Шихта для производства офлюсованного агломерата

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганцевого агломерата для выплавки ферромарганца в доменных и электрических печах. Цель изобретения - повышение прочности, паровлагостойкости, температуры плавления агломерата и производительности агломерационных установок. Для производства марганцевого агломерата используется шихта, содержащая, мас.%: твердое топливо 6-12

флюс 5-20

отходы титано-магниевого производства 5-40

марганцевое сырье - остальное. Используются отходы титано-магниевого производства фракции 3-0 мм следующего состава, мас.%: CA(OH) 2 50-60

MG(OH) 2 4-7

AL 2O 3 3,5-6

FE 2O 3 6-9

CR 2O 3 0,2-2

TIO 2 5-8. Присутствие в отходах CU(OH) 2 и MG(OH) 2 по сравнению с CACO 3 и MGCO 3 интенсифицирует процесс спекания офлюсованного агломерата, и оксиды хрома, магния и титана, наряду с оксидами марганца, предотвращают полиморфизы двухкальциевого силиката. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ)5 С 22 В 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4468613/31-02, (2 ?.) 01.08.88 (46) 30.09. 90. Бюл. 1 36 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) М.И. Гасик, Б.Ф. Величко, A.EE. Коваль, Г.Л. 7кяч, П.>. Мироненко, A,Н. Овчарук, И,П, Рогачев, И,Г. Кучер, Р,.1 .. Гончар, Л.П. Хлопков, Р.Р. Кривенко, А.П. Константинов и Р.Y.. Мангатов (53) 669.1.662.785(088.8) (56) Уиллер Р>.Л. и Утков В.A. Использование берных марганцевых руд северного Урала, Труды ИМЕТ УРН СГСР/

Сб. h" 7, 1961, с: 69-78, (54) ИИХтА ЛЛя пРОИВВОпстРА ОфЛ1оГОВАННОГО АГЛЯ .ЕРАтА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано . при производстве марганцевого агломерата для выплавки Ферромарганца в доменИзобретение относится к черной металлургии и может быть ипользовяно при производстве марганцевого аг= ломерата рля выплавки ферромарганца в доменных и электрических печах.

11ель изобретения — повышение прочности, паровлагостойкости, температуры плавления агломерата и производительности агломерационных устаНовок, .

Отходы титаномагниевого производства (Га(ОН) 50-607,; Np(ОН)z 4-7Х

А1.Рз 3,5-67: E e 0b --9у; Г.,Оз 0,227.; TiOz 5-8X) представляют собой кек, полученный после вакуум-фильт2 ных и электрических печах. Пель изобретения — повьш ение прочности, паровлагостойкости, температуры плавления агломерата и производительности агломерационних установок, ?ля производства марганцевого агломерата используется шихта, содержащая, мас.7.: тверрое топливо 6-12; вилюс 5-20; отходы титяномагниевого производства 5-40; марганцевое сырье остальное. Используются отхоры титаномягниевого производства фракции 3-0 мм следующего состава, мяс.7,: Са(ОН)р 50-60;

Мр (ОН), 4-7; А1 рО 3,5-6; Ре, Оз 6-9;

0rz 0 > О,?-2; TiO z 5-8. Присутствие в отходах Га(ОН) д и Мр(ОН) по сравнению с ГяГОз и МЯСО интенсифицирует процесс спекания офпюсованного .агломерата. Оксиды хрома, магния и титана наряду с оксидами марганца предотвращают полиморфиэмы двухкяльциевого силикята. 1 табл . ров, высушенный до влажности ?4-30Х, связанный в виде кристаллогидратов

Га(ОН) и Мя(ОН), плотностью 1, 11,8 г/см .

