Способ формирования структуры окатышей

 

Г L, оп и а„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Респу6лик

» 781221 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 22.01 79 (21) 2716112/22-02 (51) М. Кл.

С 22 В 1/02 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный квинтет.(23) Приоритет—

II0 делан иэооретений и открытий

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 25.11.80 (53) УДК 669.1:

:622.782. .42(088.8) (72) Авторы изобретения

Р, Ф. Кузнецов, Г. М. Майзель, А. П. Буткарев, Г. М. Антуганова, B. M. Абзалов, Е. М. Чернышева, С. В. Шаврин и В. А. Горбачев

Всесоюзный научно-исследовательский. институт металлургической, теплотехники и Институт металлургии

Уральского научного центра АН СССР (7!) Заявители (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ

ОКАТЫШЕ Й

Изобретение относится к подготовке металлургического сырья в черной металлургии.

Известны способы формирования структуры окатышей при их окомковании на грануляторах, включающие поцготовку шихты, ее подачу на гранулятор и получение окатышей под воздействием водяной эмульсии. По этим способам предусмотрено получение сырых окатышей различной ocHQBHocTH (1).

Недостатками известных способов являются получение сырых окатышей со случайной, внутренней структурой и, как следствие, интенсивное разрушение ока15 тышей при их обжиге и восстановлении; формирование внутренней структуры окатышей вне зависимости от степени их офлюсования, что значительно снижает качество готовой продукции, а такж э отсутствие возможности создания в теле окатышей пор с заданными размерами и суммарным объемом. Перечисленные обстоятельства существенно снижают

2 ценность окатышей как сырья для доменного и сталеплавильного передела.

Наиболее близкий предлагаемому способ формирования структуры окатышей при их окомковании включает поцготовку шихты, ее подачу на гранулятор и получение окатышей под возцействием водяной эмульсии. Шихта по данному способу состоит из 60-95% железорудного концентрата, 5-40% флюсующих цобавок и связующих веществ. Способ предназначен для производства высокоосновных окатышей 12), Недостаток известного способа заключается в том, что подготовка отдельных компонентов.шихты производится вне зависимости от степени офлюсования окатышей, чем ухуцшается их качество уже при формировании сырых гранул. Получение окатышей со случайной структурой увеличивает возможность их разрушения при обжиге и восстановлении, при этом отсутствует воэможность создания в теле окатышей пор с заданными размерами

781221

Наименование упаковки (по основной фракции

Материала) Содержание мелких фракций, мкм

Число точек соПросветы, м /м

Пористость м /м

Крупность добавок мелких фракций, мкм

Крупность железорудного концентрата, мкм прикосно» в ения между ша0,09

0,26

14,1

74

Кубическая

10,3

0,32

0,13

0,37

0,16

6,8

0,40 .0,42

0,43

0,47

0,18

0,20

3,2

1,4

0,21

0,4

0,22

Октаэдричес- 74 кая

0,26

0,08

4,6

0,09

0,26

0,27

3,2

0,10

2,0

0,11

0,30

1,3

0,6 и суммарным объемом. Способ пригоцен для производства только высокоосновных окатышей. Кроме того уменьшение кажущегси;я уцельного веса гранул при добавке значительных количеств флюсующих добавок является нежелательным при их доменном перецеле.

Цель изобретения - получение требуе- мых по технологии размеров и суммарного объема внутренних пор в теле окатышей различной основности и улучшение качества окатышей.

Указанная цель достигается тем, что при окомковании окатышей с содержанием 10-14% флюсующих и упрочняющих добавок крупность отдельных частиц добавок устанавливают в 2,2-2,6 раза меньше крупности частиц железорудного концентрата; уменьшение количества фпюсующих и упрочняющих добавок на Каждые 5% сопро вождают уменьшением их крупности в 1,4-2,0 раза.

При окомковании шихты в грануляторе в теле окатышей промежутки между отцельными частицами и их взаимополоI жение имеют вполне определенную форму.

Укладка частиц может быть кубической, ромбической и октаэдрической, а число точек соприкосновения между отдельными частицами составляет 6-12 шт. Пористость окатышей (суммарный объем пор) при такой упаковке находится в пределах 0,259-0,476 м /м Размер внутренних пор достаточно велик и соизмерим с "радиусом" отдельных частиц, Регулирование размера пор и их суммарного объема возможно при размещении в

10 порах частиц меньшего размера (по предлагаемому способу - частиц флюсующих и упрочняющих добавок) . При этом число точек соприкосновения увеличивается на

2-4 шт. и существенно уменьшается сум15 марный объем пор.

Экспериментальные данные по изучению структуры окомкованных гранул показывают, что активное воздействие на размеры и объем внутренних пор возможно

20 посредством подачи в шихту отдельных компонентов со значительно меньшей крупностью частиц, чем крупность частиц железоруцного концентрата. Опытные цанные по упаковке окомкованных грау нул, представляющие наиболее характерные типы упаковок окатышей, сформированных из частиц двух размеров, прецставлены в таблице.

781221

Зля упрощения системы измельчения отдельных компонентов шихты в качестве составляющих мелких фракций следует использовать флюсующие и упрочняющие добавки, сушка и измельчение которых производится в самостоятельных агрегатах.

Анализ представленных в таблице опытных данных показывает, что при окомковании высокоосновных окатышей с содержанием флюсующих добавок B количестве 1 0-14% упаковка частиц основного класса приближается к кубической.

