Шихта для производства окатышей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ö 4 С 22 В 1/244 ф1"F.". ; i q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Qi

«Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3883763/22-02 (22) 11.04.85 (46) 30.09.86. Вюл. Ф 36 (» ) Херсонский индустриальный институт (72) С. В. Иванов, E. А. Исаев и E. Н. Видющенко (53) 669.1.622.788(088;8) (56) Акцептованная заявка Нидерландов 11 6710530, кл. С 21 В, 1967.

Патент США 3860414, кл. 75/3, 1975. (54)(57) 1. ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

ОКАТЫШЕЙ, содержащая тонкоизмельченный сыпучий материал, например железорудный концентрат, и органическую связующую добавку, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода обожженного продукта путем снижения разрушаемости окатышей в процессе нагрева при обжиге, в качестве органической связующей добавки используют смесь полисахарида с первичными гидроксильными группами

„„SU„„1260400 А 1 и метилольного производного мочевины при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Смесь полисахарида с первичными гидроксильными группами и метилольного производного мочевины 0,01-5 0

Железорудный концентрат Остальное

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что соотношение полисахарида с первичными гидроксиль ными группами к метилольному произЯ водному мочевины составляет (0,2-2);1. 9

3. Шихта по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в качестве полисахарида с первичными гидроксильными группами используют оксиэтилл целлюлозу, а в качестве метилольного производного мочевины применяют диметилолмочевину.

126

Изобретение относится к окомкованию сыпучих материалов и может быть использовано при подготовке металлургического сырья к переделу, в производстве удобрений и химической промышленности.

Цель изобретения — увеличение выхода обожженного продукта путем снижения разрушаемости окатышей в процессе нагрева при обжиге. 1О

Сущность изобретения заключается в том, что в шихте для производства окатьппей из тонкоизмельченного сыпучего материала, например железорудного концентрата, в качестве органической добавки используют смесь полисахарида с первичными гидроксильными группами и метилольного производного мочевины в количестве 0,01-5Z от веса шихты, 20

При этом оптимальное отношение компонентов смеси (0,2-2):1.

В качестве указанного полисахарида используют оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) 25 а в качестве метилольного производного мочевины — диметилолмочевину.

Первьп компонент добавки — полисахарид с первичными гидроксильными (,ОН) группами, представляет собой природный или искусственно получен ный полимер следующего строения

+"ã

ОН СН ОН

II

Н,С вЂ” СН, 40 — э» О СН N N СH2

"г

СН2-П

45 который благодаря наличию гидроксильных групп у первичных атомов углерода обладает высокой реакционной способностью. К этому классу соединений относятся такие полисахариды. как оксиэтилцеллюлоза, галактоманнаны и другие со степенью полимеризации

500-10ПО.

Метилольные производные мочевины— органические соединения, например диметилолмочевина, циклоэтилендиметилолмочевина и другие, характеризующиеся наличием группировок И вЂ” СН ОН или -NH — CH OR, где R ;- НСН СН ОН.

Оба компонента хорошо растворимы в воде с образованием вязких растворов, поэтому способствуют интенсификации сырого окомкования и повьппению прочности сырых окатьппей за счет увеличения аутогезии частиц.

0400 2

Способ введения добавок не влияет на достижение положительного эффекта и может быть различным в соответствии с конкретной технологией сырого окомкования. Компоненты добавки могут вводиться в шихту как вместе, так и в отдельности, как в виде водных растворов, так и в виде сухого тонкоизмельченного порошка. При этом на стадии смешивания и окомкования компоненты добавки не взаимодействуют между собой. Для достижения положительного эффекта необходимо обес1 лечить в процессе смешивания и окомкования равномерное распределение органической добавки по объему сыпучего материала.

После грохочения на выходе окомкователя сырые окатьппи поступают на обжиг, на первой стадии которого они подвергаются нагреву при 300-500 С в процессе которого влага из объема окатьппа испаряется. По мере увеличения температуры окатыша свьппе 150 С между полисахаридом с первичными

ОН группами и метилольным производным мочевины происходит реакция по, следующей схеме (на примере циклоэтилендиметилолмочевины):

СН ОН вЂ” N . N -СН ОН+ОНСН,—

Причем образуется однородная пространственная структура, которая во достойка (т.е. не разрушается в процессе испарения влаги) и обеспечивает сохранность окатьппей до 400-500 С, когда завершается удаление влаги из окатьппей. При дальнейшем обжиге при температурах свьппе 500 С добавка выгорает, таким образом не разубоживая гoToBbII" (обожженный) продукт. При содержании добавки менее О,OIX она не обеспечивает прочности и однород1260400

2 3

5,0 34,6 железорудный концентрат

Остальное

Предлагаемый состав: органическая добавка

0,005 29,8

22,5

0,01 (диметилолмочевина +

+ ОЭЦ) 18,1

1,0

5,0

19,4

6,0

28,3 железорудный концентрат

Остальное

Таблица2

Содержа-45 ние фрак ции 10 мм после обжига, 50

Содержание компоненШихта тов шихты вес %

Известный состав: сшитый сополи-.

