Шихта для производства железохромового агломерата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик.

<и> I 000468 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(51) М,Кл з (22) Заявлено 160179 (21) 2704012/22-02 с присоединением заявки ¹ 2993694/22-02

С 22 В 1/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 669 ° 1:

:622.785 ° 5 (088.8) Опубликовано 280283 Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28.0283

M.Ä. Жембус, Н.A.Ãëàäêoâ, A. У (72) Авторы изобретения нвальд

Институт черной металлургии (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗО-ХРОМОВОГО

АГЛОМЕРАТА

Изобретение. относится к черной металлургии, в частности к подготовке сырья для доменного производства.

Известна шихта для получения агломерата иэ хромовых руд 11).

Использование указанной шихты не обеспечивает получения агломерата достаточной прочности, необходимой для дальнейшего передела в доменной печи.

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для получения хроморудного агломерата для ферросплавного производства, включающая хромовую руду, флюс, топливо и упрочняющую добавку, в качестве которой используют железную руду в количестве до 0,08-0,09 вес.ч. на 1 вес.ч. хромовой руды (2).

Целевое назначение агломерата по известному способу диктует количество вводимой в шихту железной руды не более 0,08-0,09 вес.ч. на

1 вес.ч. хромовой руды. Это связано с получением стандартного по содержанию хрома сплава, однако недоста. точно для получения прочного агломерата для доменных печей. Высокая гаэопроницаемость хроморудной шихты не позволяет создать оптимальные условия для расплавления крупных кусков вводимой в шихту аглоруды, не содержащих топлива. Это не позволяет получить прочный агломерат при нормальном расходе топлива, а повышенный его расход вызывает переоп-. лавление остальной части шихты и ухудшает восстановимость агломерата.

Кроме того, не обеспечиваЕтся получение комплексного сырья, что требует применения в шихте доменных печей нескольких видов окускованных материалов (например, хромовый агломерат и железорудные окатыши). Это не позволяет улучшить процесс металло- и шлакообразования в доменной печи и приводит к перерасходу кокса.

Известное решение не позволяет также управлять показателями процесса и качеством агломерата при изменении содержания железа и пустой породы в вводимом железорудном компоненте.

Цель изобретения — повышение прочности агломерата и снижение расхода топлива на спекание.

Поставленная цель достигается тем, что в шихту для производства железо-хромового агломерата, включающую хромовую руду, флюс, топливо и железосодержащую упрочняющую до1000468 бавку, в качестве последней вводят железорудный концентрат при следующем соотнощении ингредиентов, вес.З:

Флюс 11,9-19,6

Топливо 5,2-7,9

Железорудный концентрат .7,3-45,6 хромовая руда Остальное

При содержании железа в концентрате 62-64,9% его весовое отношение к хромовой руде поддерживают равным

0,14-0,67, а при унеличении содержания железа на каждый последующий процент отношение увеличивают с коэффициентом пропорциональности 1,2.

Хромсодержащий минерал хромовой руды в процессе спекания вследствие своей тугопланкости переходит в ,структуру агломерата в виде первичных крупновкрапленных зерен. Источником расплана, цементирующим зерна 20 хромшпинелида, является вводимый железорудный коьлонент, флюсуюшие добавки и пустая порода хромовой руды °

Наиболее важными факторами, ока- 25 эывающими влияние на технологичес- кие показатели спекания и качество агломерата., "являются количество и снойства жидкой фазы.

В качестве железорудного компо- 30 нента н шихту вводят тонкоизмельченный железорудный концентрат,. который полностью переходит н расплав благодаря своей дисперсности и тесному контакту с частицами флюса.. Ввод жеЛезорудного концентрата в шихту обеспечинает образование компактной структуры агломерата с высокой механической прочностью, чему способствует его равномерное накатывание на зерна хромовой руды как на зародыши гранул в процессе окомкования.

Ввод железорудного концентрата в хроморудную шихту оказывает двоякое воздействие на производительность45 агломерационного агрегата, которая определяется прочностью спека и скоростью спекания. С одной стороны, нвод железорудного концентрата с содержанием железа 64-64,9% в весовом отношении менее 0,14 вес.ч. на

1 вес.ч. хромовой руды не позволяет получить агломерат достаточной для доменных печей прочности. Одновременно с повышением содержания железа в концентрате повышается тугаплавкость шихты и снижается прочность агломерата при одном.и том же расходе топлива или требуется его перерасход. C другой стороны, с повышением доли концентрата в шихте сверх 60 определенного предела ухудшается гаэопроницаемость шихты и значительно снижается скорость спекания, причем в большей степени для более бедиык пс железу концентратов (эа 65 счет большего развития жидкой фазы в высокотемпературной зоне спекаемого слоя):

С повышением содержания железа в концентрате верхний предел его весового отношения к хромовой руде (равный 40:60 или 0,67 при содержании железа 64-64,9%1 увеличивают прямо пропорционально с коэффициентом пропорциональности 1,2 на каждый абсолютный процент повышения содержания железа, что позволяет повысить прочность агломерата и избежать перерасхода топлива на спекание при вводе в шихту богатых концентратов.

