Способ производства офлюсованного окускованного материала

 

Изобретение относится к области подготовки железорудного сьфья к металлургическому переделу, в частности к окускованию тонкоизмельченных : концентратов, и может быть использовано в горнорудной и металлургической пI o в Шлeннocти. Целью изобретения является повышение металлургических свойств готового продукта. Способ включает получение окускованного материала из смеси легкои тугоплавких окатьшей. Шихту легкоплавких окатышей офлюсовывают обычным известняком с добавлением в нее твердого топлива, шихту тугоплавких окатышей офлюсовывают магнийсодержащим флюсом до содержания оксида магния 4-8% и до основности , равной основности легкоплавких окатышей. Смесь окатышей обжигают при температуре, определяемой по формуле Т 1,+ 2( Mgq,,), где Трц температзфа размягчения легкоплавких окатьш1ей; М§0„ и MgO,- содержание оксида магния во флюсе и окатышах соответственно. В шихту легкоплавких окатьшгей вводят твердое топливо из расчета на каждый 1% кремнезема в концентрате при его наличиии от 10,1 до 15% в количестве, вычисляемом по формуле У . Л 0,4 .,,%, где SiO - содер .. жание-кремнезема в концентрате; И - содержание известняка в шихте легкоплавких окатышей. 1 табл. ND ;о з: 35 :п

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) .(11) (594. С 22 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3874857/22-02 (22) 01.04.85 (46) 15. 03 . 87, Бюл. В 10 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов (72) Л.А.Дрожилов, С.А.Федоров, Н.Н.Бережной и В.Н,Билоус (53) 669. 1:622.788(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 706459, кл. С 22 В 1/14, 1978. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛ10СОВАННОГО ОКУСКОВАННОГО МАТКРИАЛА (57) Изобретение относится к области подготовки железорудного сырья к металлургическому переделу, в частности к окускованию тонкоизмельченных; концентратов, и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Целью изобретения являетсн повышение металлургических свойств готового продукта. Способ включает получение окускованного материала из смеси легко- и тугоплавких окатышей. Шихту легкоплавких окатышей офлюсовывают обычным известняком с добавлением в нее твердого топлива, шихту тугоплавких окатышей офлюсовывают магнийсодержащим флюсом до содержания оксида магния 4-8Х и до основности, равной основности легкоплавких окатышей, Смесь окатышей обжигают при температуре, определяемой по формуле T „, = T>»+ 2(ИЯОк+ MgO„) где Т вЂ” температура размягчения легкоплавких окатышей, MgOq u Mgo— содержание оксида магния во флюсе и окатышах соответственно. В шихту легкоплавких окатышей вводят твердое топливо из расчета на каждый 17 кремнезема в концентрате при его наличник от 10 1 до 151 в количестве, вычисляемом по формуле У

0,4 $10 /Иы,7, где $10 — содержание.кремнезема в концентрате; И вЂ” содержание известняка в шихте легкоплавких окатышей. 1 табл.

1296615 ратуры размягчения тугоплавких.

Экспериментально получена формула, по которой определяют температуру обжига смеси окатышей: см оеа р«эм+ (MgOg + NgO „) см о где Т„ — температура обжига смеси, С;

Т",„- температура размягчения легкоплавких окатышей;

MgOц- содержание оксида магния в флюсе, 7, NgO«- то же, в окатышах, X.

При меньшей температуре обжига образование спеков происходит в слое

55

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья к металлургическому переделу, в частности к окускованию тонкоизмельченных концентратов, и может быть использовано в 5 горнорудной и металлургической промышленности.

Целью изобретения является повышение металлургических свойств готового продукта.

Экспериментально установлено, что обжиг смеси легко- и тугоплавких окатышей одинаковой основности позволяет получить локальные спеки с однородными металлургическими свойствами (химический, минералогический составы, основность, кусковатость, с углом естественного откоса, равным углу естественного откоса агломерата).