26, 2

0,1

ОЭЦ

0,01 мер

0,12:1

Диметилолмочевина

31,0

0,9 ной структуры и термостойкость окатышей повьппается незначительно. При содержании добавки более 5% после ее выгорания обожженные окатыши имеют высокую пористость, в результате чего их прочность на раздавливание не со-. ответствует требованиям производства, Указанное соотношение компонентов в смеси является оптимальным. При отношении полисахарида к метилольному|0 производному мочевины более 2:1 макромолекулы полисахарида сшиваются лишь частично и термостойкость и прочность сухих окатышей понижается.

При отношении менее 0 2:1 образующаяся полимерная пленка не будет иметь однородную структуру, следовательно, не обеспечит достижения цели изобретения.

При использовании оксиэтнлцеллюлозы и диметилолмочевины образуется наиболее прочная и однородная сетчатая пространственная структура, достигается максимальная термостой-, кость окатьппей.

Пример. Производилось окомкование железорудного концентрата (Полтавского ГОКа 92%, класса 53 мкм, 60,1% Fe, ) в лабораторном барабанном окомкователе 4 350 и длиной 30

700 мм. Параметры окомкования: загрузка 2 кг (время окомкования 10 мин с использованием предлагаемого связующего).

Полученные окатыши (по 1 кг каждо-35 го вида) диаметром 10-16 мм помещали в печь при 300 С и нагревали до температуры обжига (1250 С) в течение

3 ч, затеи после охлаждения окатьппей определяли в них содержание фракции 40

10 мм.

Результаты приведены в .табл. 1.

Таблица 1

Продолжение табл.1 !

Из данных табл. 1 видно, что применение в качестве органической добавки смеси метилольного производно-. го мочевины и полисахарида с первичными ОН группами в количестве 0,015% обеспечивает малую разрушаемость окатьппей в процессе обжига.

В табл. 2 приведено влияние смеси диметилолмочевины и оксизтилцеллюлозы в добавке на разрушаемость окатышей.

Общее содержание добавки в шихте во всех случаях 1,0%.

3 1260

Продолжение табл.2

400 б всех случаях I,OX и соотношении ком-. понентов добавки I:1), Х:

1. Диметилолмочевина 0,5

Оксиэтилцеллюлоза 0,5

Железорудный концентрат Остальное

2. Диметилолмочевина 0,5

Галактоманнан 0,5

Железорудный концентрат Остальное

3. .Циклоэтилендиметилолмочевина 0,5

ОЭЦ 0 5

Железорудный концентрат Остальное

4. Циклоэтилендиметилолмочевина 0,5

Оксипропилцеллюлоза 0,5

Железорудный концентрат Остальное

В табл. 3 приведены результаты влияния выбора компонентов добавки на прочность сухих и обожженных окатьппей на раздавливание.

Данные табл. 3 показывают, что наиболее высокую прочность окатьпни, как сухие, так и обожженные, имеют при использовании смеси ОЭЦ и диметилолмочевины.

1 1 2

Железорудный концентрат

Остальное

О, 165

ОЭЦ

0,2:1 21,3

Диметилолмочевина

0,835

Железорудный концентрат

Остальное

0,5

ОЭЦ

1:1 18,1

Диметилолмочевина

0 5

Железорудный концентрат

Остальное

0,67

2:1

2î,2 5

ОЭЦ

0,33

Диметилолмочевина

Железорудный концентрат

Остальное

Таблица 3

0,75

ОЭЦ

Диметилолмо«чевина

Железорудный концентрат

Прочность обожженных окатьппей, кг/ок

23 5 Соста Прочность сухи шихты окатьппей, кг/

3:1

0,25

Остальное

4,87

1 35

Данные табл. 2 показывают, что наиболее благоприятным для достижения цели изобретения является соотношение полисахарида к метилольному производному (0)2-2).1.

4,25

106

4,16

I 12

45 4

Изучены следующие составы шихты (при .общем содержании добавки во

Составитель Л. Шашенков

Редактор М, Дылын Техред А.Кравчук Корректор N. Максимишинец

Заказ 5192/22 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4