Офлюсованный железорудный окатыш

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 В 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624812 !02 (22) 09.11.88 (46) 30.05.91. Бюл, М 20 (71) Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмехакобр", Качканаский горно-обогатительный комбинат, Нижнетагильский металлургический комбинат и Институт металлургии

Уральского отделения АН СС Р (72) С. Г. Меламуд, А, Л. Ефимов, A. B. Малыгин, 8. Я. Дегодя, В. Н, Леушин, В. А, Глухих, В. C. Новиков, Б. А. Марсуверский, Б. П. Рыбаков, Л. И. Лев тьев. С. В. Шаврин, Б. В. Качула и А. А, Юофанов (53) 669,1-622.788(088, Gj (56) Копырин И. Н, и др. Производство окатышей различной основности, М.: Металлургия,1975, с, 116.

Черная металлургия. Бюллетень научно-технической информации, 1983. йг 13, с, 49-50.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства окатышей, применяемых при выплавке чугуна в доменных печах или при получении губчатого железа в шахтных печах.

Цель изобретения — повышение прочности окатышей после обжига и.упрощение технологии производства беэ снижения их прочности при восстановлении.

При наличии в окатышах гематита в количестве ЗΠ— 60 мас. существенного окис,„,!Ж„„1652366 Al (54) ОФЛЮСОВАННЫЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫИ

ОКАТЫ Ш (57) Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для производства окатышей, применяемых при выплавке чугуна в доменных печах или при получении губчатого железа, Целью изобретения является повышение прочности окатышей после обжига и упрощение технологии производства без снижения их прочности при восстановлении. После обжига получают офлюсованный железорудный окатыш, содержащий. мас, гематит ЗΠ— 60; магнетит 20 — 50; стекло 9-20: кристаллическая шлаковая связка остальное, Отношение массовой доли гематита к стеклу составляет 3,0-3,3. Соотноше- Я ние определяется условием практически полного зкранирования гематитовых зерен стеклом. Однородная кристаллизация жидкого шлака обусловливает отсутствие существенных внутренних напряжений и высокую прочность окатышей при их охлаждении в атмосфере, содержащей кислород. 2 табл. ления оксидного расплава при охлаждении в атмосфере, содержащей кислород, не происходит, Это упрощает технологию получения окатышей по сравнению с прототипом, так как позволяет получать окатыши на высокопроизводительных обжиговых машинах беэ их специальной герметизации и использования дорогостоящих бескислородных хладагентов (перегретый пар, очищенный азот и др,).

При содержании гематита более 607, магнетита менее 20 не удается сохранить

1652366

20

35

40 вьгсокую прочность Окатышей при восстаHoBJi8IIHH вследствие сильного разбужания

1,:. .мятита

Для сохранения высокой прочности при восстановлении окатышей, содержащих геЯтит в заявляемых пределах, необходима стеклообразная шлаковая связка, Стекло

Образуется из достаточно жидкоподвижноI o расплава и имеет сравнительно высокую температуру начала восстановления (700800oC), Вследствие этого окатыши со стек". Зобряэной связкой восстанавливаются при т- 700 — 800 С,,когда связка размягчается и возникающие Hatlpÿæeíèÿ релаксируются. Соотношение между массовыми долями гемятитя и стекла Определяется условием пояктиче, „ки полне I o экрянировяния гемятитовых зерен стеклом и подбирается зкс, 8 O l"ГМ 8 H Г Я Л Ь Н О .

При Отношении гei.18Tè га II: 8клу менее

") КОЛИЧЕСТВО ПОСЛ8ДНВГО В ОКИСЛ8ННЫХ с .а ышàх (содержание гематитe приближася к верхнемч пределу 60X I превышает

::О "ь.

Для гIQAучения Окатышей с большим Количеством стекла требу!Отся высокие темпе. Ятуры Обжиia или увели- ение пустой пооояы в концентрате, BoccTpiHQ3MIilocTI, таких Окатышей резко снижается.

