Шихта для получения безобжигового окускованного рудного сырья
Изобретение относится к шихте для получения безобжигового окускованного и флюсованного сырья из концентратов и мелких руд и может быть использовано в черной и цветной металлургии для подготовки сырья к выплавке металла. Цель изобретенияснижение расхода топлива при производстве брикетов и повышение их механической прочности. В шихту, состоящую из рудного материала, негашенной извести (10-25%), карбоната натрия (0,1-0,4%), вводят дополнительно (0,3-1,0%) борную кислоту. Из смеси без предварительной выдержки получают брикеты, которые упрочняют в нормальных условиях без автоплавной обработки. Изобретение позволяет также упростить технологическую схему производства. 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1Ю 01) А1 (59 4 С 22 В
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4048957/31-02 (22) 03. 04.86 (46) 23,04.89. Бюл. У 15 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.Г. Шпынова, Я.Б. Якименко, Н.И. Петровская, Б.В. Федунь, О.С. Онысько,и Л.И. Иаркив (53) 669.743(088.8) (56) Равич Б.M. Брикетирование руд.
M. Недра, 1982, с. 38. (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВОГО ОКУСКОВАННОГО РУДНОГО СЫРЬЯ. (57) Изобретение относится к шихте для получения безобжигового окускованного и флюсованного сырья из конИзобретение относится к шихте для получения беэобжигового окускованного и офлюсованного сырья из концентратов и мелких руд и может быть использовано в черной и цветной металлургии для подготовки сырья к выплавке металла.
Целью изобретения является снижение расхода топлива при производстве брикетов и повышение их механической прочности.
Цель достигается тем, что в состав шихты дополнительно вводят добавки борной кислоты, которая изменяет кинетику гашения извести и условия ее структурообразования, вследствие чего появляется возможность получать прочные офлюсованные рудцентратов и мелких руд и может быть использовано в черной и цветной ме" таллургни для подготовки сырья к выплавке металла. Цель изобретенияснижение расхода топлива при производстве брикетов и повышение их механической прочности. В шихту, со-. стоящую из рудного материала, негашенной извести (10-25X), карбоната натрия (0,1-0,4X), вводят дополнительно (0,3-1,0X) борную кислоту. Из смеси беэ предварительной выдержки получают брикеты, которые упрочняют в нормальных условиях без автоплавной обработки. Изобретение позволяет также упростить технологическую схему производства. 4 табл. ные окатыши и брикеты, упрочняемые в нормальных условиях, беэ автоклавной обработки и предварительного выдерживания смеси. Причем, свежезаформованные брикеты не требуют пересыпания концентратом, .не слипаются, так как сырьевая смесь быстро схватывается.
Для получения шихты используют негашеную известь с содержанием активных Сао и MgO 85-90Х, временем гашения 10 мин, температурой гашения 85 С, размолотую до.полного прохождения через сито Р 008. В качестве рудного материала используют магнетитовый концентрат и пылеватую хромовую руду, а в качестве карбо1474176 ната щелочного металла — кальцинированную соду.
Пример,. 20X тонкомолотой негашеной извести тщательно перемешивают с 797 магнетитового концент5 рата в шаровой мельнице. Добавки
0„7 мас.7. борной кислоты и 0,3 мас.X соды вводят в сырьевую смесь с водой, поступающей на увлажнение смеси перед брикетированием. Готовую сырьевую смесь влажностью 9,57. без предварительного выдерживания брикетируют под давлением 80 МПа. Железорудные брикеты, имеющие диаметр 20 мм и высоту 20 мм, твердеют. двое суток при влажности 90-100Х после чего продолжают твердеть на воздухе при естественной влажности и температуре. Упрочненные брикеты испытывают на сжатие через 1, 3, 7, 28 сут.
Полученные результаты приведены в табл. 1 и 2, Их анализ показывает, что прочность как железорудных (составы 8-24), так и хроморудных (со- 25 ставы 8"-24") брикетов из предлагаемой шихты значительно превосходит прочность брикетов из известной.
Для определения металлургических свойств отбирают брикеты составов:
23, 23, 36, 36 ", 11, 11 . Исследуют пористость сопротивления удару и истиранию.
Свойства рудных брикетов приведены в табл. 3. Как видно из результатов, приведенных в табл. 3, по пористости брикеты из любой шихты находятся на одном уровне. По сопротивлению ударным и истирающим нагрузкам брикеты из шихты превосходят бри-40 кеты известного состава.