При этом скорость спекания и производительность в интервале изменения верхнего предела весового отношения концентрата и хромовой руды, предусмотренном предлагаемым способом, находятся на высоком уровне.

При реализации предлагаемого способа в промышленности при изменении содержания железа н вводимом в шихту концентрате на 1% и более производят корректировку его расхода, причем оптимальное весовое отношение кон-. центрата и хромовой руды подбирают опытным путем в пределах предусмотренного предлагаемым способом интервала для данного содержания железа в концентрате в зависимости от того, требуется ли повысить прочность агломерата или снизить расход топлива на спекание.

При применении предлагаемого способа целесообразно производить увлажненне хромовой руды перед ее смешиванием до влажности 4-7%, что улучшает условия накатынания железорудного концентрата на частицы или гранулы хромовой руды.

Полученный по данному способу агломерат обладает повышенной носстановимостью за счет тесного контакта хромапинелида с большим количеством железосодержащих фаз. Это свойство агломерата дает положительный результат в виде снижения расхода кокса при получении из него чугуна-полупродукта. в доменной печи.

Пример. В лабораторных спеканиях используют серую хромовую руду с содержанием Cr o 49-51%, известняк и топливо фракции 0-3 мм. В шихту вводят железорудные концентраты, отличающиеся между собой по содержанию железа.

Известняк вводят иэ расчета получения основности (СаО: SiO ) агломерата порядка 1,0. Возврат крупностью

0-10 мм вводят в количестве 303.

Смешивание и окомкование шихты производят в лабораторном барабане диаметром 675 мм и длиной 1115 )нч.

Спеченный пирог сбрасывают с вы-. соты 2 м на стальную плиту и по вы1000468 ходу фракции агломерата +10 мм рассчитывают выход годного и производительность аглоустановки. Прочность агломерата определяют в стандартном барабане.

По известному способу в качестве железорудного компонента в шихту вводят 0,08 вес.ч. аглоруды крупностью 0-10 мм на 1 вес.ч. хромовой

Руди

Дополнительно проводят опыт по спеканию хромовой руды без ввода железорудного компонента.

Результаты опытов приведены в таблице. (РУ вЂ” расход углерода на шихту без возврата,%; УП вЂ” удельная производительность аглоустановки, .;т/м. ч) П вЂ” барабанный показатель ъ по фракции +3 мм,%) .

Опыты проводят по методике с планированием эксперимента, позволяющей отсеять неудовлетворительные результаты и определить интервалы не обходимого изменения отношения железорудного концентрата к хромовой руде при.изменении содержания железа в нем.

Как видно иэ данных таблицы применение предлагаемого способа по сравнению с известным во всех опытах позволяет сэкономить твердое топливо и повысить прочность агломерата. При этом наилучшие результаты для предлагаемого способа достигаются в определенных, характерных для каждого концентрата, интервалах.

При спекании хромовой руды без ввода железорудного компонента и при вводе 0,08 ч, железной руды (опыты 1 и 12) агломерат получается непрочным даже при высоком расходе топлива. При вводе 0,14 ч. железорудного концентрата с содержанием железа 64-64,9% агломерат получается достаточно прочным (опыт 2), и повышение доли концентрата сверх 0,67 ч. (опыт 7) приводит к значительному снижению производительности из-за падения скорости спекания (производительность ниже, чем при спекании чистой хромовой руды). Рассматривая опыты с различными по содержанию Fe концентратами и считая, что удовлетворительная прочность агломерата соответствует 65% и более выхода агломерата фракции +3 мм после барабанного испытания, устанавливаем, что оптимальные отношения концентрата и хромовой руды изменяются при изменении содержания железа в нем, причем это изменение носит закономерный характер, а именно: на кажды абсолютный процент повышения содержания железа в концентрате свврх 6410 64,9% оптимальные прочность и производительность возможно получить при прямо пропорциональном увеличении нижнего и верхнего пределов весовог отношения его к хромовой руде с

15 коэффициентами пропорциональности (округленными) равнымг 1,2. При это с повышением доли вводимого концентрата (в пределах оптимального его отношения к хромовой руде) возможно

2О снижение расхода топлива на спекание.

Необходимо также отметить, что при использовании бедных концентратов (62-62,9 и 63-63,9% Fe) уменьшение его весового отношения к хромовой руде ниже 0,14 не дает положительного результата по прочности из-за снижения количества жидкой фазы при спекании, а повышение отношения сверх 0,67 вызывает а(.алогн ное опыту 8 снижение производительности °

Таким образом, опытным путем обоснованы пределы весового отноше ния концентрата и хромовой руды, а также изменение пределов этого отношения при изменении содержания железа в концентрате.