При Отношении гематита к сте.<лу более ,",," СО вп ")НИЕ СТЕКЛЯ ПРИ КОЛИЧ Э„-,-,ВЕ ГЕМЯi .I i а, приближающемся к нижнему пределy

30 4): будет ниже 9 . Зто возможно реализовать TopbKo при низких температурах и . .ял:",I ..1 количестве расплава, (здняко Окаты

i: è, пол; ченные Ьез ингенсивного жидко

:,!83HOI-0 СП8КЯНИЯ, МЯЛОПРОЧНЫ и СИЛЬНО

:,эязрушяются при восстановлении, Способ осуществляется следующим образом, Компоненты шихты (железорудный концентрат, флюс, связующее) дОзируют для получения окатышей заданной основности, скомковывают и подвергают сушке, высокогемпературному обжигу при т==1230-1380 С и Охлаждению известными способами, Изменения содержания в Окатышах гемя1ита, магнетита и стекла pocTgfают щ тем изменения температур, скоростей нагрева и концентраций кислорода в технологических зонах или см8шиванием в Определеннои пропорции магнетитового и гематитового кОнцентратов.

Разработанные окатыши были получены из двух видов концентратов: качканарского титано-магнетитового и железорудного концентрата месторождения Западный Каражал, Последний получен путем гравитационно-магнитного обогащения руды и содержит гематитовую (-60 ) и магнетитовую ("407ь) фракции.

Пример 1. Шихту для качканарских окатышей дозировали иэ титаномагнетитового концентрата — 91,2;4, иэвестняка—

7,8;ь, бентонита -1,0%.

Указанная шихтовка обеспечивала получение окатышей основностью 1,25 ед. и

FGosiiI.=59,0%, Компоненты смешивали, увлажняли до 8,5-9,07, и окомковывали в лабораторном барабанном окомкователе.

Обжиг проводили в лабораторной аглочаше, помещая окатыши слоем 300 мм в пробник диаметром 100 мм иэ жаропрочной проволоки, путем прососа продуктов сжигания природного газа в смеси воздуха и гелия, охлаждение вели охлажденными продуктаси сжигания природного газа, которые получали в ложной чаше, не содержащей окатышей.

Наличие тугоплавких окислов магния и титана в качканарских окатышах позволяло вести обжиг верхней части слоя при 13501370 С, давая возможность регулировать соотношение рудных и шлаковых минералов путем окисления магнетита при подогреве и диссоциации гематита при обжиге, В нижней части слоя максимальная температура обжига ограничивалась стойкостью колосникового поля обжиговых тележек и не превышала 1200 — 1250 С. Содержание расплава в окатышах недостаточно для образования большого количества стекла и зкранирования рудных зерен, 8 связи с этим режим термообработки подбирался таким образом, чтобы окислительная атмосфера заменялась слабоокислительной при температурах нижнего слоя t=400—

600 С и скоростях нагрева 70-100 С/мин.

При этих условиях окисление развито незначительно и не носит строго зонального характера, Слабоокислительная атмосфера (2--4 „Gz) при обжиге и охлаждении позволяет сохранять до 50 Д магнетита при минимальном содержании стекла и получать окатыши, сляборазрушающиеся при восстановлении, Пример, Шихта окатышей из концентратов месторождения Западный Каражал содержала 88-90 j концентрата, 8 — 107 известняка и 1 7 бентонита. Указанная шихта обеспечивала получение окатышей основностью 0,8 ед. и Реют=577ь. Условия их получения и термообработки не отличались от описанных выше, Отсутствие тугоплавких окислов в концентратах Западного Каражала и значительное содержание кремнезема (до 87) не позволяют получать окатыши при высоких температурах и осуществлять диссоциацию гематита, Поэтому

1652366 регулирование соотношения фаэ осуществляли подмешиванием к гематитовой фракции магнетитовой, Для сохранения магнетита обжиг осуществляли в атмосфере с пониженным содержанием кислорода.

Составы, металлургические свойства и условия получения окатышей представлены а табл. 1 и 2, 8 опытах 1 — 12 и 17 испольэо-"ался качканарский концентрат, а в ММ 1316 и 18 концентрат месторождения

Западный Каражал.