При определении "rорячей" прочности установлено, что нагрев брикетов любого состава до 300 С сопроо вождается увеличением их прочности примерно в два раза, что объясняется явлениями "самозапарирования" и уплотнения вследствие сушки. При температуре 600 С начинается их раэупрочнение, что связано с дегидратацией Са(ОН),. Минимальные значения
50 о прочности достигаются при 700, С у брикетов из шихты 10,2-18,4 МПа, у брикетов по прототипу 1,4-2,6 MIIa.
При дальнейшем повышении тем ературы получают развитие процессы спека,ния — прочность брикетов повышается и к 1000 C для шихты 13,3-26,0 МПа, а по прототипу — 4,1-6,3 MIIa.
Свойства железорудных брикетов при одновременном нагреве и восстаО новлении определяют при 800 С в восстановительной среде (СО) при ударноистирающих нагрузках.
Испытания проводят на брикетах состава 11 и 23, имеющих наименьшую и наибольшую "холодную", прочность.
Для сравнения испытывают брикеты из известной шихты состава 36.
Свойства рудных брикетов при нагреве и восстановлении приведены в табл. 4.
Анализ результатов, приведенных в табл. 4, показывает, что по восстановимости .железорудные брикеты из предлагаемой шихты несколько превосходят брикеты, полученные по прототипу. Однако значительно более высокая горячая прочность (в 1.,52 раза) и меньшая истираемость (в 2-4 раза) брикетов свидетельствуют о большей эффективности предлагаемой шихты по сравнению с известной.
Применение изобретения позволяет снизить расход топлива и электроэнергии и упростить технологическую. схему окускования рудных материалов.
Формула и з о б р е т е н и я
Шихта для получения безобжигового окускованного рудного сырья, включающая рудный материал, негашеную известь и карбонат натрия, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода топлива при производстве брикетов и повышения их механической прочности, она дополнительно содержит борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Негашеная известь 10-25
Борная кислота 0,3-1,0
Карбонат натрия 0,1-0,4
Рудный материал Остальное
1474176
Табли ц а 1 компонентов, мас.X
Предел прочности при сжатии, МПа, брикетов, твердевших в естественных условиях
Содержание
Состав
Борная кислота
Железорудный конНегаше ная
Кальцинированная сода
7 сут
28 сут
1 сут
3 сут изцентрат весть
KMA
Предлага
4,6
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
9,6
10 ° 5
11,5
13,1
6,6
7,5
8,0
9,8 шихта*
Известная
94,00
89,00
84,00
79,00
74,00
69,00
4,4
7 7
8,1
8,5
9,0
9,3
31
32
33
34
4,1
7,4
7 8
8,0
8,4
9,0
5,8
8,2
8,9
9 1
9,6
10,0
5 0
1,0
1,0
10,0
15,0
1,0
1,0
4,8
5,9
6 5
7,2
20,0
25,0
1,0
1,0
30,0
Брикеты получают после предварительного выдерживания
t шихты в течение 12 ч. приготовленной
2
4
6
8
11
12
13
14
16
17
18
19
20 ,21
22
23
24
26
27
28
29
94,67
94,60
94,30
94,00
93,60
93,35
89,67
89,60
89,30
89,0
88,60
88,35
79,67
79,60
79,30
79, 00
78,60
78, 35
74,67
74,60
74,30
74,00
73,60
73,35
69,67
69,60
69,30
69,00
68,60
68,35
0,25
0,30
0,55
0,70
1,00
1,20
0,25
0,30
0 55
0,70
1,00
1,20
0,25
0,30
0,55
0,70
1,00
1,20
0,25
0,30
0,55 . 0,70
1,00
1,20
0,25
0,30
0 55
0,70
1,00
1,20
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0 45
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0,45
0,08
0,t0
О,15
0,30
0,40
0,45
0,08
0,10
0 15
0,30
0,40
О, 45
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0,45 емая шихта
3,7 3,9
3,5 4,7
3,5 4,3
2,9 3,6
2,7 3,8
2,5 3,3
6,8 7,2
10,8 t2,5
11,0 12,0
10,8 11,9
10,3 10,9
6,1 7,0
9,6, 10,7
12,7 13,8
13,2 14,9
14,5 15 ° 6
13,0 14,3
9,2 10,5
11,5 14,3
19,4 21,2
21,5 23,8
23,8 24,6
24,6 25, 7
17,7 18,9
Разрушились
Разрушились
19,1 16,7
20,9 19,2
21,9 20,6
23,0 23,2
5,7
5,0
4,5
4,3
4,1
8,6
t5,9
t5,6
14,8
13,9
8,0
12,5
15,2
17,8
17,7
15,2
13,3
15,6
25,8
26,3
28,7
29,8
19,3
8,0
7,9
7,8
6,6
6,3
5,7
12,7
27,9
25,2
22,7
20,6
12,1
15,0
39,7
41,3
45,4
89,0
16,S
28,7
41,1
47,4
48,1
51,0
22,6
1 сут
1474176 ц а 2
Т а бли
Содержание компонентов, мас. X
Состав
Предел прочности при сжатии, МПа, брикетов, твердевших в естественных условиях
Негашеная известь
Борная кислоХромитовая руКальцини рованная сода
3 сут
7 сут
28 сут та да
Предлагаема
5,8
5,7
4,6
4,5
4,0
4,0
9,2
20,7
19,6
18,1
17,7
9,9
13,7
28,4
30,5
2,8
13,6
14,6
30,2
33,3
34,8
36,6
15,4 Разрушились
Разрушились
13,8 13,5
16,3 16,2 18 ° 5 15,6
22,0 20,0 шихта
10,2
8,3
8,9
9,0.
