EA004129B1

EA004129B1 - Способ агломерирования ферросплавных материалов

Info

Publication number: EA004129B1
Application number: EA200200621A
Authority: EA
Inventors: Хельге КРОГЕРУС; Пяйви Ойкаринен; Тимо Линтумаа; Эско Ламула
Original assignee: Оутокумпу Ойй
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2003-12-25
Also published as: FI19992590A; DE60020169D1; FI107454B; AU2175901A; EP1263994A1; ATE295432T1; EA200200621A1; US6858176B2; US20040071583A1; EP1263994B1; AU772743B2; CN1402799A; WO2001040527A8; CN1220783C; NO20022497D0; WO2001040527A1; BR0016004A; ZA200204016B; NO20022497L

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу для агломерирования материалов ферросплавов в непрерывном ленточном процессе агломерирования, причем в этом способе спекаемые гранулы размещают на подложке для агломерирования в виде, по существу, равномерного слоя гранул, причем этот слой гранул проходит на подложки для агломерирования через различные этапы процесса агломерирования и в ходе процесса агломерирования через слой гранул пропускают газ. В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, большую часть материала, содержащего углерод, необходимого для нагрева слоя гранул до температуры агломерирования, подают на поверхность сформированных гранул перед подачей этих гранул на этап агломерирования.

Description

Настоящее изобретение относится к способу, предназначенному для агломерирования ферросплавных материалов, содержащих окись железа, в непрерывном ленточном процессе агломерирования и для подачи материала, содержащего углерод, который используется как восстановитель, в спекаемый материал.

Твердый материал, содержащий углерод, такой как кокс, используется в качестве источника энергии при агломерировании ферросплавных материалов. Количество материала, содержащего углерод, требуемое для агломерирования ферросплавных материалов, изменяется в зависимости от материала, в диапазоне от 1 до 3% по отношению к общему количеству спекаемого ферросплавного материала. Материал, содержащий углерод, используемый в процессе агломерирования, мелко измельчают и обычно добавляют к спекаемому материалу в ходе гранулирования, которому подвергают материал перед агломерированием. В процессе гранулирования мелко размолотый материал, добавленное связующее вещество и материал, содержащий углерод, обычно прессуют в гранулирующем барабане в гранулы с диаметром 5-18 мм и эти гранулы затем спекают под воздействием горячего газа, после чего их можно непосредственно подавать в плавильную печь для получения собственно ферросплава.

Материал, содержащий углерод, который добавляют в процессе гранулирования, в основном, попадает внутрь гранулы. В ходе агломерирования материал, содержащий углерод, окисляется кислородом, содержащимся в газе, используемом для агломерирования, и когда материал, содержащий углерод, находится внутри гранулы, он создает условия восстановления также внутри гранулы, где обычно создается окисляющая атмосфера. При этом окислы железа, содержащиеся в материале ферросплава, восстанавливаются даже до металлической формы. Поскольку реакции восстановления окислов железа являются эндотермическими и, таким образом, поглощающими тепло, часть материала, содержащего углерод, используется в этих реакциях, вместо повышения температуры слоя агломерирования до температуры агломерирования 1300-1600°С. В случае, когда обрабатываемый материал ферросплава также содержит гидроокиси и/или карбонаты, потеря углерода на вредные восстановительные, потребляющие тепло, реакции увеличивается.

Кроме того, материалы ферросплавов, такие как некоторые хромиты, могут содержать большое количество окисленного трехвалентного железа, которое интенсивно восстанавливается, если углерод, используемый для агломерирования, находится внутри гранулы. Это же явление наблюдается при обработке руд и пылеобразных материалов, которые содержат большое количество, например, окислов железа, окислов никеля, окиси меди, окиси кобальта и другие легко восстанавливаемые соединения. В этих случаях часто становится невозможно использовать материал, содержащий углерод, помещая его внутри гранул, которые подвергают агломерированию, или материал, содержащий углерод, можно использовать только в существенно небольших количествах.

