Способ производства офлюсованных окатышей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-395374

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 12Л".1971 (№ 1655584/22-2) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 28.VI 1 1. 1973. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 6.11.1974

У,. Кл. С 21b 1 20

Гасудвратвенны1й камитет

Сааета Миниатраа СССР

IIo делам иеабретений и аткры1тий

УДЕ 622.788.36(088.8) Авторы изобретения В. И. Логинов, Г. М. Платонов, П. И. Коростик, П. А. Тациенко и Г. В. Быков

Заявитель Днепродзержинский индустриальный институт им. М. И. Арсеничева

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ

Предлагаемое изобретение относится к подготовке железных руд к доменной плавке способом окатывания тонкоизмельченных железорудных материалов в гранулы шарообразной формы с последующим их термическим упрочнением.

Известны способы, получения офлюсованIhIx окатышей, включающие окатывание смеси железорудного концентрата с известняком и добавкой бентонита и накатывание одного из компонентов шихты. Термическое упрочнение окатышей осуществляется на конвейерной обж«1говой машине.

Физико-механические и металлургические свойства окатышей, полученных этим способом, определяются, главным образом, режимом температурно-тепловой обработки, B зависимости от состава исходной шихты (основ ности и содер«кания 5102 в концентрате) оптимальная прочность окатышей достигается B определенном интервале температур, который с увеличением основности сужается. Так, например, для окатышей î"íîâíîñòüþ 1,2 он находится в пределах 1220 †12 С. При недо статочной температуре прочность плохо обожженных окатышей снижается, а при превышении предельной температуры они сплавляются,и слипаются в конгломераты.

Офлюсованные окатыши, обожженные при оптимальной температуре, обладают высокой пористостью и восстаноэимостью. Такие окатыши прн восстановлении интенсивно разбухают «1 разрушаются на мелкие и пылеобразные фракции. Окатыши того же состава, 5 обожже1шые при температуре на 20 — 30 С выше оптимальной, имеют плотную, оплавленную агломератовпдную структуру. Эти окатыши прн восстановлении не разрушаются и сохраняют достаточно высокую проч11ость.

10 Известнын способ характеризуется тем, что в связи с температурно-тепловой неустойчивостью работы конвейерной обжиговой машины, в Tipo 1зводственных условиях практически невозможно поддерживать тепловой уровень

15 нагрева в узком интервале температур обжига, а следовательно, нельзя получить офлюсованные окатыши с агломератовндной структурой з раздельном виде без их слипания и

cII;IBBëå IIIÿ B ко11гломераты.

20 Предлагаемое пзооретение позволяет получить оплавленные офлюсованные окатыши с агломератовидной структурой, IIe разрушающиеся в процессе восстановления, и предотвратить их от cë Iïàí.Iÿ и сплавлення при значительном колебании температурного уровня обжига.

Это достигается тем, что поверхность сырых окатышей покрывают тонким слоем талько-магнезита, образующего с окисью железа тугоплавкое соединение, взятого в коли395374 честве 2,5 — 4,0% от веса сырых окатышей.

Получение сырых окатышей с последующим окатыванием в порошковом материале осуществляется в чашввом грануляторе с кольцевым ж е л О О О х(.

Окатывание сырых окатышей порошком талько-магнезита позволило резко увеличить температурный интервал обжига (от 1220 до

1350 С) и при верхнем пределе температур (1250 †13 С) получить агломератовидную структуру без сплавлеггия отдельных окатышей в конгломерат.

Опытами установлено, что для получения плотной, плавленной структуры окатышей толщина наружного слоя талько-магнезита и особенно магнезита должна находиться в пре делах 0,2 — 0,6 л1ли При толщине слоя более

0,8 я.я в диаметральном сечении окатышей

:образуются радиальные трещины, расширяю;щиеся к центру, которые делят объем окаты1ша на несколько кусков тетраэдальной формы, объединенных наружной оболочкой. Бнутриобъемное разрушение происходит вследствие уменьшения ооъема при кристаллизации вещества окатыша, ограниченного жесткой и прочной наружной поверхностью.

