SU901307A1

SU901307A1 - Method of utilizing iron-containing slimes

Info

Publication number: SU901307A1
Application number: SU802937387A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Борисов; Михаил Гаврилович Бойко; Людмила Сергеевна Агафонникова; Татьяна Алексеевна Аннушкина
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1980-06-09
Filing date: 1980-06-09
Publication date: 1982-01-30

Description

II

Изобретение относитс к подготовке сырь дл преимущественного использовани в черной металлургии .The invention relates to the preparation of raw materials for preferential use in the steel industry.

Известен способ утилизации железосодержащих отходов из систем мокрой очистки газов кислородно-конвертерного производства, включающий их сгущение и последующее распыление. Сущность известного способа заключаетс в том, что железосодержащие щламы мокрых газоочисток подвергают отстаиванию , сгущению до содержани влаги около 40-50%, используют сгущенный продукт Дл увлажнени и окомковаг ни мелкозернистого сьфь при производстве агломерата и окатышей. Сгущенные шламы специальными насосами подаютс во вторичные смесители, оборудованные эвольвентными форсунками. Последние обеспечивают распыление сгущенной суспензии и равномерное увлажнение щихты. Забивающиес трубопроводы промывают чистой водой.There is a method of utilization of iron-containing waste from systems of wet gas cleaning of oxygen-converter production, including their thickening and subsequent spraying. The essence of the known method is that the iron-containing slimes of wet gas scrubbers are subjected to settling, thickening to a moisture content of about 40-50%, using a condensed product to moisten and fine-grained in the production of agglomerate and pellets. Condensed slimes are fed by special pumps to secondary mixers equipped with involute nozzles. The latter ensure the dispersion of the thickened suspension and the uniform hydration of the batch. Clogged pipelines are flushed with clean water.

подаваемой под давлением. После промывки загр зненна вода подаетс в сгуститель. Известный способ позвол ет утилизировать железосодержащие отходы без их предварительной сушки flj. .supplied under pressure. After washing, the contaminated water is supplied to the thickener. The known method makes it possible to dispose of iron-containing wastes without prior drying them flj. .

Недостатками известного способа вл ютс применение грунтовых насосов , загр знение трубопроводов и необходамость их периодической промыв10 ки, невозможность организации автоклавной системы подачи шлама и его . предварительного подогрева, низкое {Качество: подготовки шихты вследствие невозможности повышени ее темпераIS туры в процессе окомковани .The disadvantages of this method are the use of ground pumps, the contamination of pipelines and the need for their periodic washing, the impossibility of organizing an autoclave sludge supply system and its. preheating, low {Quality: preparation of the charge due to the impossibility of increasing its temperature in the pelletizing process.

Цель изобретени - организаци автоклавной системы подачи шлама и улучшение качества подготовки шихты .The purpose of the invention is to organize the autoclave sludge supply system and improve the quality of preparation of the charge.

7070

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе, включающем сгущение шламов и их распыление, шлам нагревают и ввод т в шихту в видеThe goal is achieved by the fact that in the process involving thickening of sludges and their spraying, the sludge is heated and introduced into the charge in the form of

паровзвешенной смеси, давление которой поддерживают в пределах 5-7 атм при содержании взвеси в смеси в количестве 15-24 об.%.steam-weighted mixture, the pressure of which is maintained within 5-7 atm with the content of suspension in the mixture in the amount of 15-24 vol.%.

Сущность способа заключаетс в том, что шламы перед их использованием в качестве увлажн ющей добавки подвергают высокотемпературному нагреву в герметичном реакторе, оборудованном двум клапанами дл подвода шламовой суспензии и отвода паровзвешенной смеси. Высокотемпературный нагрев обеспечивает испарение влаги шлама, повышение парциального НИИ вод ного пара в реакторе и авто-; клавную транспортировку паровзвешен-: ной смеси в барабанные или чашечные окомкователи. Высокое давление (сжатие) паровзвешенной смеси на выходе из трубопровода в смесительные устройства обеспечивает резкое шоковое увеличение объема пара, снижение давлени паровзвешенной смеси до атмосферного и диспергирование последней. Объемную концентрацию твердой взвеси в паровзвешенной смеси определ ют опытным путем. Дл этого в реактор загружают определеное объемное количество шлама с заданной концентра1 |ией твердого в шламе.The essence of the method is that the sludge is subjected to high-temperature heating in a sealed reactor equipped with two valves for supplying the slurry suspension and withdrawing the gas-vapor mixture before using them as a moisturizing agent. High-temperature heating provides evaporation of sludge moisture, increasing the partial scientific research institute of water vapor in the reactor and auto-; the main transport of the vapor-weighed mixture to drum or bowl pelletizers. The high pressure (compression) of the vapor-weighted mixture at the outlet from the pipeline to the mixing devices provides a sharp shock increase in the volume of steam, a decrease in the pressure of the vapor-weighed mixture to atmospheric and dispersion of the latter. The volume concentration of suspended solids in a vapor-weighed mixture is determined empirically. To do this, a certain volume of sludge is loaded into the reactor from a given concentration of solid in the sludge.