Настоящее изобретение направлено на устранение некоторых из недостатков известного уровня техники и на улучшенный способ, который является более предпочтительным по отношению к использованию материала, содержащего углерод, для агломерирования ферросплавов, чтобы предотвратить излишнее восстановление материала для агломерирования и в то же время снизить использование материала, содержащего углерод. Существенные новые признаки изобретения будут очевидны из прилагаемой формулы изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением материал ферросплава и связующее вещество, добавленное в него, обрабатывают перед агломерированием предпочтительно в гранулирующем барабане с формированием гранул, которые затем подвергают агломерированию, используя материал, содержащий углерод, предпочтительно, например, в ленточном агломерирующем устройстве. Далее гранулы, подвергаемые агломерированию, размещают на ленте непрерывно работающего ленточного агломерирующего устройства слоем с, по существу, равномерной толщиной и с шириной, по существу, равной ширине ленточного агломерирующего устройства, и затем этот слой гранул подают вместе с лентой ленточного агломерирующего устройства на различные этапы агломерирования. По меньшей мере, часть материала, содержащего углерод, необходимого для процесса агломерирования, поступает на слой гранул, сформированный на ленте, в виде, по существу, равномерного слоя, предпочтительно по всей ширине слоя гранул перед подачей слоя гранул на первый этап агломерирования, то есть этап предварительного нагрева.

Часть материала, содержащего углерод, необходимого для процесса агломерирования, может, в соответствии с настоящим изобретением, подаваться таким образом, чтобы материал, содержащий углерод, поступал на подложку агломерирования, по существу, одновременно с гранулами, которые формируют слой гранул, причем в этом случае материал, содержащий углерод, поступает во внутренние области слоя гранул, но при этом остается на поверхности сформированных гранул.

В способе в соответствии с настоящим изобретением используемый материал, содержащий углерод, может представлять собой кокс, древесный уголь, минеральный уголь, отходы обработки, содержащие углерод, или содержащий углерод пылеобразный продукт. Используемый материал, содержащий углерод, также может представлять собой комбинацию различных материалов, содержащих углерод, причем эта комбинация содержит, по меньшей мере, два компонента из группы, включающей кокс, древесный уголь, минеральный уголь, отходы обработки, содержащие углерод, и содержащий углерод пылеобразный продукт.

Когда материал, содержащий углерод, подают в соответствии с настоящим изобретением на ленту ленточного агломерирующего устройства, так что он поступает на поверхность слоя гранул, сформированного на ней, вся тепловая энергия, содержащаяся в указанном материале, содержащем углерод, может быть сфокусирована в области поверхности слоя гранул, и при этом тепло проходит через слой гранул вместе с окисляющим газом, поступая во внутренние области слоя гранул и далее в нижнюю часть слоя гранул. Когда материал, содержащий углерод, расположен на поверхности слоя гранул, указанный материал входит в контакт с окисляющим газом до того, как окисляющий газ прореагирует с собственно слоем гранул. При этом материал, содержащий углерод, реагирует с окисляющим газом так, что материал, содержащий углерод, преобразуется в газообразную форму, одновременно выделяя тепловую энергию, используемую для нагрева слоя гранул. В газообразной форме материал, содержащий углерод, переносится вместе с газом через слой гранул, нагревая, таким образом, слой гранул по всей его толщине и ширине.

При подаче, по меньшей мере, части материала, содержащего углерод, требуемого в процессе агломерирования, на поверхность слоя гранул, подвергаемого агломерированию, материал, содержащий углерод, в отношении части, подаваемой на поверхность слоя гранул, предпочтительно взаимодействует со слоем гранул только в газообразной форме. При этом материал, содержащий углерод, в газообразной форме находится, по существу, полностью в форме двуокиси углерода и только в незначительном количестве в форме окиси углерода, и поэтому газообразный материал, содержащий углерод, такого типа, по существу, не функционирует как восстановитель, который, например, мог бы восстанавливать существенное количество окисла железа. При этом материал, содержащий углерод, преобразованный в газообразную форму непосредственно перед поступлением во внутреннюю область слоя гранул, предпочтительно работает только для нагрева слоя гранул, что само по себе существенно снижает потребность в материале, содержащем углерод.

На скорость сгорания материала, содержащего углерод, в слое гранул предпочтительно может влиять размер частиц материала, содержащего углерод, подаваемого в процесс. В случае, когда используют, по существу, частицы крупного размера, например 4-10 мм, скорость сгорания материала, содержащего углерод, снижается и часть материала, подаваемого на поверхность слоя гранул, проникает глубже внутрь слоя гранул без сгорания. При этом достигается более равномерное распределение температуры, чем в случае, когда используются частицы более мелкого размера. При использовании частиц с малым размером сгорание материала, содержащего углерод, происходит, по существу, быстро, непосредственно на поверхности слоя гранул.