С повышением температуры обжига слой ооожженной глины (шамотного кирпича), ооогащаясь окислами железа и кальция, образует легкоплавкие соединения, которые впитываются поверхностью окатыша. При 1280 С слой растворяется полностью. Поверхность скатыша представлена крупными кристаллами гематита в алюмосиликатокальциевом стекле.

Слой доломитизированного известняка растворяется полностью при 1240 С. Минера логический состав поверхности окатыша представлен, главным образом, ферритами ка1bция, небольшим количеством зерен .гематпта и разрозненными зернами Mg0 (периклаза), сцементированных железокальциевым расплав.

Растворе11ие слоя обожженного доломита начинается с образования и плавления моноферритов кальция. Реа,кции взаимодействия

MgO с образовавшимся расплавом начинают протекать после полного усвоения свободного

СаО. При этом температура плавления р,свл" па повышается. Свободная MgO на поверхности окатыша образует сплошной мопослой кристаллов периклаза, отороченных ферритами магния. При 1290 С, сплошность феррито-пвриклазового слоя нарушается вы одом на поверхность окатыша большого количества железокальциевого расплава, îáoгащенного окисью магния.

В процессе оожига or,àòû!r;eé, покрыты.; магнезитом, реакции образования тугопл",âllrë соединений протекают одновременно в слое магнезита и на !границе раздела магпезитрудное те,то окатыша. В слое магнезита, в пнтервале температур 900 †!200 С, примерно с одинаковой скоростью ооразуется форстерит—

2М О . Si02 и ортосиликат кальция

2СаО $10г. Между этими минералами проте.кает реакция с образованием монтичеллита

2 (CaO . MgO . $10г) .

Окись железа с MgO образует магнезиоферрит — MgO — Fe Oq в виде отдельных ьеристаллов среди монтичеллитовой и форстеритовой связи.

На конта ктной границе раздела рудное теле-магнезит интенсивно образуется слой магнезиоферрита, толщина которого при !

350 С достигает 50 — 100 як. Преимущественное ооразова11ие магнезиофврритов предопре делено высской концентрацией свободной OK.-!сп магния в то1гком граничном слое с окисла,ми железа.

Лк-..*:вное образование магнезиоферрита про;1сходит при 1150 — 1200 С и избытке MgO в ре. кцнях форстерита с окисью железа, в которых форс-.ерит вы Iîëняет роль катали25 затора.

Если образуется магнетит, то он также реагирует с форстеритом с выделением Оливина и магнезиоферрита. MgO . FeO . $10г+

+Mg0 . Fe2О;,.

Температуры плавления минералов, образу 1ощих наружную ооолочку обожженных окатышеп с магнезиальным покрытием, предО11ределяют их высокую термохимическую стойкость.

В сравнении с магнезитом талько-магнезит не образует сплошного слоя магнезиоферрита, что объясп-,,åòñÿ низким содержанием MgO.

Г1р;1 нагревании талько-магнезита основной минерал — таль к дегидратируется с выделе ,ние"l клиноэстантита и кристобалита, уменьшаясь в объеме.

Свободные окислы СаО, MgO, $10г, Fe 01 имеют подчиненное значение. Образованные ими незначительные количества MgO Fe 03, 2М О, SiO,, CaO, MgO $10, MgO ГеО.

SiO. и другие соединения равномерно распределены в слое клиноэнстатита, что позволило значительно расширить температурный интервал обжига окатышей.

Термо;.имическая стойкость окатышей по-! крыть1х тялько-магнез. -1том, Опред ляется техlпвратурой плагления клиноэнстатита, которая равна 1557 С.

Предм ет изобр етения

Способ производства офлюсованных окатышей, включающий смешивание, окомкование с последующим накатыванием компонен60 та шихты, отлиыаюи ийся тем что с целью ! получения тугоплавких соединений на поверх ности окатьппей и расширения температурного .иптерва "„", обжига, на сырые окатыши накатывают слой магнезита, взятого,в количестве 2,5 — 4,0% от их веса.