Шихта для формирования оболочки железорудных окатышей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ii 753917 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06.78 (21) 2625770/22-02 (5))M. Кл.

С 22 В 1/24 с присоединением заявки J%

Государственный комитет

СССР (23) П риоритет

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень Эй 29 оо делам изобретений и открытий (53) УДК 669.1:

:622.782;42 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.80

В. A. Кобелев, Л. И. Леонтьев, B. 3. Кудинов, А. П. Казаков, С. В. Шаврин, Н. А. Ватолин, Г. Е. Овчинников, А. А. Першуков, В. В, Булычев, Л..С. Грабко и Л. И. Йеньгина (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР (54) ШИХТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОЛОЧКИ )ЙЕЛЕЗОРУДНЫХ

ОК АТЫ ШЕЙ

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использо вано при подготовке к переработке железных руд, в частности, железорудных окатышей.

Известен способ формирования оболоч5 ки железорудных окатышей, предусматривающий образование феррита кальция на поверхности окатышей с целью предотвращения их слипания в шахтной печи. Шихта для оболочки состоит иэ известняка, извести или доломита (1).

Недостатком способа является невозможность удаления вредных примесей в результате обжига.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ производства окатышей, по которому оболоч.ка окатышей формируется из смеси шлакообразующих окислов железной руды, известняка, песка, взятых в соотношениях, обеспечиваюших образование тестообраэных и жидких продуктов, например, вес.%:

2 гематитовая руда — 40, кокс — 10, сода6, бентонит — 2 f2).

Недостатком этого способа является невозможность удаления вредных примесей (например, фосфора) при термообработке иэ-эа наличия в оболочке твердых восстановителей, как окислов железа, так и недиссоциированных карбонатов, Кроме того, компоненты (железная руда, известняк, кокс, сода), входящие в состав шлаковой оболочки являются дорогостоящи м и.

Целью изобретения является удаление фосфора, уменьшение затрат на производство оболочки.

Поставленная цель достигается тем, что оболочка состоит из 40-70% стале плавильного и 30-60% доменного шлака, Нижний предел содержания доменного шлака в шихте, т.е. 30%, обусловлен образованием двухкальциевого силиката в оболочке. При содержании в шихте доменного шлака менее 30% условия образования двухкальциевого силиката при обжиге

3 7539 и сяморассыпания оболочки после охлаждения становятся неблагоприятными, что уменьшает степепь удапения вредных примесей, в частности фосфора. Верхний предел содержания доменного шлака в шихте о

5 т,е. 60 обусловлен минимальным содержанием окислов железа и кальция в ободочке, необходимым для эффек тивного удаления фосфора. При содержаниях в шихте доменного шлака более 60 резко уменьшается обесфосфоривающая способность шлаковой оболочки, Нижний предел содержания в шихте стялеплявильного шлака (т,е, 40 o) зависит от минимального содержания в обопочке окислов железа и кальция, необходимого для эффективного удаления вредных примесей. При содержании в шихте сталеппавипьного шпака менее 40 условия удяпения вредных примесей становят- 20 ся неблагоприятными, Верхний предел содер>кяния в шихте стялеплавильного шлака т.е, 70% обусловлен образованием двухкальциевого силикята в оболочке. При содержании в шихте сталеппавильного шпака 25 более 70% условия образования двухкальциевого сипикята после обжига и сяморассыпания оболочки при охлаждении становятся небпагоприятными, что резко уменьшает степень удаления вредных примесей.

Граничные соотношения доменного и стялеплавипьного шпаков не могут быть определены расчетным путем, поскольку удаление вредных примесей зависит не только от содержания отдельных окислов 35 в шлаковой оболочке, а определяется экспериментально в каждом конкретном случае для соответствующих составов шпаков и железорудных материалов. Саморассыпяние шлаковой оболочки не определяется 4О только стехиометрическим отношением окислов Са0 и 5i 0, а зависит от большого количества факторов, например, от содержания в каждом из шлаков окислов алюминия, магния, мяргянца, железа, ти- 45 тана, пятиокиси фосфора, серы, от температуры и времени термообработки, от скорости охпяжаения, толщины шлаковой обопочки и т,д, Пример 1 (по прототипу). На железорудные окатыши из концентрата состава (таб. 1) с твердым топливом (коксик) накатывали оболочку из шихты . железная руда — 40%, кремнезем — 30%, известняк - 10%, коксик — 10%, сола — 55

6%, бентонит — 4%. После термообработки ня лабораторной обжиговой установке при температурах 300-1400 С в течение

20 минут, охпяждения со скоростью

17 4 20 гРад./мин и отдепениЯ оболочки окаты янапизировапи на содержание фосфора, Степень удаления фосфора в этом случае составляла 20%.