Получение легко- и тугоплавких окатьппей достигается офлюсованием .шихты кальций- и магнийсодержащим флюсом, соответственно. Для обеспечения при обжиге интервала размягчения окатышей

25 двух типов на уровне, необходимом для расплавления легкоплавких и их соединения в локальные спеки с тугоплавкими окатышами, сохраняющими сферическую форму, необходим ввод оксида магния в количестве 4-8Х в тугоплавкие окатыши. Уменьшение содержа.ния магнезии менее 4% повышает возможность сплошного заплавления слоя окатышей вследствие сближения температур размягчения легко- и тугоплав- 35 ких окатышей. Превышение содержания магнезии свыше 87. нецелесообразно, так как увеличивается содержание магнезии в доменном шлаке выше допустимого предела по условиям его 4О вязкости. Температура обжига смеси туго- и легкоплавких окатышей должна быть выше температуры размягчения легкоплавких окатышей и ниже темпечастично и их недостаточно для получения кускового продукта с оптимальным углом естественного откоса. При большой температуре возможно достижение температуры размягчения тугоплавких окатышей и эаплавление всего слоя, что ведет к снижению металлургических свойств готового продукта.

Для стабилизации процесса образования спеков по всей высоте слоя

300 мм (на конвейерной машине), где вследствие градиента температур (от 1250 †13 С вверху до 1100о

1150 С внизу) при обычном обжиге соэдаются для этого различные условия, в шихту легкоплавких окатышей добав ляют измельченное твердое топливо в количестве (7), вычисляемом по форму— ле

0,4 S>O И на каждый 1% оксида кремния в концент. рате при его наличии от 10,1 до 157.

Кроме того, выделение тепла от горения твердого топлива уравновешивает баланс тепла, затрачиваемого на декарбониэацию обычного и магнийсодержащего известняков, которыми офлюсованы соответственно легко- и тугоплавкие окатыши. Это облегчает образование спеков и повышает угол естественного откоса готового продукта, приближая его к углу естественного откоса агломерата и кокса, что способствует повышению однородности свойств доменной шихты. . Таким образом, изобретение позволяет повысить металлургические свойства окускованного продукта иэ смеси легко- и тугоплавких окатышей.

Способ осуществляют в промышленных условиях следующим образом.

Получение сырых окатышей с обычным и магнийсодержащим флюсом заданной основности осуществляют на различных грануляторах. Учитывая, что на современных окомковательных фабриках на одну обжиговую машину установлено три и более гранулятора, схему окомкования организуют следующим образом: на части грануляторов получают окатыши, офлюсованные обычным (кальцийсодержащим) известняком (добавку твердого топлива в шихту осуществляют из расчета У(7)=0,4Si0 /Ип, на каждый

17. оксида кремния в концентрате при наличии его от 10,1 до 15%), остальные — магнийсодержащим флюсом. При

1296615 этом соотношение легко- и тугоплавких окатышей в смеси регулируют как числом работающих грануляторов, так и изменением их производительности. 5

После грануляторов окатыши выгружаются на транспортирующие конвейеры, где происходит первичное перемешивание легко- и тугоплавких окатышей. Окончательно окатьппи смешива — fg ются на роликоукладчике при укладке на обжиговую машину. В процессе термообработки смесь окатьппей последовательно подвергают сушке, обжигу, рекуперации и охлаждению. Иаксималь- 15 ную температуру обжига устанавливают см по расчетной формуле (Т, „= Т,„+

+ 2(MgO„+ MgOù) . .Температуру размягчения легкоплавких окатьппей для каждого вида сырья устанавливают 20 предварнтельно в лабораторных условиях и заносят в технологическую карту. Содержание оксида магния во флюсе определяется химанализом, а в окатьппах — расчетом. Температуру обжига 25 регулируют посредством изменения коэффициента расхода воздуха в горне и контролируют по стандартным термопарам КИПа.

Продолжительность обжига, т.е. 3Q время пребывания окатьппей в зоне максимальных температур, устанавливают в лабораторных условиях по времени пребывания нижнего горизонта слоя о в области температур выше 1150 С. 35

Регулируют время пребывания окатышей в зоне максимальных температур изменением скорости движения колосниковой решетки и контролируют по стационарномУ прибору КИПа. 40

После охлаждения обожженный продукт- поступает на тракт готовой продукции.

