Способ подготовки шихты к окомкованию

 

Изобретение касается окускования дисперсных материалов, преимущественно рудных, и может быть использовано на фабриках окомкования черной и цветной металлургии, а также на предприятиях химической промышленности. Целью изобретения является снижение энергоемкости производства и переработки окатышей. При подготовке шихты к окомкованию производят совместное измельчение натрийкарбоксиметилцеллюлозы с минеральным носителем (рудой, флюсом) в соотношении 1:5-12 до частиц размером 0,0-0,001 мм. При этом появляется возможность более тонкого измельчения полимера без интенсивного выделения теплоты и потери связующих свойств вследствие деструкции. 4 табл.

СО)ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4418234/27-02 (22) 29.04.88 (46) 23.10,90. Бюп, № 39 (/1) Белгородский филиал Научно-исследовательского и проектного института по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" (72) Т. Н . Ильина, М.П. Вишнев ецкий, А.А.Балес, Ф.N.Æóðàâëåâ, Д.А.Дрожилов, С.А.Федоров, В.А.Петренко, о

М. В. Прокофьева, В.И. Давыдова, Ю. С . Исфин, Н. Ф. Пашков и А, М. Дюпьдин . (53) 669. 1-622. 788.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 6620?1, кл. С 22 В 1/244, 1976, Авторское свидетельство СССР

Р 1198128, кл. С 22 В 1/242, 1984. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ MHXTII К 01(ОМКО ВАНИН

Изобретение относится к окускованию дисперсных материалов, преимущественно рудных, и может быть использовано на фабриках окомкования черной и цветной металлургии, а также на предприятиях. химической промышленности.

Целью изобретения является снижение энергоемкости производства и переработки окатьпией.

Необходимость совместного измель- . чения полимер а с носит ел ем выте ка ет из невозможности тонкого измельчения собственно полимера, так как вследствие интенсивного выделения теплоты полимер деструктируется и теряет свои свойства. Присутствие минерального носителя обеспечивает поглощение теп(1)5 С 22 В 1/14, 1/24

2 (57) Изобретение касается окускования дисперсных материалов, преимущественно рудных, и может быть использовано на фабриках окомкования черной и цветной металлургии, а также на предприятиях химической промиптпенности.

Целью изобретения является снижение энергоемкости производства и переработки окатышей, При подготовке шихты к окомкованию производят совместное измел ьч ение натрийкар боксиметилцеллюлозы с минеральным носителем (рудой, флюсом) в соотношении 1:5-12 до частиц размером 0,0-0,001 мм. При этом появляется возможность более тонкого измельчения полимера без интенсивного выделения TpIIJIOTbI и потери связующих свойств вследствие деструкции. 4 табл.

Иии ла, а частички носителя выступают в качестве измельчающей среды с более мягким характером разрушения полимера.

Поэтому, исходная крупность минерального носителя играет важную роль.

Для определения влияния исходной крупности носителя при соотношении

1:5 измельчают смеси натрий-карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) крупностью менее 1 мм с рудой, крупностью 2 мм, 0,5 мм, с концентратом О, 1 мм и известняком, как крупностью 3 мм, так и крупностью 0,5 мм. Для облегчения опы-. тов используют отсев на соответствующих ситах, поэтому крупность указана по верхнему пределу. Полученные смеси суспендируют и определяют в них вязкость, 1601159

Влияние исходной крупности компо1 нентов на вязкость системы при постоянной концентрации полимера 0,5 . при;,ведено в табл. 1.

Анализ показывает, что вследствие ( деструкции полимера при измельчении ,раствор измельченной Na-КМЦ имеет вяз-! кость 2,0 мПа с вместо 4,0 мПа-с исходкого полимера. Соответственно сни- 1О жают вязкость носители, имеющие исходную крупность большую, чем у NaКМЦ. Носители с меньшей крупностью позволяют получить систему с. более высокими реологическими характеристиками, чем в исходном материале, причем преимущество остается за известняком. Следовательно, на процесс структурообразования полимера после совместного измельчения влияет в пер- 20 вую очередь крупность материала-носи" теля, а после — твердость.

Из табл. 1 видно, что техническая

Na-КМЦ в исходном состоянии образует растворы с более низкими значениями . 25

Iвязкос и, чем Na-ИЩ, после измельчения ее с частицами наполнителя оптимального размера. Таким образом, спо соб подготовки связующего изменяет его

, свойства, влияющие на стабильность 1р

; процесса окомкования и прочность окатышей.

В связи с тем, что наилучшие ре, зультаты получают в смесях, содержа,щих известняк, оптимизацию совместно- 35, го измельчения изучают в первую оче, редb для этих смесей.

Установлено, что при соотношении полимер:известняк 1:4 и 1:13 связующие свойства комплексной добавки ниже, чем при соотношениях 1:5-12, причем сравнение свойств связующего проводят при равных era концентрациях.

Влияние соотношения полимер:известняк на свойства образующего ноказано в табл. 2.

Уменьшение вязкости суспензий связующего, измельченного с известняком при соотношении 1:4, можно объяснить, как недоизмельчением связующего, так и возможной потерей его свойств за счет термодеструкции, поскольку минерального носителя недостаточно для поглощения тепла, выделяющегося при измельчении.

Исследования инфракрасных спектров смесей, снятых в вазелиновом масле, показьвавт, что ухудшение вязкости систем с соотношением полимер:

:известняк 1: 13 связано с образованием кальциевых солей КМЦ. Для доказательства влияния содержания раство-, римых солей кальция на ухудшение структурообразования проводят измерения вязкости растворов водорастворимого полимера (ВРП), содержащих NaКМЦ и хлорид кальция, Влияние добавки хлорида кальция на связующие свойства Na-КМЦ показано в табл,.3.