Наилучшие показатели транспортабельности , распьшени и процесса окомковани и спекани шихты получают при заполнении реактора шламом (влажность 40-50%) на 30-40% его объема, т.е. при испарении всей влаги шлама и увеличении объема паровзвешенной смеси до 10%, концентраци взвес в смеси составл ет: , 30x0,6 18; 40x0,5 20; 40x0,6 24, или 15-24%, где 0,5 и 0,6 - дол взвеси в шламе.The best indicators of transportability, pulverization and the process of pelletizing and sintering of the charge are obtained when filling the reactor with sludge (humidity 40-50%) for 30-40% of its volume, i.e. when all the sludge moisture evaporates and the volume of the vapor-suspended mixture increases to 10%, the concentration of suspended matter in the mixture is: 30x0.6 18; 40x0,5 20; 40x0.6 24, or 15-24%, where 0.5 and 0.6 is the proportion of suspended matter in the sludge.

Уменьше1ше концентрации взвеси в смеси приводит к ухудшешйо качеств окомковани шихты и снижению КПД реактора, поскольку уменьшаетс количество дисперсных и коллоидных составл ющих в смеси, оказывающих решающее вли ние на качество окомковани шихты. При этом эффект достигаетс только за счет подогрева шихты, как и в случае использовани пара из магистрали.A lower suspension concentration in the mixture leads to a deterioration in the quality of the pelletizing of the charge and a decrease in the efficiency of the reactor, as the amount of dispersed and colloidal components in the mixture decreases, which have a decisive influence on the quality of the pelletizing of the charge. In this case, the effect is achieved only due to the preheating of the charge, as in the case of using steam from the mains.

Увеличение концентрации взвеси сверх оптимальных значений сопровождаетс ухудшением условий транспортировани шлама по труболроводам и гидродинамики процесса за счет уменьAn increase in the concentration of suspended matter above the optimal values is accompanied by a deterioration in the conditions of sludge transportation through pipelines and the hydrodynamics of the process due to a decrease in

шени объема пара в паровзвешенной смеси. Кроме того, возврастают энергозатраты на нагрев твердой взвеси, что выражаетс увеличением давлени steam volume in a vapor-weighed mixture. In addition, the energy consumption for heating a solid suspension increases, which is expressed by an increase in pressure

. паровзвешенной смеси.. steam-weighed mixture.

Пределы значений давлени паровзвешенной смеси определ ют также экспериментальным путем. Нижн величина избыточного давлени в реакторе относитс к паровзвешенной смеси, содержащей 15% взвеси.The limits of the vapor-pressure mixture values are also determined experimentally. The lower overpressure in the reactor refers to a vapor-weighted mixture containing 15% of the slurry.

Большие значени избыточного давлени соответствуют большей концентрации взвеси в паровзвешенной смесиLarger overpressure values correspond to a higher concentration of suspended matter in a vapor-weighed mixture.

5 (24 об.%). Это обсто тельство св зано с увеличением давлени , времени прогрева взвеси и гидродинамическими УСЛОВИЯ ее транспортировки и распылени .5 (24% by volume). This circumstance is associated with an increase in pressure, suspension warm-up time and hydrodynamic CONDITIONS for its transportation and spraying.