Пример 2. На железорудные ока тыш и с твердым топливом того же состава, что и в примере 1 накатывали обопочку из шихты, состоящей из доменного (60%) и сталеппавильного (40 ) шпаков (табл. 2). После термообработки по указанному выше режиму и отделения шлаковой оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора. Степень удаления в этом случае составпяла 82,5%.

Пример 3. На железорудные окатыши с топливом (состав примера 1) накатывали оболочку иэ шихты, состоящей из доменного (45%) и сталеплавипьного (55 ) шлаков (состав в табп. 2). Термообработку проводили по тому же режиму

Ф что и в примере 1, 2, После отдепения шлаковой оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора. Степень удаления фосфора состявляля 85,3%.

Пример 4. На железорудные окатыши с топливом (состав тот же, что и в примере 1, 2, 3) накатывали оболочку из шихты, состоящей из доменного (30 o) и сталеппавипьного (70%) шлаков (состав в табл, 2) ° Термообработку проводили о тому же режиму, что в примерах 1, 2, 3.

После отделения шпаковой оболочки окатыши анапиэировяли HB содержание фосфора, Степень удаления фосфора составляла

90, 5%.

Пример 5, На железорудные окатыши иэ того же концентрата, что и в примерах, приведенных в ранее с твердым топливом (коксик) накатывали оболочку из шихты, состоящей из доменного (20%) и сталеплавипьного (80%) шлаков того же состава, что и в приведенных ранее примерах. После термообработки на лабораторной обжиговой установке при температурах 300-1400 С в течение 20 минут охлаждения со скоростью 20 град./мин и отделения оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора. Степень удаления фосфора в этом случае составпяпа 30%.

Пример 6. Условия проведения опытов те же, что и в примере 5. Состав шихты для формирования оболочки окатышей: доменный шлак — 7 О/о сталеплявильный шлак — 30%, Степень удаления фосфора в этом случае составляла 20 .

Таким образом, техническое преимушество изобретения перед существующими в удалении вредных примесей состоит в том, что последние концентрируются в саморяс5 753917 Ь сыпакзцейся шлаковой оболочке, которая зорудных окатышей в количестве 5-20% легко отделяется после обжига от железо- от веса окатышей вместо известняка позрудного ядра. волит получить годовой экономический эфЭкономическаЯ эффективность пРимене- фект 421,4 тыс, рублей при переработке ния изобретения кроме повышения качест- 5 1 млн, тонн в год фосфористых железных ва металлизованных окатышей за счет уда- pyq дисаковского месторождения, ления вредных примесей (которое в дан- Использование данного состава шихты ном случае не оценивалось) состоит в за- для оболочки при металлизации окатышей мене известняка шлаками — отходами ме- позволит значительно увеличит степень таллургического производства. При этом> l0 удаления вредных примесей (например, использование шлаков для оболочки желе- фосфора с 20 до 82,5 — 90,5%).

Таблица 1

Состав концентрата

К онцентрат

60,77

28,25 0,5

0,68

6,0

6,46

Таблица 2 доменный 37-44 33-37

5-1 5 4,0-10,0

Сталеплавильный

50-60 15-20 2.0-3,0 7,0-10,0

0,1

0,16

0,12 0,01

1,87

1,.7-8,4

0i2-1,0

0,3-4,6

6,0-7, 0

5-1 0

10,0-15 доменный шлак 30-60

Сталеплавильный шлак 40-70

Формула изобретения

Шихта для формирования оболочки железорудных окатышей, содержашая шлакообразуюшие окислы, о т л и ч а ю ш а— я с я тем, что, с целью удаления фосфора и уменьшения затрат на производство оболочки, в качестве шлакообразуюших окислов, она содержит доменный и сталеплавильный шлеки при следуюшем соотношении компонентов, вес.%;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ж 3975782, кл. С 22 В 1/08, 1975.

2. Патент США Ж 3153536, кл, С 22 В 1/08, 1971 (прототип).