Способ производства офлюсованных окатышей

 

Изобретение предназначено для производства офлюсованных окатышей из железорудных концентратов. Цель изобретения - повышение прочности и снижение температуры десульфурации окатышей. Способ включает ввод в шихту минеральных добавок, смешивание, окомкование и термообработку окатышей в окислительной атмосфере, причем в качестве минеральной добавки используют оксид бора в количестве 0,1-2,2% от массы шихты. На каждый 1% содержания оксида кремния в шихте вводят 0,10-0,15% оксида бора. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) 40 А1 (511 4 С 22 В 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4313642/31 -02 (22) 04.08.87 (46) 23.08. 89. Бюл.I(31 (71) Институт металлургии им. А.А. Байкова (72) Т.Я. Малышева, П.Н. Докучаев, А.А. Акбердин, О.А. Долицкая, Л.З. Ходак, Д.H. Крылов, A.A.Роянов, А.А. Калюшин, Г.В. Чеснокова, В.Я. Лядова, А.P. Рахимов и А.А. Харитонов (53) 622.788.34/.36(088.8) (56) Пашков Н.A., Юсфин Ю.С., Рахимов А.P и др. Сталь. 1986, lI- 3, с. 14-21.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве окисленных желеэорудных офлюсованных окатьппей для доменного передела.

Цель изобретения — повьппение прочности и снижение темлературы десульфурации окатьппей.

Ввод оксида бора позволяет получать высокопрочные окатыши в зоне сушки в результате происходящей во влажной среде гидратации оксида бора и появления на его месте упрочняющей окатыши фазы В О ° ЗН О, достигать низкотемпературного жидкофазного упрочнения в зоне подогрева благодаря диссоциапии гидратной фазы и плавления оксида бора прн

450-470 С и снизить содержание серы ь в конечном продукте вследствие пони2 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ (57) Изобретение предназначено для производства офлюсованных окатьппей иэ железорудных концентратов . Цель изобретения — повышение прочности и снижение температуры десульфурации окатышей. Способ включает ввод в шихту минеральных добавок, смешивание, окомкование и термообработку окатышей в окислительной атмосфере, причем в качестве минеральной добавки используют оксид бора в количестве 0,1-2,2% от массы шихты.

На каждый 1% содержания оксида кремния в шихте вводят 0,10-0,15% оксида бора. 1 э.п. ф-лы, 3 табл. жения температуры силикатообраэования.

В процессе формирования офлюсованных окатышей беэ интенсифицирующих добавок начальная прочность обеспечивается наличием плотных механических контактов между зернами рудных и силикатных составляющих концентрата, флюса и бентонита.При этом их прочность составляет 0,8I,0 кг/окатьпп. При окислительном обжиге до момента появления первичного расплава улрочнение окатьппей происходит в результате твердофаэных процессов, где главными являются окисление, спекание и рекристаллизация мелкой рудной фракции и реакции ферритообразования на контакте зерен гематита и флюса. Процесс жидкофазного упрочнения в окатышах

3 150 начинается либо с плавления си..икатов вмещающих пород, если среди них имеются минералы с низкой температурой плавления (до 1200 С), либо с плавления ферритных фаз (12301250 С) в случае, если вмещающие

d силикаты имеют высокую температуру о плавления (более 1250 С) . В обоих а, случаях в интервале 1250-1350 С образуется желе зосилика тный расплав, который при охлаждении застывает в виде силикатной связки, являющейся носителем прочности окатыша при восстановительно-тепловой обработке, Начало выгорания сульфатной серы иэ офлюсованных окатьппей опгеделя— ется температурой появления первичного расплава. В окатьппах иэ концентратов скарнового типа, где силикаты представлены низкотемпературными минералами, начало выгорания сульфатной серы приурочено к интервалу температур 1000-1150 С. При использовании для производства окатышей концентратов железистых кварцитов расплав появляется за счет плавления твердофазньгх ферритов и потому начало выгорания серы происходит при более высоких темперао турах 1200-1250 С.

