Способ производства магнезиального агломерата

 

«е «и

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3дп С 22 В 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (211 3 4 71 527/2 2-02 (221 20.07.82 (461 30 ° 01.84., Бюл. Р 4 (72) N. Д. Жембус, A. 3. Крижевский, В. Н. Компаниец, Ю. A. Хватов, В. И. Никитенко, В. Б. Исполатов, Н. A. Гладков, A. Г. Ульянов, A. A. Гринвальд, В. С. Якушев, Л. Е. Фрадкин, A. К. Иванов, В. П. Иаймур и И. Е. Почекайло

{71) Институт черной металлургии (531 669.1:622.785.5(088.31 (56l 1. Патент Японии Р 49-21004, кл. С 21 В 1/10, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 910809, кл. С 22 В 1/16, опублик.

1978.. (54 ) (57 СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАГИЕ

ЗИАЛЬНОГО АГЛОМЕРАТА включающий введение магнезиальных добавок в шихту из желеэорудных компонентов с кислой пустой породой, последующее смешивание, окомкование и сйекание, отличающийся тем, что, с целью улучшения Физикомеханических свойств агломерата при восстановительно-тепловой обработке, магнезиальные добавки вводят в шихту в количестве, обеспечивающем снижение окиси магния в агломерате на

0,17-0,18% от начального ее содержания 3,0-3,7В на каждый абсолютный процент приращения железа в рудной части шихты свыше 52%.

1070188

Изобретение относится к подготан ке сырья для черной металлургии.

Известен способ получения магнезиального агломерата., согласно кото рому повышение прочности достигается при содержании QO в спеке 0,5-4,0%51j.5

Одиако беэ учета конкретных шихтовых условий (содержания железа, пустой породы применение способа может привести к получению низкопрочного продукта. 10

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ производства офлюсованного агломерата иэ желеэорудных компонентов с кис- 15 лой пустой породой, включающий введение магнезиальных добавок до получения отношения 91 02 .. И О в спеке, равного 4,6:8,9, последующее смешивание, окомкование и спекание (23.

Однако известный способ не обеспечивает одновременно высокой стойкости против разрушения спека при восстановительно-тепловой обработке.

Цель изобретения - улучшение фи- 25 эико-механических свойств агломерата при восстановительно-тепловой обработке.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства магнезиального агломерата, включающему введение магнезиальных добавок в шихту из железорудных компонентов с кислой пустой породой> последующее смешивание, окомкование и спекание, магнеэиальные добавки вводят в ших ту в количестве, обеспечивающем снижение окиси магния в агломерате на

0,17-0,18% от начального ее содержания 3,0-3,7В на каждый абсолютный процент приращения железа в рудной 40 части шихты свыше 52%.

Повышение стойкости агломерата против разрушения при восстаиовительно-тепловой обработке можно добиться снижением термических, структурных 45 и фазовых напряжений в опеке добавкой. магнийсодержащих соединений в определенном количестве. Разупрочнение агломерата при ниэкотемпературном восстановлении происходит s результа 50 те микронапряжений, возникающих как при восстановлении, так и при нагреве. Введение магнезии в аглошихту способствует появлению новых фаз в виде магниевых и кальциево-магниевых 55 ферритов, которые имеют кристаллическую решетку магнетита и в процессе восстановления Fe>O> до Гез04 не претерпевают объемных изменений.

Реализация предлагаемого способа в промышленности требует изменения количества вводимых магнеэиальиых добавок, обратно пропорционального изменению богатства по железу рудных компонентов с кислой пустой породой. Оптимальное с точки зрения физико-механических свойств при восстановительно-тепловой обработке содержание 1+ в агломерате может

Кроме того, изоморфное замещение 60 двухвалентного железа в решетке магнетита катионами магния, имеющими меньший ионный радиус, приводит к стягиванию и упрочнению решетки маг- нетита. Однако степень стойкости аг- 65 ломерата против разрушения при восстановительно-тепловой обработке почти линейно и прямо пропорционально зависит от содержания пустой породы в шихте, а следовательно, от ее обратной величины - содержания железа в шихте. Увеличение степени кристаллизации связки улучшает прочность агломерата в исходнбМ состоянии, однако при нагреве в восстановительной среде полиминеральная связка претерпевает наибольшие термические изменения и растрескивается.

Ввиду того, что участвующая в образовании связки окись магния является наиболее активным ее кристаллизатором, для получения возможно более гомогенной связки на основе стеклообразующей составляющей с ростом содержания железа в шихте и уменьшением количества образующей связку пустой породы необходимо пропорциональное снижение содержания магнезии.

