ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат технологической разработки

На агломерационных фабриках известь используется как интенсификатор. Количество ее в рудной смеси составляет 2,0-3,0% или 25,0-35,0 кг/т агломерата.

Необходимость повышения содержания железа в агломерате до 57-58,5% потребовала увеличения в составе аглошихты тонкоизмельченных концентратов свыше 80%, что отрицательно сказалось на производительности агломерационных машин и качестве агломерата, особенно на его прочностных свойствах. Из-за ухудшения газопроницаемости спекаемого слоя при спекании неподготовленной шихты возникают очаговые процессы, «пирог» агломерата имеет неоднородную структуру (чередование прочных и непрочных участков), что в дальнейшем приводит к снижению прочности готового агломерата и повышенному выходу мелочи из спека.

Устранить эти негативные явления можно путем улучшения структуры шихты из тонкоизмельченных концентратов вводом повышенного (до 3,5-4,0%) количества извести в рудную часть. Согласно реакции СаО + Н ₂0 = Са(ОН) ₂ выделяемое тепло нагревает шихту, а декарбонизация Са(ОН) ₂ при агломерации сохраняет окомкованные гранулы шихты в зоне переувлажнения агломерируемого слоя.

Для оценки влияния на ход аглопроцесса и качество агломерата повышенного расхода извести при спекании шихт, содержащих в рудной части до 100% тонкоизмельченных концентратов, была выполнена серия лабораторных спеканий на агломерационной установке. Из полученных данных следует, что при спекании шихт, рудная часть которых состоит только из тонкоизмельченных концентратов и отходов производства, введение извести в их состав положительно сказывается как на технологических показателях процесса спекания, так и на качестве агломерата, особенно на его прочностных характеристиках.

Так, при постоянных показателях содержания в аглошихте возврата, топлива и высоты спекаемого слоя с увеличением содержания извести в аглошихте с 2,5 до 4,5%, скорость спекания повышается с 19,9 до 25,3 мм/мин. Это связано с:

- уменьшением насыпной плотности шихты с 1,760 до 1,737 т/м ³;

- повышением температуры шихты с 26 до 37°С.

Выход годного агломерата по классу +8 мм увеличивается с 74,5 до 80,8%, что обеспечивает повышение производительности аглоустановки с 1,032 до 1,454 т/м ² по классу +15 мм и с 1,403 до 1,843 т/м ² по классу +8 мм.

Выход мелочи класса 5-0 мм из спека снижается с 18,5 до 11,5% при сравнительно высоких показателях прочности агломерата на удар и истираемость, которые улучшаются с 57,7 до 60,1% и с 6,7 до 5,6% соответственно. Из полученных данных также следует, что при постоянных значениях расхода топлива и основности агломерата содержание в годном агломерате серы снижается с 0,096 до 0,049%.

Значительный интерес для технологов представляют данные экспериментов, где сравниваются показатели аглопроцесса при спекании шихт аглофабрик текущего состава и шихт, рудная часть которых состоит из 100% концентратов и 1% извести. Из полученных данных следует, что показатели спекания текущей шихты аглофабрик (с содержанием в ней аглоруды 23,1%) и шихты со 100% содержанием концентратов при постоянстве возврата (25%) и извести (2,6 и 2,5% соответственно) в шихте сопоставимы.

Однако аглошихта со 100% содержанием концентратов из-за недостаточной газопроницаемости спекается с меньшей вертикальной скоростью (19,9 вместо 21,34 мм/мин). Из-за очагового характера процесса спекания снижается выход годного агломерата с 61,9 до 58,0%, уменьшается производительность аглоустановки с 1,165 до 1,072 т/м ²ч или на 8,0%.Причем, из-за неоднородной прочности «пирога» агломерата выход мелочи из спека возрастает с 12,3 до 18,5%.

Многие специалисты полагают, что при отсутствии извести улучшить газопроницаемость шихты можно частично повышением расхода возврата в шихту. Для оценки этого положения сравнили опытную шихту 2 (содержание возврата 35,0% и извести 1%) и шихту 1 (содержание возврата 25,0% и извести 2,5%). Сравнение показывает, что в условиях спекания шихт со 100% содержанием концентратов, увеличение расхода возврата (при отсутствии извести) не позволяет существенно улучшать технологические показатели процесса спекания и качество агломерата. Опытная шихта 2 спекается с меньшей вертикальной скоростью (17,6 вместо 19,9 мм/мин), снижается выход годного с 58,0 до 57,3%, уменьшается производительность аглоустановки с 1,072 до 1,022 т/м ²ч (4,7%). Из-за непрочности «пирога» агломерата выход мелочи 5-0 мм возрастает до 19,7%, а истираемость агломерата увеличивается с 6,7 до 7,2%, содержание серы в нем возрастает до 0,103%.

Таким образом, на основании лабораторных исследований по интенсификации аглопроцесса известью при спекании концентратов, можно заключить:

- увеличение доли концентратов в рудной смеси с 59,5 до 80,7-84,2% снижает газопроницаемость спекаемого слоя, уменьшает вертикальную скорость спекания (при одинаковых технологических параметрах) на 8,0%, повышает выход мелочи из спека с 12,3 до 18,5%;

- для сохранения производительности агломашин и повышения качества агломерата по механической прочности необходимо увеличить содержание извести в рудной смеси до 3,5-4,5%. При этом удельная производительность возрастает за счет скорости спекания до 1,392-1,454 т/м ²ч, а выход мелочи уменьшается до 14,5-11,5%;

- интенсификация аглопроцесса повышенным расходом возврата в шихту при минимальном (не более 1,0%) расходе извести существенного влияния на показатели аглопроцесса и качество агломерата не оказывает.