Способ производства брикетов

 

О П -И O À- Й-Й Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик оп 727701 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210677 (21) 2500489/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 150430. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 20. 04. 80 (51) рд. )(л.2

С 22 В 1/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.1:

: 622.788. 32 (088. 8) 3. И. Некрасов, A. Г. Ульянов, Б. Н. Маймур, Г. M. Дроздов, Б ° A. Нижегородов и В. В. Меркулов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРИКЕТОВ

Изобретение относится к доменному производству и может быть использовано также при выплавке стали.

Известен способ пройзводства брикетов из частично восстановленных окислов железа, заключающийся в том, что железосодержащие соединения частичHQ восстанавливают с удалением кислорода и получающийся продукт, содержащий окислы железа и 0-10% металлического железа, брикетируют путем горячего прессования при температуре ниже 815 С и давлении вьвае 700 кг/см (11 ° При таком способе производства высокая плотность брикетов, необходимая для обеспечения высоких прочностных свойств, отрицательно сказывается на их восстановимости. Для проплавки в доменной печи полученных по такому способу брикетов требуется, KIRK u при использовании агломерата и окатышей, большое количество дорогостоящего кокса.

Наиболее блнзким к изобретению по технической сущности является способ брикетирования гематитовой мелочи, включающий нагрев мелочи в условиях восстановления с повышением температ т ы до 454-565 С и достижением степени восстановления гематита 15-30%, смешение холодной мелочи битуминозного угла с нагретой и частично восстановленной мелочью гематита до получения однородной дисперсионной смеси, содержащей около 5-15% угла и имеющей температуру около 315-426 С, прессование смеси в брикеты сразу же

1О .после смешения с сохранением упомянутой температуры, причем в качестве связующего служит уголь, а охлаждение брикетов предупреждает повторное окисление гематита (2). Однако окуско ванные железорудные материалы с таким типом связки в их структуре не отвечают современным требованиям доменного производства. Они имеют недостаточную механическую прочность как в исходном состоянии, так и при последующей восстановительно-тепловой обработке, высокую истираемость, неудовлетворительную транспортабельность.

Для получения углеродистой связки требуется трудноосуществимое тщательноеперемешивание компонентов, применение специальных, переходящих в пластическое состояние углей. Некоторое улучшение прочности таких материалов может быть достигнуто за счет введения

ЗО

72 7701 повышенного количества углерода (связка), которое является избыточным для существующих условий доменной плавки .

Использование в брикетах непрокаленного угля приводит к поглощению выделяющихся иэ него сернистых соединений железорудной фазой.

Цель изобретения †повышение про= изводительности доменных печей и сни жение расхода кокса при проплавке углеродсодержащих брикетов.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу восстановление желеэорудных концентратов осуществляют до 33-40Ъ;при 850-900 С, а углеродсодержащий компонент вводят предварительно нагретым до 850-1000 С, 15

При прессовании восстановленного на 33-40Ъ концентрата при температуре восстановления или сниженной до

800-850 С за счет естественных тепловых потерь получают брикеты с совер- 20 шенно другим типом связки, которая обеспечивает прочность почти на порядок большую, чем имеют брикеты, полу- . ченные по известному способу. Связь между зернами частично восстановлен- р5 ного концентрата осуществляется за счет установления связей между поверхностными атомами частиц, пришецших "в тесное соприкосновение в результате совместной пластической деформации . при брикетировании.

Степень. восстановления 33-40Ъ выбрана иэ соображений получения пластичного, легко деформируемого материала, обеспечивающего тесйый КоНТВКТ частиц. Из окислов железа только вюстит обладает оптимальными пластическими свойствами; Нижний предел степени восстановления (33Ъ) собтветствует переводу железорудного материала в вюстит. Верхний предел (40Ъ) со ответствует образованию до 10Ъ метал" - лического железа..

Более высокая степень металлизации

40 шихты перед брикетированием нерациональна, так как начинается слипание частиц, сегрегация, настылеобразование в восстановительном агрегате, ухудшается процесс обессеривания.

Температура восстановления концентрата, равная 850-900ОС, обеспечивает по сравнению с принятой в известном способе быстрое и более глубокое восстановление. При более низкой температуре восстановления в случае значительных тепловых потерь при передаче на пресс может ухудшиться пластичность. материала. При температурз восстановления выше 900 С процесс вос . становления затрудняется из-эа спекания cBGRBBoccTBHQBJIBHHhlx частиц (вюститных или частично металлизованных) Щ между собой и налипания их на стенку восстановительного агрегата.