Введение в состав щихты офлюс >ванных окатьппей оксида бора изменяет механизм упрочненця окатышей на всех стадиях их производства..На стадии окомкования щихты оксиц бора эа счет влаги концентрата гидратиру-ется и преврашается в гидратную фазу (В Оп . ЗН О) . Игоïü÷à-fh>å кристаллы гидрата образуют первый упрочняющий каркас окатышей. Прочность окатышей в результате гидрасации оксида бора возрастает в 5-10 ра=. При обжиге гидратная фаза теряет воДу, а оксид бора плавится при 470 С, образуя первичный расплав. С повышением температуры обжига первичный борсодержащий расплав ассимилирует силикаты вмещающих пород и флюс, обогащаясь кремнеземом и кальцием.

Железосиликатный pBcTIfIJII интенсифицирует процессы спекапия. рекристаллизации и формирует конеч«гпй состав и микрос(-руктуру окатышей. Появление расплава на ранних стадиях обжига с.двигает процессы выгорания серы и уирочнения окатышей в область более низких температур, Формирова2640 ние ко««ечного пр(дукта в этом случае заканчивается к уровню темпео ратур 1100-1150 С. Следовательно, 5 при получении борсодержащих окатышей в промьппленных условиях окатьппи нижнего слоя и н>а границе слой пс>с тель, где > емиерат<уpа обжига пе превышает 1150 С,, мент высокие проч10 нос оные cBGJIc Tíë» низкое содержание ос тато «; >и сег», П р ; р. Исп<льэовали железорудный ко»центр..т с различным содержа>п«м,<ое><»еземз. Р (:ме<.ителе осу15 ще=гвляли IIGpel:e>JJIJJI;<пие флюса и В>О;

За-ем;(ер< мешива.ц> Флюс и оксид бора с желеэор.,дным к<>»центра том и бе«lтонитом, взять«м«: в количествах иэ расчета основности СаО/Si О = 1,2.

20 Содержание бс> то»ита составляло 0,50,7 . от веса щихты. Полученную шихту увлажнялн и окомковывали. Обжиг осуществляли сп скоростью нагрева о, 70 С/мин: с Выдержкой при заданной температуре в течение 20 мин и последующим охлаждением со скоростью

° 00 С/мин.

В табл. > и 3 пр<дставлены данные по прочности и содержанию остаточной серы с божж >IJJ>w >ка гышей гри введе— 4 В Оg при использовании ж< леэорудног .> ко»центра; а с. pa ;I J(II«bJIJ с<>держа«>нем Si0>. . ри уве III-Ic «IIIH добавки В О,- выше

35 2,2 про <»ос ь < к,> > ышей падает иэ — эа «резмерного развития расплава, KG (орый при охлаждении «;Jc ть>вает в

«гиде силикатной связки, прочность которой B холодцом (стоя»ии уступа40 ет прочности рудной связки.

В табл.2 даны реэ.>",üòëòbJ исследоваиия на прсчность и с с пень восстановления окатышей с разным содержанием В ОЗ г о< ле Восс гановитецьно45 тепловой обраб< гки.

Влияние В О цроявляегся в харакхс1>е paçрушс"ия окатышей при восстановительно-теп овей обработке. С

50 ростом в окать>шах В О- (т 0,3 до

2,0% « роисходит >-ам гное увеличение в продукта;< их Isc>< станов(J<:ния доли фракции (+1О > мм » ум »ьп.ение фракций (5-0>,5) и(-0,5)мм (таб».2). При содержании 2,0--2,2i Р Оэ екать(ши при восстановлен««и II<>c,бще не разрушаются. .1волюция проч«<о G г«! Gl В тыш(. и при Вос становлении свя ан l с и «и<=не»нем количества и GÂ<>l(<. тв G J JJJ«, I l ц(и cR>Iз!<и

02640

Т а б л и ц а !

Содержание В Оп, Й (содержание в концентрате,7: Fe 62» SiO 3 » S 0,74) Состав, свойства

8,0

87

168

176

0,68

0,350

0,120

0,010

0,027

0,002

0,002

4,0

113

226

413

0,68

0,525

0,375

0,200

О,!ОО

0,020

0,012

5,5

216

317

411

0,69

0,490

0,325

0,095

0,054

0,008

0,006

7,5

173

185

250

290

270

0,68

0,320

0,120

0,016

0,036

0,002

0,003

Прочность, кг/ок

0,7

111

0,69

0,620

0,420

0,220

0,125

0,050

0,068

0,7

I 1!