9,9
° 11,4
13,7
16,1
Известная
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
31
32
33
34
6,3
8,0
8,4
9,0
9,4
10,1
7,5
8,8
9,3
9,7
10,4
11,0
5,2
6,1
6,7
8,0
8,8
9,6
94,00
89,00
84,00
79, 00
74,00
69,00
5,0
10,0
15,0
20,0
5,4
6,7
8,1.
9,0
25,0
30,0
% Брикеты получают после предварительного выдерживания шихты в течение 12 ч. приготовленной
2"
4", 5
7
9
10"
11
12
13
14 .
16
17
18
19
21"
22"
23
24"
26 .27
28
29
94,67
94,60
94,30
94,00
93,60
93,35
89,67
89,60
89,30
89,00
88,60
88,35
79,67
79,60
79,30
79, 00
78, 60
78, 35
74,67
74,60
74,30
74,00
73,60
73,35
69,67
69,60
69,30
69, 00
68,60
68, 3.5
5,0
5 0
5 0
5 0
5 0
5,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
25,0
25,0
?5,0
25,0
25,0
25,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
0,25
0,30
0,55
0,70
1,00
1,20
0 25
0,30
0,55
0,70
1,00
1,20
0,25
0,30
0,55
0,70, 1,00
1,20
0,25
0,30
0,55
0,70
i 00
1,20
0,25
0,30
0,55
0,70
1,00
1,20
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0,45
0,08
0,10
О, 15
0,30
0,40
0,45
0,08
0,10
0,15
0,30
0 40
0,45
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0,45
0,08
0,10
0,15
0,30
0,40
0 45 я шихта
4,1
4,1
3,7
3,4
2,9
2,7
7,5
12,7
12,3
11,8
11,3
8,1
12, 5.
19,6
20,3
19,0
10,0
10,2
18,1
19,7
20,4
21,3
12,1
4,7
4,5
4,0
3,7
3,3
3,1
8,2
14 1
13,8
13,0
12,0
8, 7
12,0
25,0
25,1
23;7
12,6
11,6
19,6
21,0
22,0
22,5
13,0
8,3
8,0
7,3
7,1
6,2
6,0
11,0
23,3
23,0
21,4
20,0
11, 516,2
34,6
35,4
33,5
15,1
17,3
38,4 .40,5
41,1
43,3 . 17,7
1474176
Таблица 3
Со- Порисстав тость, Ж
Сопр отивлСопротивление истиранию, Х, через ние удару
5 мин 15 мин
Предлагаемая шихта
36
Та блица 4
Разрушаемость, Ж
Прочность при вос-становлении, ИПа
Состав осстаноимость стирамость, Ж
Предлагаемая шихта
11 9
8 5
Известная шихта
15 21
72
78
11
68
Составитель А. Блиэнвков
Техред А.Кравчук Корректор М. Самборская
Редактор Н. Гунько
Заказ 1840/23 Тирак 576 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по. изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ушгород, ул. Гагарина,101
11
11
23
32,7 8-10
26,5 10-12
33,6 15-17 .27,4 18-20
Известная
32, 2 4-6
25,8 6-7
92
95 шихта
61.74
87