Отклонение давлени паровзвешенной смеси, от оптимальных значений приводит, с одной стороны, к оседанию крупных частиц шлама на поверхности трубопроводов и уменьшению их проходного сечени , а с другой стороны, к чрезмерно высоким скорост м паровзвешенной смеси на выходе , уменьшению времени контакта теплоносител с 1ЕМхтой за счет выброса пара и тонкой вдвеси в аспирационные устройства, что недопустимо с экологической точки зрени .The deviation of the vapor-mixture pressure from the optimal values leads, on the one hand, to the settling of large particles of sludge on the surface of pipelines and a reduction in their flow area, and on the other hand, to excessively high rates of the vapor-weighted mixture at the outlet, to a decrease in the time of contact of the heat carrier with 1 EMhta the expense of vapor and fine dust in the suction device, which is unacceptable from an environmental point of view.

Реализацию предлагаемого способа осуществл ют путем установки двух герметичных футерованных реакторовThe implementation of the proposed method is carried out by installing two sealed lined reactors

5 в нагревательные колодца, температуру в которых целесообразно поддерживать в пределах 500-800 0. Бесперебойна работа реакторов достигаетс за счет последовательной загрузки одного и разгрузки другого реактора по принципу работы воздухонагревателей доменных пе«ей. Температура в колодце оказывает вли ние только на производительность реакторов. При этом в зависимости от5 into the heating wells, the temperature in which it is advisable to maintain within the range of 500-800 0. Uninterrupted operation of the reactors is achieved by sequentially loading one and unloading the other reactor according to the principle of operation of air heaters of the blast furnace. The temperature in the well only affects the performance of the reactors. At the same time, depending on

мощности агломерационных фабрик илифабрик по производству окатышей, а также оптимальной влажности шихты, температуру нагревательных колодцев необходимо корректировать в каждом конкретном случае в соответствии с указанными параметрами.the capacity of the sintering plants or pellet production plants, as well as the optimum moisture content of the charge, the temperature of the heating wells must be adjusted in each case in accordance with the specified parameters.

Claims

Example. For studies 5, a mixture of aggodomain production was used, taken in a 1: 1 ratio. The moisture of the sludge IB parcollectors is adjusted to 40-50% by means of 5 changes. Duration of settling. Slurry slurry is heated in a 6 liter hermetic reactor prepared from stainless steel. ln and externally lined with a mixture of refractory clay with fireclay. From the bottom and from below the cylindrical part of the reactor is made in the form of a truncated cone, the nozzles with high pressure valves are welded to a smaller diameter. An exemplary manometer is installed on one of the pipes (in front of the ventilator). The reactor is placed in a muffle furnace so that the valves and the pressure gauge are outside the heating zone. The pressure of the vapor-weighed mixture is changed within 3-10 atm. The degree of filling of the reactor with slurry slurry varies from 20 to 60 vol. Mixing and pelletizing of the charge is carried out in a drum pelletizer with a diameter of 500 and a length of 1200 mm at a drum rotation speed of 10 rpm. . Moisturize the mixture is carried out with a steam-weighed mixture to a moisture content of 7%. Slapping is carried out through a 7 conical nozzle mounted on the outlet of the flexible hose, which ensures damping of the velocity of the vapor-weighed mixture. In order to compare the obtained results, sintering is carried out by a known method. To do this, compressed air is fed into the reactor and the Ogaht is moistened with a cold slurry slurry. The height of the layer, in all experiments, is 400 mm. The research results are presented in the table. An analysis of the data in the table shows that under the process conditions at 5-7 atm. and concentrations of solids in vapor mixture and 15-24 o6.%, respectively, receive the highest rates of agglomeration. The batch temperature increased from 21 to 38-39s, the yield of the 1.6 mm fraction decreased from 23 to 1314% after pelletization, and the specific productivity increased by. The deviation of the process from the optimal parameters when g is WATER to a significant deterioration in the agglomeration indicators. 990 Claim method The utilization of iron containing psams, including their thickening and subsequent spraying, is due to the fact that, in order to organize an autoclave sludge supply system and improve the quality of preparation of the charge, spam is heated and introduced into the charge in the form of a vapor-weighed 710 mixture, pressure (which is maintained in the range of 5-7 atm with the content of suspended matter in the mixture in the amount of 1524 o6.%. Sources of information taken into account during the examination 1. US patent 9 4052195, cl. 75/25, (C 21 B 3 / 04, B 01 F 5/02), 01.27.70.