Поскольку образование новых стабильных при восстановлении минералов играет в повышении прочности при восстановительно-тепловой обработке подчиненную роль, а степень разрушения агломерата при этом связана линейно с количеством шлаковой связки,.определяющая роль принадлежит последней, что приводит к необходимости применения технологических приемов ee гомогенизации.в определенных пределах.

Установлено, что оптимизация двух указанных противоположно изменяющихся факторов при изменении со,",ержания магнезии в шихте, содержащей в рудной части компоненты преимущественно с кислой пустой породой, достигается при введении магнезиальных добавок в количестве, обеспечивающем снижение окиси магния в агломерате на 0,170,18% от начального ее содержания

3,0-3,7% на каждый абсолютный процент приращения железа в рудной части шихты свыше 52%.

Получаемый при применении предлагаемого способа агломерат:в интервале укаэанного содержания магнезии имеет высокую прочность не только в исходном состоянии, но и повышается его стойкость против разрушения и при восстановительно-тепловой обра« ботке.

1070188. 0r17-0,18 "пРеделы предлагаемого снижения содержания М С, в агломерате на каждый абсолютный процент повы. шения содержания железа в рудной части аглошихты сверх 52%, %.

Пример. Стойкость агломератов против разрушения при низкотемпературном восстановлении в интервале температур 20-800ОС определяют по РОСТ 19575-74, показатель прочности - выход фракции +5 мм после испытания.

Агломераты спекают в лабораторной прямоугольной чаше 350 х 250 мм из тонкоизмельченной железорудной шихты с кислой пустой породой (магнетитового концентрата и его смеси с хвостами обогащения в различных соотношениях ), офлюсованных рядовьм и доJIoMHTHsHpoBBHHblM известняком и из-. вестью, В табл. 1 приведено качество агломератов различного химического состава с высокой исходной механической прочностью(65-69% по РОСТ 15137-77),.

Т а б л и ц а 1 быть выражено аналитически по нижнему пределу

М ОХ = 3,0-0,18 (Fe> 52} и по верхнему пределу

М > Ох = 3,7-0,17 (Fe „- 52), где М О„- содер>хание IQO в агломерате с заданным содержанием >хелеза в рудной час. ти шихты, %;

Fe - содержание железа в рудх ной части шихты, %;

3,0-3,7 соответственно ни>хний и верхний пределы содержания И О в агломерате из шихты с содержанием желе- 20 за 52% в рудной части, обеспечивающие его высокую стойкость против разрушения при восстановительно-тепловой обработ- 25 ке;

Сопротивление разрушению при восстановительно-тепловой обработке, выход фракции +5 мм (РОСТ 19575-74 l

Химический состав агломерата, %

Основность,Серия Содержание

Fe I>$y

}в рудной части шихты, %

СаО 5 02

5 0 м О

I

Об@

Fe0 S О

Известный

is25 4,91

1,25 6,95

1,25 7,08

1,25 8,41

1,25 8,36

16 60 0 48 43 11 72 12 10 2 47

56,2

2 52,0

7 57,0

1 52,0

12 60,0

38,64 12,52 18,55 2,67

45,94 12,25 14,23 2,01

38,85 12,68 18,64 2,22

58,8

59,0

54,4

58,6

1,47

49,05 12,29 15,36

Предлагаемый

5 52,0 38,12 11,87 18,38 3,72

66,1

1,25 4,94

45,22 11,85 14,14 2,85

56,83 12,05 8,25 1,18

53,23 12,11 9,34 1,32

53,35 12,18 9,36 1,11

67,4

1,25 4,96

57,0

64,8

1,25 6,98

1,25 7,07

1,25 8,43.23

65,0

65,8

63,0

62,7

63,0

Как видно из табл. 1, сопротивле- пересыпающемся слое различно и опре" ние агломератов разрушению при вос- деляется не отношением 5i02 . МоО становительно-тепловой обработке в 65 (по известному способу }, а соотноше1070188 нием абсолютных, содержаний железа и нием близких по значению. отношения магнезии, что иллюстрируется сравне- ЯО . И О агломератов Серия.Сопротивление разрушению,, В

661у 674 и 562

Отношение 5) 0 . Мф0

4,94 4,96 и 4,91 6,98 и 6,95

7 О? и 7,08

64,8 и 58,8

65,8 и 59,0

18 и 1у 12 8,43 и 8,40 8,36 62,7 и 54,4 58,6 сопротивление восстановлеВ табл. 2 приведены данные преде- го повышенное лов соотношения железа и магнезии .15 Разрушению . при в агломератах, обеспечивающе- - нни..Таблица 2