В отличие от известного способа при получении брикетов по предложенной технологии углеродсодержащий мв- д5

t териал не является связующим. Частицы его ÷ брикете являются механическими включениями, не образуют связей с зернами железосодержащего компонента Введение углерода имеет целью резкое повышение восстановимости брике тов. По результатам исследований введение углерода увеличивает скорость восстановления брикетов в атмосфере водорода при 900-1050 С в 2-3 раза по сравнению с вюститными беэуглеродистыми брикетами.

Наибольший прирост восстановимости на единицу веса вводимого углерода дают добавки его в количестве 4-7Ъ. Выше

7Ъ прирост восстановимости брикетов уже незначителен, в то же время начинается снижение прочностных свойств.

При добавках меньше 4Ъ углерода прирост восстановимости также уменьшается.

Нагрев углеродсодержащего материала до температуры восстановления железорудного материала,(850 С) позволяет выдержать необходимый температурный режим брикетирования. Частицы углеродсодержащего материала не вызывают в этом случае локального охлаждения вюститных частиц, контактирующих с углеродистыми, и не раэупрочняют образующуюся вюститную связь. Кроме того, осуществление предварительной прокалки углеродистого материала обеспечивает удаление из него серосодержащих соединений. При производстве известным способом как при брикетировании, так и особенно при дальнейшей восстановительно-тепловой обработке, сера захватывается окислами железа и металлическим железом. Нагревать углеродистый материал выше 1000 С нет необходимости, так как нагрев до этой температуры уже обеспечивает в основном удаление иэ уганя серосодержащих соединений.

Пример. На лабораторной установке горячего прессования производят брикеты по предлагаемому способу. Для этого магнетитовый концентрат КМА (68Ъ Ре ) восстанавливают во вращающейся трубе при равновесном. дпя вюстита Соотношении СО:С02 в газовой фазе, смешивают его с нагретым до 850 С антрацитом (93Ъ С), измельченным до крупности меньше 0,5 мм, и прессуют при 850 С и давлении

1100 кг/см . Брикеты из шихты с до2 бавкой 4Ъ углерода имеют прочность на раэдавливание 2100 кг/обра Эец, с добавкой 7Ъ углерода — 1200 кг/образец, Прочность брикетов,. полученных известным способом, составляет 210257 кг/образец. При высокой восстановимости углеродистые брикеты, полученные предлагаемым способом, сохраняют высокие прочностные свойства в процессе восстановления. Так, при обработке в реакторе Линдера с полками в температурно-газовом режиме, отве.

727701

Формула изобретения

Составитель Л. Савицкая

Редактор Е. Яковчик Техред М.Петко Корректор В. Синицкая

Заказ 1080/27 Тираж 694

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чающем условиям доменной плавки на комбинированном дутье высоких параметров, углеродистые брикеты дают выход мелочи (фракция 0-5 мм) менее

5Ъ.

Брикеты, полученные известным способом из тех же концентратов, после испытания в тех же условиях дают

13,6Ъ мелочи, окатыши Центрального

Криворожского горно-обогатительного комбината дают соответственно 24,4Ъ.

Таким образом,.железорудные брикеты, полученные предлагаемым способом, имеют высокие металлургические свойства. Применение их резко улучшает гаэодинамические условия плавки и обеспечивает повышение производитель- ности доменной печи и сокращение удельного расхода кокса.

Установлено, что снижение количе-.

"тва мелочи (фракция 0-5 мм) в железорудной части шихты на 1Ъ приводит 20 к росту производительности печей на

1Ъ и снижению расхода кокса на 0,5Ъ.

Исходя иэ этого, при использова- нии брикетов, полученных предлагаемым способом достигается рост произ- 25 водительности печей более, чем на 8Ъ и снижение расхода кокса более, чем на 4Ъ, по сравнению с брикетами, полученными известным способом.

По сравнению с работой на окатышах производительность печей возрастает примерно на 20Ъ, а зкономия кокса (даже без учета замены части кокса вносимЫм с брикетами углеродом) составляет около 10Ъ.

Способ производства брикетов для дбменной плавки, включающий частич.ное восстановление железорудных концентратов, последующее введение углеродсодержащего компонента в количестве 4-7 вес.Ъ по углероду и горячее прессование, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности доменных печей и снижения удельного расхода кокса, восстановление желеэорудных концентратов Осуществляют до 33-40Ъ при

850-900 С а углеродсодержащий компонент вводят предварительно нагретым до 850-1000, С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1123351, кл . 40В, 1969.

2. Патент США М 3295952, кл. 75-3, 1967.