Способ был осуществлен в полупромышленных условиях на обжиговой установке типа "чаша". Из железорудного. концентрата, содержащего

15,OX SiO на чашевом грануляторе диаметром 1 м получали окатыши, офлюсованные обычным известняком до ос-. новности Са0/SiO< = 1, 2 с добавкой 0,5Х бентонита и 2,47 измельченного угля. На другом грануляторе получали окатыши из того же концентрата, офлюсованные магнийсодержащим доломитизированным известняком до той же основности (CaO+MgO/Si0<1,2) и с добавкой 0,57 бентонита.

Сырые окатьппи смешивали в соотношении 307. с обычным флюсом и

707 — с магнезиальным и загружали в чашу" диаметром 0,3 м и высотой

0,4 м на слой постели из обожженных окатышей толщиной 0,1 м.

После сушки и нагрева окатышей температуру в горне повышали до рассчитанной по формуле л где Т,„ — температура размягчения легкоплавких (с обычным известняком) окатьппей, равная 1240 С, NgO — содержание NgO н доломитизированном известняке

11,7Х3

NgO „ — расчетное содержание 1g0 в обожженных окатьппах

4, 27..

Обжиг вели до достижения низом слоя (на границе с постелью) темпео ратуры 1150 С, после чего обжиг прекращали и охлаждали готовый продукт.

Испытанию по ГОСТ 15 137-77, 19575-74 и 2 1707-76 подвергали усредненную представительную пробу готового продукта. Для сравнения были проведены опыты, где изменялись некоторые условия предлагаемого способа, а также по известному способу при прочих равных условиях.

Результаты приведены в таблице.

Результаты испытаний (см. таблицу) свидетельствуют о технико-экономических преимуществах изобретения по сравнению с известным способом: снижается колеблемость основности готового продукта до допустимых пределов, повышается кусковатость и угол естественного откоса готового продукта до величины аналогичных показателей других шихтовых компонен- тов доменной плавки.

Таким образом, применение изобреI тения обеспечивает повьппение и стабилизацию металлургических свойств окускованного материала. Восстановление такого продукта при высокой температуре способствует сужению зоны размягчения и плавления, обеспечивая высокую газопроницаемость столба материалов, в доменной печи, что в конечном итоге приведет к уве1296б1 где Sip" а

Показатели

Известный способ

1,8

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

0,7

1,2

1,2

1,2 тугоплавких

1,2

1,2

1,2

1,2

30

30

70

70

70 тугоплавких

1,5

1,35

7,4

11,7

0,3

11,7

4,2

4,2

4,2

2,8

0,22

1240

1240

1220

1240

1240 личению производительности и снижению расхода кокса.

Формула изобретения

Способ производства офлюсованного окускованного материала из смеси легко- и тугоплавких железорудных окатышей, включающий раздельное дозирование и смешивание компонентов шихт, офлюсование шихты для получения легкоплавких окатышей известняком и добавку в нее твердого топлива, окомкование шихт, загрузку сырых окатышей на обжиговую машину и обжиг их, отличающийся тем, что, с целью повышения металлургических свойств готового продукта, в шихту для получения тугоплавких окатышей вводят магнийсодержащий флюс в количестве, соответствующем основности легкоплавких окатышей и содержанию оксида магния в шихте

4-8 мас.%, и обжигают смесь окатышей

Варьируемые показатели

Основность окатышей,ед. легкоплавких ь

Общая основность, ед.

Количество окатышей в смеси, % легкоплавких

Добавка угля в шихту легкоплавких окатышей,%

К

Y = 0,4

SiO и,„

Количество MgO âî флюсе, %

Количество MgO в окатышах, %

Температура размягчения легкоплавких окатышей, С

5 6 при температуре, устанавливаемой по формуле и где Т ц- температура размягчения легкоплавких окатышей;

MgO — содержание оксида магния в магнийсодержащем флюсе, М80 „- содержание оксида магния

Г в окатышах, а твердое топливо в шихту легкоплав ких окатышей добавляют на каждый 1% кремнезема в концентрате при его наличии от 10 1 до 15% в количестве, определяемом по формуле к т = 0,4 8 О, Иы

- содержание кремнезема в концентрате, — содержание известняка в шихте легкоплавких окатышей.