При понижении основности окатышей цобавка мелких фракций в шихту уменьшается, крупные частицы приближаются друг к другу и их упаковка приближает-. ся к октаэдрической.

Из таблицы также видно, что при окомковании окатышей с содержанием

10-14% флюсующих и упрочняющих добавок крупность отдельных частиц добавок должна быть в 2,2-2,6 раза меньше крупности частиц железорудного концентрата. При большой крупности частиц добавок (менее чем в 2,2 раза от крупности железоруцных частиц) они отодвигают железорудные частицы друг от друга, число точек соприкосновения отдельных частиц существенно падает, соответственно возрастает количество крупных извилистых пор и ухудшается прочность железоруцных окатышей при восстановлении. При. меньшей крупности частиц добавок (более чем в 2,6 раза от крупности железорудных частиц) заметно возрастают затраты на измельчение материала, а структура упаковки гранул уже не улучшается.

Получение окатышей с меньшей основностью (при присадке флюсующих добавок меньше 10-14%) необходимо произвоцить при оцновременном регулировании количества и крупности флюсующих и уп-рочняющих добавок. Сокращение количест- ва добавок на каждые 5% следует сочетать с уменьшением их крупности (по сравнению с крупностью частиц цобавок

BbIcoKoDcHoBHbIx окатышей в 1,4-2,0 раза). При меньшем снижении крупности частиц (менее чем в 1,4 раза) их распределение в объеме гранулы становится неравномерным и ухудшается процесс тверцофазного спекания окатышей. При большем снижении крупности частиц (более чем в 2,0 раза), не улучшая качества окатышей, увеличиваются затраты на измельчение материала.

Таким образом, взаимное регулирование крупности и количества флюсующих и упрочняющих добавок делает возможным получение окатыше и с зада нн ой пористостью и структурой. При этом становится возможным произвоцить упрочняющий обжиг железоруцных окатышей в условиях, близких к оптимальным. Более того, становится возможным регулировать внутреннюю структуру обожженных окатышей от кубической до октаэдрической упаковок, что позволяет существенно улучшить показатели доменного передела железорудных окатышей.

Сущность изобретения заключается в формировании заданной структуры офлюсованных окатышей при различной их основности, причем каждой величине основности соответствует вполне определенная крупность и количество флюсующих и упрочняю щи х д об а вок.

Структуру окатышей формируют посредством подготовки и смещения отдельных

KoMIIoHBHToB шихты. Сначала устанавливают степень измельчения железорудно,го концентрата, которая в основном опре« деляется степенью извлечения железа из руды. При производстве окатышей крупность частиц железорудного концентрата составляет 54-76 мкм. Затем по технологической карте и заданной основнос ти окатышей устанавливают количество флюсующих добавок. Например, основность окатышей должна составить 1,4.

При этом количество добавляемого в ших35 ту известняка должно составлять 12,5, а суммарное количество флюсующих и упрочняющих добавок 13%.

При суммарном содержании флюсующих и упрочняющих добавок 10-14% крупность частиц цобавок должна быть в

2, 2-2,6 раза меньше крупности железорудных частиц, т. е.

0 074 22 2 6 м 0,031 мм

Измельченные цо указанной крупности железорудный концентрат, флюсующие и упрочняющие добавки перемешивают, подают на гранулятор и окомковывают поц воздействием водяной эмульсии.

При уменьшении количества флюсующих и упрочняющих добавок, например, до 7%, крупность частиц следует понизить до величины

0,031: 1 4+ 2 0. 13 "7 - 0,013 мм

2 5

После этого подготовленные компо» ненты шихты смешивают, поцают на гра» нулятор и окомковывают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бережной Н. Н. и др. Производство железорудных окатышей, 1977.

2. Патент США N. 3754889, кл. 75-3, опублик. 1970.

Способ формирования структуры окатышей при их окомковании на грануляторах, " = 1

7 . " ;",7,81 jjP1;/

Затем сырые окатыши поступают",на включающий смешение и окомкование с обжиговую конвейерную машину и после- подачей водяной эмульсии, о т л и ч а" довательно подвергаются сушке, обжигу к шийся тем, что, с целью получен охлаждению. ния требуемых по технологии размеров

Применение предлагаемого изобрете- S и суммарного объема внутренних пор в ния обеспечивает сушественное улу ше- теле окатышей различной основности и ние качества готовой продукции, получе- улучшения качества окатышей, при окомние металлургического сырья с высокой ковании окатышей с содержанием 10 основностью и улучшение показателей 14% флюсующих и упрочняющих добавок доменного передела. Способ обеспечива- !О крупность частиц добавок поддерживают ет получение металлургического сырья в 2,2-2,6 раза меньше крупности частиц также и длн сталеплавильного производ- железорудного концентрата, причем при ства (с основностью 2,5 и выше) ° уменьшении количества флюсующих и упОпыты по проплавке окатышей с улуч- рочняющих добавок на каждые 5% их крупшенной внутренней структурой показыва- 1S ность уменьшают в 1,4-2,0 раза. ют, что нроизводительность увеличивается на 2-4% при том же расходе кокса. Зкономический эффект при этом составляет более 30 т. р. на 1 млн. т. чугуна.

Формула изобретения

Составитель Л, Савицкая

Редактор А. Маковская Техред А.Ач Корректор Г. Назарова

Заказ 8193/22 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патейт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4