Сопоставление свойств предлагаемых окатыией (опыты 2 — 6 и 14, 16) с прототипом ;опь.-::.-.; il и 13) показывает, что они имеют

ЙОлее в! сокую пВОчность в исхОднОм cocTG

;.нии и не Отличаю-.ся по степени q)азрушеl "Ól П.; Волг.га:-!QBl« =::VIA ДРИЧ8М ИзаестHbl8

ОКа-. ЫШ:: ОХ ажДЕНЫ ПЕР8ГРЕтЫМ ПаРОМ, а

Г" РДГ""3".—.. 4Е" " КИ " Р Д О/18РЖЯЩ"МИ ДЫ" мовыми 5".":, -,а",и, TQ значительно упрощает технологи:о v, ::. .l.-.-àllэводства. В опыте 7 со(20о ) магнетита — выше (.- 60 4), заявляемого предела. Для,",охранения последнего в качестве хладагзнта использовали очищенный азот.

Несмотря на это прочность таких окатышей н:.аде, .ем г редлагаемьи. Увеличечие содео. ;<.ения гематита сверх 60 / (магнетит ниже

20 j>) приводиT w резк8vy снv>xeHl>v поочности и при восстановлении опыты 8 и 16). Из опытов 9 и 10 след ет, -,то выход за пределы предложеннс го Отношения гематита к стеклу ведет либо к снижению прочности при восстановлении (опыт 9), либо к снижению восстано вимости (опыт 10), Из опытов 11 и 12 следует, что уменьше5 ние -"оличества стекла ниже предло;:ынных пределов приводит к повышенному разрушению окатышей и ри Боссtc,нов:-,внии. а

УвеличенИŠ— к Снижению восстановИМОСти.

Таким образом, использование предла10 гаемых окатышей взамен известных позволит получить эффект в доменном::.,редале за счет повышения прочности и соотьетствующего снижения мелочи при загрузке.

15 >ормуr:а изобретения

0 Ьлюсованный железор,дный окатыш, содержаь ий магнетит, гематит, стекло и

-;p! ".:T8è ическую шлаковую -вязку, О т л ич а го шийся тем ч о с целью повышения

20 е; прочности после обжига и упрощения технологии era получения без снижения прочности при восстановлении. îí ñîä8ðжит ингредиенты в следующем соотношении, мас,7: п5

Г е метит 30-60

Мзгнетит 20 — 50

Стекло 9-20

i.:ðèñTàëëè÷8cêàÿ шла30 ковая связка Остальное причем отношение массовой доли гематитг к стеклу составляет 3,0 — 3,3.

8, М о л

«»Ъ

М о

\в

РЪ

М о л

»ГЪ

М о

1 о

II

° л

° вв И

p «

Ыо вя ° вв

° вв а

1 ф

О о о

РЪ (М о

Я л

«Ч

«в!

0Ъ

«Ч

«Ч о

Ф

«в1

1 и

6 К 1» 01

Z«f VЦМ

D л

OCt о

° в

0«t о л

О.

t!0

О

РЪ

1 1 1

tII <У !.Е 1 о х е е х о с«Ъ

4«Ъ

««Ъ

РЪ! п о л

«в! л в

О в

-!

»Х 1 е 1

D л

00 о

° в

«1Ъ

О.

° в

Я

С" о

° в о л о в о а о о сО . о

° в о

ОЪ

О

D о л о

»О о

° \ о

»О о о

РЪ о о

CV о

D иЪ л о л

00 ь в

LCl

»\

ОЪ

О г

Р« о! «!Ъ

1

1 !

d 1

1 0 а

l «Ъ

1-! e

ttI & О

М 1 6.) Ц о

Х 1 Э

Х 1 Х

Ф «в &

О l Я

ЪО о

Ю I

1 а3

o) ek

И 1 В» 1 о о

1 х

ВОЯ о е и «й ои o It»«»

-оО вв

4 евъ О. а

t- II

2 Is

Р !-» о

И

° a а

g3tI с4

U ° «И

4 О

О4

< 1 О М

- о иъ

1»Ъ л и - о

„И И

j !0ф„

v o

t652366

ov

4 0

О о о еч сб ВФ я» ВРЪ и и 4 О оо .Ъ М

И» сИ!