Предлагаемый способ по примерам

2 ) 3 4

1296615

Показатели

Предлагаемый способ по примерам

2 3 (4

1260

1272

1272

1272

1250 спеченных кусков +20 мм агломерата и окатышей 34,5

29,7

44,3

64,1

50,1

60,3

6,2

5,0 мелочи — 5 мм

6,2

87,8

88,9

85,5

6 0

5 7

6,1

-0,5 мм

69,5

70 !

65,0

5,5

9,1

0,5 мм

33

26

170

160

80 . 100 газопроницаемость, Па 180

0,65 0,675

0,62

0,63

0,70 о

37 33

32

0,050,07

0,06- 0,075

0,08

О, 060,08

О, 130,5

1-3

Менее 0,05 0,052

0,5Х

0,045

Температура обжига смеси окатышей, С (Т = Т + 2(MgO + MgO„) Получаемые показатели

Содержание в готовой продукции: Ж классов окатышей + 20-5 мм

Прочность по ГОСТ 15 13777,Х

+5 мм

Прочность по ГОСТ

19575-74, 7.

+5 мм

Показатели по ГОСТ

21707-76 усадка слоя, Ж

Удельная производительность, т/м1ч

Угол естественного ото коса, -1

Колебания основности в спеках (при допустимых

СаО/SiO - О, 07), ед, То же железа (при допустимых +0,5X) 7.

Известный способ

50,4 41, 7

44,8 . 49,4

4,8 4,9

91,5 90,9

М

5,1 5,8

80,4 74,0

5,3 4,8

Пр одолжение таблицы

1296615

Продолжение таблицы

Показатели

7 9

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2 тугоплавких

1,2

1,2

1,2

1,2

30

30

70

70

70 тугоплавких

2,4

2,4

3,0

2,4

2,4

11,7

20,0

7,4

11,7

11,7

7,2

4,2

4,2

4,2

2,8

1240

1240 1240

1240

1240

1260 1260

1290

31,7

35,9

39,3

45,9

61,1

34,6

61,9

58,4

55,2

48,7

6,4

5,7

5,5

5,4

4,3

88,4

84,8

85,1

87,9

93,3

6,3

-0,5 мм

5,7

5,9

6,0

4,8

Варьируемые показатели

Основность окатышей,ед. легкоплавких

Общая основность, ед.

Количество окатышей в смеси, Х легкоплавких

Добавка угля в шихту легкоплавких окатышей,%

70,4 — -

$ 0 и

Количество MgO„ âo флюсе, %

Количество MgO „ в окатышах, %

Температура размягчения легкоплавких окатышей, С

Температура обжига смеси окатышей, С

Прлччаемые показатели

Содержание в готовой продукции: % классов спеченных кусков +20 мм агломерата и окатышей окатышей + 20-5 мм мелочи — 5 мм

Прочность по ГОСТ 1513777,%

+5 мм.Предлагаемый способ

6 ) по примерам

8 ) 1272 1295

1296615

Продолжение таблицы

Показатели

8 9

65,5

68,0

68,8

72,1

80,5

6,0

05 мм

6,9

8,9

7,6

5,0

35

30

160

165

151

145

60 газопроницаемость, Па

Удельная производительность, т/м ч

0,623 0,68 0,686 О, 74

0,63

Угол естественного ото коса, 35

32

l

Колебания основности в спеках (при допустимых

СаО/SiO,+ 0,0?), ед, 0,06- 0,050,08 0,07

0,07-.

0,08

0,070,075

0,070,08

То же железа (при допустимых +О, 51) Е

0 5

0,51

0 5

0,5- 0,5

0,55

Расчетные значения, полученные по формулам

Составитель Л.йашенков

Техред А.Кравчук Корректор М. Самборская

Редактор К.Волощук

Заказ 721/30

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфические предприятие, r. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Прочность по ГОСТ

19575-74, 7

+5 мм

Показатели по ГОСТ

21707-76 усадка слоя, Х

Предлагаемый способ по примерам