Интенсивность сгорания материала, содержащего углерод, можно также регулировать путем подачи части материала, содержащего углерод, на подложку агломерирования, по существу, одновременно с подачей гранул для формирования слоя гранул, предназначенного для агломерирования. Таким образом, часть материала, содержащего углерод, размещается на поверхности гранул внутри слоя гранул. При этом материал, содержащий углерод, можно также подавать на поверхность сформированных гранул, и в этом случае материал, содержащий углерод, в твердой форме, по существу, не может взаимодействовать с восстанавливаемыми окислами, находящимися внутри гранул.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может использоваться, например, таким образом, чтобы весь материал, содержащий углерод, необходимый в процессе агломерирования, подавался на поверхность уже сформированного слоя гранул. Однако способ в соответствии с настоящим изобретением также может использоваться так, чтобы весь материал, содержащий углерод, необходимый в процессе агломерирования, подавался на подложку агломерирования, по существу, одновременно с гранулами, которые составляют слой гранул. Аналогично возможно использовать способ в соответствии с настоящим изобретением так, чтобы часть материала, содержащего углерод, подавалась на подложку агломерирования в ходе формования слоя гранул и часть поступала на поверхность уже сформированного слоя гранул. Кроме того, способ в соответствии с настоящим изобретением может, в случае необходимости, использоваться так, чтобы часть, предпочтительно не более чем 30 вес.%, материала, содержащего углерод, подавалась уже в ходе процесса гранулирования, и в этом случае часть материала, содержащего углерод, в основном, попадает внутрь гранул. Даже в этом случае большая часть, по меньшей мере, 70 вес.% материала, содержащего углерод, попадает на поверхность сформированных гранул перед поступлением гранул на этап агломерирования.

Предпочтительно способ в соответствии с настоящим изобретением используется для обработки содержащих окислы железа материалов ферросплавов. Кроме того, настоящее изобретение может использоваться, например, для материалов ферросплавов, содержащих, например, окись никеля, окись меди, окись кобальта и дру5 гие легко восстанавливаемые соединения, такие как гидроокиси или карбонаты.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ агломерирования материалов ферросплавов в непрерывном процессе ленточного агломерирования, причем в этом способе гранулы, подвергаемые агломерированию, размещают на подложке агломерирования в виде, по существу, равномерного слоя гранул, и этот слой гранул проходит на подложке агломерирования через различные этапы процесса агломерирования, и в ходе процесса агломерирования через слой гранул пропускают газ, отличающийся тем, что, по меньшей мере, большую часть материала, содержащего углерод, необходимого для нагрева слоя гранул до температуры агломерирования, подают на поверхность сформированных гранул перед поступлением гранул на этап агломерирования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере, часть материала, содержащего углерод, подают на поверхность слоя гранул.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть материала, содержащего углерод, подают на подложку агломерирования, по существу, одновременно с гранулами, из которых формируют слой гранул.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть материала, содержащего углерод, подают на поверхность слоя гранул и часть размещают глубже среди гранул в ходе подачи гранул, формирующих слой гранул.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, 70 вес.% материала, содержащего углерод, необходимого для использования в процессе агломерирования, подают на поверхность сформированных гранул перед поступлением гранул на этап агломерирования.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что скорость сгорания материала, содержащего углерод, регулируют путем выбора размера частиц материала, содержащего углерод.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что скорость сгорания материала, содержащего углерод, регулируют путем подачи части материала, содержащего углерод, в виде смеси с гранулами.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой кокс.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой древесный уголь.
10. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой минеральный уголь.
11. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой отходы производства, содержащие углерод.
12. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой содержащий углерод пылеобразный материал.
13. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используемый материал, содержащий углерод, представляет собой комбинацию различных материалов, содержащих углерод, из, по меньшей мере, двух компонентов из группы, включающей кокс, древесный уголь, минеральный уголь, содержащие углерод отходы производства и содержащий углерод пылеобразный материал.