И

f « x !О ии

0 4 оои

m а

«»Ъ

4 л у4 И

2 йм

>о

If

° л

Х!4

5о

o O оо

«ч о

- ce o

«С! л

II «- !1Ъ у4 И

«И 10<

OqH

V 1O

3 О04

zo о и

0 И ф ж

И е 4 у

+ «o»t

> мо

1652366

У м

I Ю л

° Ф

ВФ о

Ю мЪ

° е4ф

Х 44И м о и

»»в ° ев е е и

° вф Са

w Q е

v„ оок

ЕО еЪО

< (еФ

В

И l. с фас„ о о о о ф ВВ а

В

В в. I М4М

Оо еВ

Р 44 О

4 1 ф»

° . а

С»4

4»в

Щ

3g

О

Ql

v ф и

Х

Э о

C_#_l

С»4

° в

° в

31 Фх

1оО е

° Ь

ФЧ а»Ъ

С Ъ о иЪ

C»I

te m ф

IC 1 Щ

vou

Э К еЪ О

Ю о. ь

Ф ь

° Ь

Ф»4

О е и г е

1 4 4

A вЮ ь

° ваЪ

Св4 ь

° в

C) С4 ь

Ф о

° в о а

«аЪ

ВВ

1л о е о

03 ф

4»

Cl о и

1 О О е

Ф ваЪ О вО вО ь

Ю о е

Ю

C) О

Ф .

Ю вО

1 !

I Ф»

an

° в

° в Фв4 а»Ъ

° ° ь а й(5

Л а

Ж Ж З4С

1 I

Il (р 0l Ю

М 4=ОЦМ1

1

1 с0 Ов

Ли уо

° ав

vv к о о ъ

CO CaC a

4»Ъ 60

ВВ

Ca. l а !А 4

° аь ° аь

Ве М

an б»

° » (»Ъ М

В В

° ав еи Вc» оо

ОО у е оо.оо оа

О4ЪИ -- ВВ

4аЪ ЮЪ ч4

В II

В В В

В с ® с

2 ф544 и ффМ

544о >ыо

1652366

И х an х е в

:Р и о 08«

Оо О

СЧ О

-о

СЧ И в - м

Ca e с

cI ca «I е сох

>ио в в

a BIO< био

1, св о о

Э с 1

О

СЧ с с ссС

t

C»I

Т с с

СВ 1 И 1

I аИФ I с

CI

С 1 л л

1 СС L х с о о оI f

1 а

1 Е (м

Ю м

»вЂ” о х а I

С . I

CI I а а

1 ни с. о х

О ХЕ со

О

CI м м (1 о с 1

Ю

1 с 1 а хао х ь о

Ю м о

Ю

Р о

CI о

С 1

О

Ю о

Ю

СЧ

СЧ

CCI

М о

I cO о ! х сс

I f.

t !

ЛГ

CI

У с с о

Ю с 1

О о

СЧ

Ю с

Ct иЪ 1 и

1 1 (tI о

О

Ю

Ю

Ю

С \

Ю

Ю

С ь

О чс

CI о со

Ю о о о о (О

СЧ в Ду

Ю

Ю

CIi

Ю

СО

CO

С

О .Ф

О

Ю с

О

Ol со

О о ссъ о

СЧ

I

1

I

1

1 !

I f

v о о

1 1 Е х

1 а х а

Ю сСС л

Ю

СЧ

Сс ссс

Ю о .Ф

СЧ о\

1

I

1

I — -с.

D ссс и Ъ

О

СЧ

Ю

I»

Ю ссс

C сО о

O t" мх о

f 2

CI! 4 и р

С1 5 5 f

I х л ф о

11

Q « о 0

Ов «М ю и

=со ъ

«о в в

4-в

Ф Д«

>иоо

Ф хе. в с

И «сс

o Oo« ов о сч Ю

-о

СЧ И

I1 сЧ х х

X о о о

Оо оо .«и — Ю И СО сч о—

II в в в а С х +3«3«

>иОО х х

Е ои вв. «И ю ссио

С сО ссс сс со

II — »В в

СРВ В с с

Я Мвссв«

) иоо х

1 о

O 0 М ое -о сч о м

» «СЧ Ю ссЪ

СЧ

В «сс авв t с

7 313 «со «1 иОО

C

I