечения непрерывности цикла и обеспечения режима «гашения» в линии предусматривается установка двух реакторов 4, в качестве которых используют смесители гравитационного или принудительного действия, работающие циклично - при работе первого смесителя производится загрузка второго и наоборот.

Прием железосодержащих отходов металлургического производства осуществляют в емкость 6 для приема железосодержащих отходов металлургического производства, из которой средствами дозирования 9 и транспортирования 12 передают в реакторы 4 в заданном соотношении с учетом подготовки смеси с содержанием влаги 8-10%.

Общее время подготовки замеса 5-6 мин.

Подготовленную полусухую смесь механизмом 8 подачи, например ленточным конвейером, подают в систему 7 формирования брикетов, которая состоит из механизмов подачи 10 и брикетирования 11 материала.

После формирования сырые брикеты на технологических поддонах укладывают в контейнеры и передают на посты твердения для их отверждения. Через 12-14 часов брикеты разгружают в бункер и из бункера по мере накопления в автосамосвал и вывозят потребителю (доменный или сталелитейный цехи).

Использование изобретения обеспечивает утилизацию аспирационной извести непосредственно в месте ее образования, что исключает негативное воздействие пыли на окружающую среду, уменьшает затраты на перевозку пыли, исключает использование специальных средств доставки, а также позволяет получить продукт с новыми потребительскими свойствами - железосодержащие шлакообразующие брикеты, используемые в металлургическом процессе как заменитель обоженной извести. Это позволяет уменьшить производственные затраты при получении чугуна или стали путем замены части компонентов брикетами, производимыми на основе отходов, и обеспечивает снижение затрат на утилизацию отходов.