Химический состав агломерата, Ъ.ерия

5 02 м о

Fe0

5102

54,4

3885 . 12,68 1864

58,8

65,6., 52,0

68,9

5,49

3,36

38,12 11,87, 18,38

66,1

3,72

4,94

18,34

4,65

60,3

38,00 11,62

3,94

2,01

7,08

59,0

2,13

6,68

66,2

5,54

68,3

2,56

57,0

2 85

4,96

67,4

3,02 4,68

58,4

49,05 12,29

12,29

58, б

8,36

1,47

48,96 12,17 12,22

7,ЬЗ

66,3

1 60

48,70 12 00

48,52 11,86

67,9

1,94

6,29

12,20

12,16

14 60,0

66,5

5,22

2,33

48,43.. 11,72 12,10

2,47 4,91

56,2

12,24

12,18

1,06 8,84

1 1 8,43

63,1

9,37

53,42

53,35

62,7

9,36

5 10 и16

23 и 2

19 И 7

Содержание Fe

38,64 12,52

38,46 12,34

38,28 12,0

45,94 12,15

45,58 12,08

45,37, 11,98

45,22 11,85

45,09 11,78

18,55

18,49

18,44

14,23

14,22

14,18

14,14

14,12

2,22 8,40

2,67 6,95

3,04 6,08

Сопротивление, разрушению при восстановительно-тепловой обработке, выход фракции

+5 мм (ГОСТ

19575-74) 1070188

Продолжение табл. 2

Ю ЮЮЮЮЮЮЮ

ЮЮЕЕЮ Ю

Серия.

Химический соатав агломерата, %

Сопротивл4088е разрушению пр» восстанозитею лъно-тепловой обработке, вм. хсщ фракции

+5 вею(ГОСТ

i9575-741

5t6g.

NIL 0

Fe0

Ю Ю ЮЮЮЮ Ю

53,23 12,11

53 ° 12 12800

53,09 11,82

52,87 11,74

65,8

67, 1"

1,32 7,07

1 51 6,17

1,83 5,08

2,01 4,62

9,34

63,0

9,32

9,30

65,4

57,7

9,28

22 н ти, позволяющие получить высокое сопротивление разрушению (выше 63%J при восстановлении, сведены в

25 табл, 3.

) Граничные пределы содерх<ания И4>0 в агломератах основностью СаО : Sl0

= 1,25, спеченных из шихт с различным содержанием железа в рудной часТаблица 3

Снижение содержания

11 0 на каждый процент прироста железами %

Абсолютный прирост же леза в руд ной части шихты, %

Пределы содержа ния И О в агломерате, Ъ .

Серия F е,) в рудной части ших ты, Ъ

I верхний

1 нижний нижний верхний

3 и 5

3,72

3,04

52,0

0,174

0,173

0,172

0,173

0,182

0,180

0,181

0,181

2,85

2,13

8и10 57,0

13 и15 60 0

17 и 21 630

2,33

1,60.

1i83

1,06

Среднее ннтем лелення Разнесен абсолютно- 304 2 13 о 18 . 3 72-2,83 о 174 го содержания Я О в агломерате

1 е р д 44<3 44 4<<84 -н34 = 52% ) минус абсо- Как видно из приведенных данных, лютное содерйание И4 0 (Герард„<3т,4<2 „,8= соотношение содер>хания железа в руд- 50

Х ) на. абсолютный прирост соаераа- ной части шихты и магнезии в агломения железа в рудной части сверх 52,0%: рате, обеспечивакщее его высокое (Х вЂ” 52 ) получают оптимальные преде- сопротивление.разрушению при воссталы (них<ний и верхний ) необходимого новительно-тепловой обработке, имеет снижения содержания 1 в агломерате э5 четко выраженный закономерный харакна каждый абсолютный процент прироста тер, а минералогическое исследование железа сверх 52%, округленно равные, подтвердило, что наибольшей проч0,17-0,18. ностью при восстановительно-тепловой обработке обладают агломераты с наиНапример(см.данные табл .3, 1-я и- 60 более усредненной связкой, миннмальи 2-я строки, где Ре >< = 57%, iQ „ = но подверженной структурным и терми2,13 и 2,85% ) ческим напря>хениям.

ВНИИПИ Заказ 11649/28 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4