Вверение в состав аглошихты отходов титаномагниевого производства позволяет интенсифицировать процессы спекания офпюсовянного агломерата за счет ускорения разложения Са(ОН)

2 и М8(ОН) по сравнению с СаСО и

МрСО . Так, термодинамический анализ показывает, что на разложение гидратов кальция требуется на 30-402 теп1595931

30 ла меньше, чем .на карбонаты кальция и магния. физико-химический. анализ процессов растворения извести в шлаковых расплавах систем ГaO — Si0@-, Ре 0,;

Са0-Si0q-ИрО; СаО Мn Оз-810, Т О -СаО-SiO<, Т10 -СаО-Si0q, Т .О -Ca0-810 -Мп 0 показывает, что наибольшее влияние на растворение извести оказывает возникновение на частицах окиси кальция слоев, состоящих из ортосиликата 2СаО -810 и трисиликата 3Са0 Si0 кальция, значитель:но ухудшаются массообменные процессы, Тормозящее действие слоев проявляет; ся тогда, когда они являются сплошны ми. При нарушении сплошности этих слоев скорость растворения извести резко возрастает. Наличие в отходах титаномагниевого производства оксидов железа, титана и алюминия способствует разрыву тугоплавких слоев орто- и трисиликата кальция, повьа ает скорость массообмена и улучшает про- 25 цессы усвоения извести расплавом. . Спекание офлюсованного агломерата из предлагаемого состава аглошихты o6ecпечивает полную ассимиляцию флюсов.

Рведение в шихту более 40% отходов титаномагниевого -производства не оказывает существенного влияния на механические свойства и влагостойкость пблучаемого агломерата. Кроме того, увеличение отходов приводит к снижению вертикальной скорости спекания в аглошихте, которое обусловлено увеличением температуры образования расплава, Введение в аглошихту менее 5% отходов не обеспечивает необходимой влагостойкости агломерата из-за присутствия в структуре агломерата неассимилированных включений флюса. При этом вводимое в шихту количество оксидов хрома, магния и титана с отходами титаномагниевого производства не обеспечивает совместно с оксидами марганца стабилизацию двухкальциевого силиката. Применение отходов фракции более 3 мм приводит к ухудшению процесса агломерации, 50 так как при этом ухудшается распределение отходов в аглошихте и агломе рат получается менее однородным.

Титаномагниевые отходы содержат оксиды хрома, магния и титана, которые наряду с, оксидами марганца. стабилизируют двухкальциевый силикат и предотвращют его от полиморфизма.

Предлагаемая шихта позволяет получить офпюсованный агломерат, харак.

i териэующийся повышенной (на 1 00140 Г) температурой плавления что при выплавке ферромарганца улучшает условия восстановления оксидов марганца и повышает его извлечение в сплав. 11!ихта позволяет получить офлюсованный агломерат, который при восстановлении колошниковым газом (СО и Н ) на теряет свои физико-механические свойства. Увеличение флюса в шихте более

20% приводит к снижению физико-механических свойств и производительности аглоустановки. Добавка в шихту менее 5% Amoca не обеспечивает необ- . ходимой механической прочности агломерата. В агломерате, полученном из шихты, содержащей менее 5% болюса, отсутствуют высшие оксиды марганца (Мп 0з), а образуюшийся в фазовом составе двухкальциевый силикат, нес f àбилизированный. высшими оксидами мар-. ганца, подвержен инверсии, что и является причиной резкого снижения прочности агломерата.

Расход твердого топлива при получении агломерата регулируется физикомеханическими свойствами агломерата и готовой продукцией. Увеличение его более 12% нерационально, так как в этом случае происходит оплавление агломерата и прилипание к колосникам агломашины. Введение менее 6% топлива не обеспечивает нормальный ход процесса и снижает выход годного.

Пример. В идентичных условиях был проведен сопоставительный анализ свойств агломерата, полученного из шихты предлагаемого состава и состава-прототипа.

Для спекания использовали марганцевый концентрат, содержащий, % .

Мп 42.6; SiO г 15„9; ГаО 4 8; МРО 1,2

Ре,t,"+ 0,9, фракции — 10 мм, влажностью — 8, 12%, коксовую мелочь (-3 мм), известняк-ракушечник, содержащий, %,: БЫ 1,31; Га0 2,96; МРО

1,65; Fe 0,98. фракции 3-0 мм и отходы титаномагниевого производства, содержащие, : Ca(CIH) 57; Мр(ОН)

5,4; А1. О 3,8; Ре 0 7,4; СгОз 1,1;

Ti0 6,7, фракции 3-0 мм, влажностью

25%, Опытные спекания агломерата проводили на полупромышленной установке с площадью спекания 1,0 м . Высота

595931

Известный! состав

Иатериал, показатели

Предлагаемый состав — — — — — т — — «» ——

2 ) 3 ) ) > 1 > ) > I > !О ) >! >2 !3 ) >!