152

243

0,69

0,600

0,410

0,200 0,125

0,051

0,05

Сырые

Сырые !

000 !

IOO

1!50

1200 !

25О

1300

Содержание остаточной серы,Х

5 15 которая при восстановительно-тепловой обработке является носителем прочности окатьппей, Этим же объясняется падение степени восстановления окатышей с ростом содержания в них В О (таблица 2). Несмотря на рост прочности окатышей при восстановлении и положительное влияние

В О на характер удаления серы до6аВКа оксида бора более 2,2Х экономически не целесообразна, Таким образом, в ре ультате осуществления способа производства офлюсованных окатышей с добавкой оксида бор» возможно получение железорудных окатышей с высокими прочностными свойствами и степенью десульфурации при более низких температурах.

Преимуществом способа является также то, что в результате доменного передела борсодержащих окатьппей получают легированный металл, который обладает улучшенными, по сравнению с обычным, свойствами.

Бор йе оказывает отрицательного влияния на окружающую среду и агрессивного воздействия на конструкции агрегатов, как это имеет место при использовании в шихте для оьомкования добавок из фтористого кальция.

Использование офлюсованных борсодержащих окатышей в доменных печах позволяет экономить 2-3 кг кокса на каждой выплавленной тонне передельного чугуна.

Формула изобретения

l. Способ производства офлюсован" ных окатышей из железорудных кон15 цеитратов, включающий ввод в шихту, содержащую оксид кремния, минеральных добавок, смешивание, окомкование и термообработку окатьппей в окислительной атмосфере, о т л и—

20 чающий с я тем, что, с целью повьппения прочности и снижения температуры десульфурации окатышей, в качестве минеральной добавки используют оксид бора в количестве 0,1-2,2 процента от массы шихты.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на каждый процент содержания оксида кремния в шихте вводят 0,10-0,157 оксида бора.

1502640

Таблица 2

Температура обжига, OC

Выход Фракции, мм

Степень

Содержание

Bzo3 восстановле-0,5 ния

+10, 5-0,5

Баэовые беэ оксида бора

0,1

0,3

0,5

2,0

2,2

Т а б л н ц а 3

Содержание 820а, Х (содержание в концентрате,7: Fe 67,5, sic2 5,2, S 0,7) Состав, свойства

Темнература обжига С

Вааовые окатыши

Прочность, кг/ок

Содержание остаточной серы,7.

Составитель С. Истомин

Техред Л. Олийнык Корректор О. Ципле

Редактор В. Данко

Заказ 5048/36

Тираж 576

Подпи"ное

ВНИИПИ ГосудареTBt=Httot комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

11 30 3 >, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производств иио-и !дд г"льскии и >мбинат Патент, r.ужгород, ул. Гat арича, 101

1300

Сырые

IOO0

Il00

jI50

1?00 !

Сырые

lIO0

1300

0,7

0,69

0,63

0,48

0,24

0,12

0,06

0,07

3,0

5,1

40,2

3,0

5,0

42,3

39,2

40,7

48,2

76,2

78,0

89,0

82,6

90,1

92,0

80,3

90,0

91,0

0,7

0,69

0,61

0,40

Q,21

O,lO

0,05

0,07

31,0

20,3

8,0

30,3

18,7

19,2

20,8

20,9

l8,7

12,3

10,1

8,8

1,0

0,3

0,3

1,5

0,5

0,5

4,0

I l 0

0,68

0,53

0,39

0,20

0,09

0,04

0,02

5,5

31 0

0,67

0,45

0,32

0,18

0,04

0,03

0,005

l0,8

6,7

5,2

9,7

6,5

4,9

4,4

4,2

4,0

3,1

3,0

3,0

l,2

0,5

0,5

1,3

0,5

0,3

7,0

IOO

О, 6 7

0,42

0,30

0,16

0,05

0,03

0,006

7,5

I 80

0,69

0,45

0,38

0,19

0,06

0,05

0,007

68,3

57,0

42,4

68,0

57,1

41,7

52,0

46,7

38,9

50,1

44,1

35,2

40,4

30,0

29,7

40,7

30,0

28,1

8,0

I8O

2lO

0,66

0,47

0,47

0,22

Оi08

0,06

0,008