В целом эффективность производства нержавеющей стали из чугуна-полу4О,продукта, полученного из хромового агломерата, произведенного по предлагаемому способу, оценивается в

15 мпн.руб. в год при производстве . стали 100 тыс.т по сравнению с

45 производством ее в электропечах.

Капитальные затраты при применении предлагаемого способа взамен известного отсутствуют — вместо аглоруды в шихту из того же питателя

5Q дозируют концентрат в отношении к хромовой руде, зависящем от содержания железа в концентрате.

1 ! о

1 И

1 I

1 ! (ч

«

1 (О

Ю

\О м

«

Ю ( (О (:(1 О м м о

At

О о

1 (О

I о (Ч (! с л ( м («I с о О (ГЧ

C(«

«(IA

IO (ч

О« ф о о

ГЧ о

I ГЧ

I л

««

1

1 (Л л о (О о о IO

1

Ю I л (D

М> м (4

ГЧ (о

Ф (О л ф ь (о о

Ч1 (Л

ГЧ

CO

eI

ГО л (О

Ю

Г(IA

CO (О (О (О

«( (>О

Ю (Л Ю (О о

« t

Г ( (О (О

Г 1 (A (О

lA (I (О

I о .о О IO

lA (Ч ( ч( (б ( (Ъ

"(Ю ф м ( (Л (О«

«!

О(Ю ICI

IO ( л о о (A Гс (О ( л

Ill

Г

I м (\

«O lA ф Гf» (Л («O

IA (Ч о о о

ГЧ ф

IO

«I о ф ф

I °

IO ((O о (О ф ю

««ф (О м л о

Г о о о

Г

Л -(О (О ф О(Г

Ю л ц( (Ч (О (ф

1 Ф

1 O х

1 (Н

Я ((t ((I (О

М

Ю о о о о

1 х

5 и б о ц

» ц а

Я б

Ф ° х

CI IO tl н Ф

8й3 иНII

1

1 Ф

1 и I x

1 ! х

I б !

1

1 Ф

1 и

1 Х

I Д

1 1

1« б а н

Ф х о х б

z о о

X о

Ц

» а о ю

Г((A

Ф "ф

Ф I I

II а (ч

Оно х

Ф Ф

la 5 о

11

p, L х

1 Ф х о а х - 1

18Ц! — т — !

I I

I O«

1

1 I

1 (1

I i ! 1

I (б

1 1

1 (— — -(11!

1 И I I

1 О

I

1 Т Т(!

I 1 (О

1 Л(1

I !

1 1 — 1

I 1

I 1 I

1 1 «f 1

1 1

1 1! — — I

1 I 1

1 1 (1 I

Г !

1 (Ч

1  — -I

1 л

t г

1 Х

Ф 1 б 1

1 Г(1 б о ! Цх 1 х ! х L 1 ! CI 1

I 3 x нФ ! Io

I 1

1 о

Фа ((Ф N ((н (s б ° и бах v х н ° Ф х хи

ФФФО

j d(tt х о.X IO Х

СС»

ФОБИЯ н щцх

О»б б и аa х

Фоо о аГ(Х (О

И И

» х х

М а

lU

Ц о и

1000468

Ю I

Ф t (Ю а л о о (О CO

Ю

Г IA л

CO (( ((Ч

Ф ((O ICl

» о о

v!

1» (о 1 X! 3 IO 1 Ф

1 б

1 й

1 б

o I (Л I Ф

1 Д

1 .Х

1 о

I Х

I 1

1 л

I л

1 1

1! ГЧ

1 2 (Л I о (О 1

t (6 н

О(Х с(. Ф х о о

О(О х (О I о! О

I 1«! o х

I Ц

° Г I (О! а

1 О

О(1 Ф

1 Х

I 4I

1 М!

1 CI

1 Ц о

Ф ф

1000468

Формула изобретения

Составитель Л.Панникова

Редактор В. Петраш Техред A.Бабинец Корректор С ° Шекмар

Заказ 1280/24 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий :

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

1. Шихта для производства желеэохромового агломерата, включающая хромовую руду, флюс, топливо и железосодержащую упрочняющую добавку, отличающаяся тем,что, с целью повышения прочности агломерата и снижения расхода топлива, в качестве железосодержащей добавки вводят железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, вес.З!

Флюс 11,9-19,6

Топливо 5,2-7,9

Жепеэорудный концентрат 7,3-45,6

Хромовая руда Остальное

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что при содержании железа в концентрате 62-64,9% его весовое отношение к хромовой руде поддерживают равным 0,14-0,67, а при увеличении содержания железа на каждый последующий процент соотношение увеличивают с коэффициентом пропорциональности 1,2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии В 50-10685, кл. 10С1, 1970.

2. Сборник научно-технических трудов НИИМ. Вып. 2, Челябинск, 1960, с. 65-78.