9 10 11 !2 13 14,15

2. 3 4 5 6 7 8

Марганцевый концентрат, 2

Известняк,. Х

Известнякракушечник, Х доломит, 7.

Твердое топливо,7.: коксовая

60 60 60 60 60 87 84

56 28 25

56 56 56

56

12,5

32 — — 32 32 4 5

12,5 20

12,5 12,5

12,5

8 8 8

9,0 12.

9,0 9,0

13 мелочь антрацитовый з>тыб газовый уголь

Отходы титаномагниевого производства, Е

Выход годного по классу +10 мм,7.

Прочность агломерата по классу +5,0 мм,у.

Паровлагостойкость по классу

+5 мм после обработки пирога Х

9,0

9,0

61>7 60>2 61>9 58>7 57>Ь 72 88 92 90 74 90 ° 3 89>8 87>5 89>9

55, 6 56, 1 54, 8 54,2 55, 1 - 68 93 . 96 92

64 89 91 94 92

50 96 97 95 91

49,2 50,0 50,4 47,8 48>1 66 96 98 94

1 слоя во всех опытах 400 мм, начальное разрежение под колосником 850 мм вод.ст продолжительность зажигания 1 5-2 мин

О при .1200 С. Выход годного из спека определяли по содержанию ц>ракции

+10 мм после разового сбрасывания пирога агломерата с высоты 1 м.

Механическую прочность агломерата определяли согласно ГОСТ 15137-77.

Паровлагостойкость агломерата определяли по содержанию фракции +5 мм после обработки паром в течение

90 мин пробы агломерата Фракции

10-80 мм весом 1 кг.

Состав опытных шихт и результаты полупромышленных спеканий офлюсованного марганцевого агломерата приведены в таблице.

Рз данных таблицы следует, что спекание оАлюсованного марганцевого агломерата из шихты предлагаемого состава с дополнительным введением отходов титаномагниевого производства позволяет увеличить выход годного по классу +10 мм на 39>37, прочность по классу +5 мм — на 40>47> паровла гостойкость — на 48,8Х, После восстановления СО и Н2 выход годного повысился с 5О-54Х до 94Х, а удельная производительность увеличилась с

0,46-0,48 ро 0,76 Т/м ч. При этом

6 температура плавления .агломерата

° увеличилась .на 100-120ОС.

ФоРмула изобретения

1. Шихта для производства офпюсованного агломерата, содержащая марганцевое сырье, твердое топливо и флюс, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, паровлагостойкости, температуры планления агломерата и производительности агломерационных установок, она дополнительно содержит отходы тита15 номагниевого производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Твердое топливо 6-12

Флюс 5-20

Отходы титаномагниевого

20 производства 5-40

Марганцевое сырье Остальное

2. Шихта по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она дополнительно содержит отходы титаномагниевого

25 производства фракции 3-0 мм, следующего состава, мас,Х:

Са(ОН)д 50-б0

М8(ОН) 4-7

A . гО, 3,5-г>

30 6-9

Сг zO> 0,2-2 т1О, 5-8

4 5, 22,5 40 41. 22,5 22,5 22>5 22,5

1595931

Продолжение таблицы

Предлагаемый состав известный состав

Иатериал, показатели! 2 3 4 5 6 7

8 9 10 1! 12 13 14

Составитель Л. Шашенков .Редактор А. Лежнина - Техред M.Õoäàíè÷ Корректор О. Пипле

Закан 2890 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

Выход годного после восстановления СО и Нт нри 1000-1200оС (по классу +5 мы)>

Х

Температура плавления, С

Удельная пронэводнтельность, Т/и

52 53 . 51,3 49,4 50,2 54 91 94 92 50 90 92 89 90

1340 1360 1350 1310 1320 1360 1440 1460 1480 1530 1450 1465 1510. 1470

0,48 О, 46 0,46 0,47 0„48 0,48 0,70 0,76 0,68 0,48:0,74 0,72 0,73 0,74