Как видно из табл. 3, с добавкой растворимых солей кальция связующие свойства водорастворимого полимера ухудшаются уже при соотношении 1:1.

При измельчении полимера с добавкой известняка связующие свойства полимера снижаются при более высокой добавке известняка по сравнению с добавкой хлорида кальция (КЩ:известняк 1: 13), так как карбонат кальция является труднорастворимым соецинением (ПР=

=4,8х10 ). Именно поэтому соотношение полимер: известняк 1: 12 является граничным, поскольку при больших добавках кальцита наблюдается снижение связующих свойств комплексной добавки за счет образования нерастворимых сс" лей полимера.

Переизмельчение полимера до частиц менее 0,001 мм не приводит к значительному улучшению связующих свойств водорастворимсго полимера (вязкость

0,5 -ного раствора ВРП 5,5 мПа с), но связано с увеличением энергозатрат, что экономически нецелесообразно.

Как видно из табл. 1 и 2, поли" мерная связующая добавка, полученная при ее совместном измельчении с минеральным носителем при их соотношении

1:5-12, имеет более высокие связующие свойства, чем в исходном состоянии, что увеличивает эффективность взаимодействия добавки с компонентами шихты и позволяет получить более высокие и однородные по прочьостным характеристикам окатыши при меньших расходах связующего. Последнее приводит к снижению энергоемкости производства и переработки окатышей за счет стабилизации режима обжига и снижения расхода топлива при металлургическом пере- деле высокожелезистых окатышей.

П.р и м е р. Окатыши получают на тарельчатом окомксвателе диаметром

1 м в непрерывном режиме. Используют концентрат с содержанием железа 68,0, богатую руду с содержанием железа

Таблица 1

Соотношение полимер:носитель язкость, 5% — ного аствора, мПа-с

-1,0 (контроль)

-1,0

-2,0

-0,5

-0,1

-3,0

-0,5

Na-КМЦ

1:0

1:О

1:5

1:5

1:5

1:5

1:5

4,0

2,0

2,2

4,6

4,8

2,3

5,6

Руда

Концентрат

Известняк

Т а б л и ц а 2

Показатели при соотношении полимер: известняк

Свойства

1!4 1:5

1:8 1:10 1:12 1:13 1:g

Вязкость О, 5%-ного раствора ВРП, мПа с 3,2

Содержание частиц

0,001-0,1. мм 85,0

5,7 3 5 4,5

5,6 5,8

5,7

98 О 98 6 99,8 99 5 99 5 99,5

Таблица3

Т Т Г

Na-КМЦ:СаС1 1:0 1:1. 1:5 1:12 1:20

Вязкость

0,5%-ного раствора ВРП, мПа с

4,5 4,0 3,5

3,0 2,2

5 16011

50, 2%, известняк, бентонит и Na-ИЩ.

Полученные окатыш и обжигают в пробниках на обжиговой машине.

Результаты испытаний приведены

5 в табл.4.

Параметры режима подготовки связующего позволяют получить окатьппи, идентичные по свойствам окатьппам с традиционным бентонитом. Причем предпочтительней в качестве минерального носителя использовать флюс.

Как видно из.табл. 4, полученные окатьпп имеют более высокие прочностные характеристики при меньшем расхо- 15 де связующего, чем по известному способу, где вводятся малые добавки полимерного связующего с хлоридом кальция.

Технико-экономические. преимущества предлагаемого способа подготовки шихКомпоненты Исходная крупность мм

59

6 ты к окомкованию заключаются в эффективном использовании связующего из частично воспроизводимых ресурсовдревесины,. повьппении содержания железа в товарных окатышах и снижении энергоемкости их последующего металлургического предела.

Формула изобретения

Способ подготовки шихты к окомкованию, включающий ввод в шихту, содержащую руду, флюс, натрий-карбоксиметилцеллюпозы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергоемкости производства и переработки окатышей, натрий-карбоксиметилцеллюлозу измельчают совместно с рудой и флюсом в соотношении 1:5-12 до час-иц размером О, 1-0,001 мм.

1601159

Таблица4 Расход, (Носитель

Соотношение

Na-ИЩ-носитель

Содержание Процент частиц размером

0,.001 "О, 1

Прочность окатышей на удар сырых, ед. на сжатие, кг/ок. сжатых обожженных,3 а-КМЦ, 080 орид альция

1,0

0,93 215

Нет св. Нет ° св.

9,2 . 3,7

Нет. св. 2,6

0,82

Составитель Л.Иашенков

Техред М.Лндык Корректор Л.Бескид

Редактор Н.Гунько

Заказ 3248 Тираж 5 )5 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул-. Гагарина, 101

Na-К Щ:

0,005 ,070 ,010 ,010 ,005

,010 ,070 ,025, 005 ,010 ,070 ,025 ентонит:

Известняк 1:4

1:5

1:12

1 1:13

Руда 1:4

1:5

1:12

1:13

Концентрат 1:4

1:5

1: 12

1:13

85,0

98,0

99,5

99,0

84,1

96,8

99,3

98,7

86,4

98,2

99,1, 98,7

9,5 1,7

9,6 5,7

9,5 3,1

9,5 2,0

9,6 1,8

9,6 4,1

9,7 6,9

9,6 2,3

9,5 2,0

9,5 3,8

9,7 7,3

9,5 2,3

0,51

1,24 l, 89

0,50

0,54

0,93

1,08

0,52

0,43

0,96

1,15

0,48

142

207

158

113

187

214

189

143