Способ окускования флюоритовогоконцентрата
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социанистнческнх
Республик
<и>81 2845
S (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 02. 79 (21) 2723490/22-02 с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет (51)м. кл.
С 22 В 1/244
Государственный комитет
СССР
ho делам изобретений н открытн й
Опубликовано 15.03.81. Бюллетень Йо 10 (53) УДК 6 6 9 . 1: 62 2. .782 421 (088 8) Дата опубликования описания 150 381 (72) Авторы изобретения
Б. Ф. Величко, В. И. Погорелый, Г.Д.Ткач, Э. С, Карм"
И.Г.Кучер н А.A.Ëûñåíêo
Днепропетровский ордена Трудового Красно металлургический институт
1 4
3 н аме ни
Г *;"" „:-.,, (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ OKYCKOBAHHH ФЛЮОРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА
Изобретение относится к черной металлургии; в частности к предварительной обработке руд, и может быть .использовано для окускования флюоритового концентрата.
Известны способы окускования мелкодисперсного флюоритового концентрата, где наряду с обжиговыми методами находят применение и безобжиговые, в которых в качестве связую- . щего материала используются кремнийсодержащие вещества (цемент, бентонит, жидкое стекло и др.) 11).
Флюоритовый концентрат, применя емый в черной металлургии и для про- 15 изводства электроплавленных флюсов, получают преимущественно мелкодисперсной фракции (менее 1 мм), что значительно снижает эффективность его применения вследствие больших потерь . 20 при подаче материала в металлургический агрегат. Так, при производстве сварочных флюсов и электрошлакового переплава (ЭШП) коэффициент использования мелкодисперсного флюоритового концентрата в 1,2-2,4 раза выше необходимого, что значительно снижает технико-экономические показатели производства флюсов с применением такого материала. Учитывая дефи- З0 цитность и высокую стоимость флюорита, необходимость его окускования перед плавкой не вызывает сомнения.
Однако указанные методы обладают рядом недостатков, главным из которых является высокое содержание в связующих материалах кремнезема (SiO > 3%), что крайне нежелательно при йроизводстве ряда флюсов и, в частности, флюсов ЭШП, где кремнезем является вредной примесью (ниже
3%) .
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ окускования флюоритового концентрата с применением в качестве связки
О, 1-0, 3% сульфонированной целлюлозы и .последующим обжигом до 900 С при скорости нагрева 4,5 град/мин t2).
Недостатками известного способа являются относительно низкая механическая прочность,что приводит к рассыпанию части окатышей (до 15%),а также наличие в связке серусодержащего материала, что нежелательно при производстве флюоритовых окатышей для флюсов ЭШП, где сера является вредной примесью. Температурный режим обусловлен характером связующего материала, обладающего способностью
812845
Таблица 1
Показатель ,прочности
Концентрация
0,1 0,2
Число сбрасываний с высоты
0,3 м до разрушения воспламеняться при большой скорости нагрева окатышей. Это снижает производительность процесса.
Цель изобретения — получение высокрпрочных окатышей с содержанием кремнезема не более ЗЪ.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве связки используют полиакриламид и шлам производства электроплавленных флюсов в количестве
0,02-1,0Ъ и 0,5-5,0Ъ соответственно от веса флюоритового, концентрата, а упрочняющий обжиг осуществляют со скоростью 70-80 град/мин до температуры 1000-1100 С. Кроме того, поли- акриламид используют в виде 0,81,2Ъ-ного водного раствора в коли- честве 0,05-0,8% от веса флюоритового концентрата.
Используемый в качестве связки полиакриламид предаставляет гидролизованный продукт, получаемый при полимеризации акриловой или метакриловой кислоты. Шлам, образующийся при производстве электроплавленных флюсов, имеет состав, В: CaF2 25-60, СаО 8-.28; AI O>6-16", МпО 5-9", Я1О < 2-3.
В состав флюоритового концентрата марки ФФ-92 входят, Ъ:CaFg 91,0, SiO p 2,2; Fe0 0,26; P 0,038, S 0,050.
Концентрация водного раствора полиакриламида (ПАА) может изменяться в пределах О, 8-1, 2Ъ. Нижний .предел концентрации обусловлен получением шихты для окускования концентрации, позволяющей ее окатывать. Более низкая концентрация водного раствора не желательна по причине получения жидкой смеси, затрудняющей ее окатывание, а также потребует удаление дополнительной влаги при термонагреве, что увеличивает время нагрева. Более высокие концентрации не позволяют получить достаточно смачиваему4о шихту, что также затрудняет процесс окатывания.
Приведенный в табл. 3 интервал температур от О С обусловлен необходимостью испытания физико-механических характеристик окатышей при пониженных температурах, которая наблюдается при транспортировке или подаче окатышей в плавильных агрегатах. При наличии определенных прочностных свойств даже некондиционных (так как не прошли термоупрочняющий обжиг) окатышей (число сбрасываний 3, раздавливающее усилие до
30 кг/окатыш) сохраняются высокие прочностные свойства готовых окатышей, изготовленных по предложенной технологии при низких положительных и даже отрицательных температурах, что имеет место при промышленном использовании окатышей в зимнее вреЛ5 мя.
Три этапа нагрева обусловлены выбранной скоростью нагрева окатышей
70-80 град/мин и временем термоуправляющего обжига 30-40 мин,так как эти параметры обеспечивают. прохож20 дение окатышей через следующие необходимые технологические операции температурного нагрева: удаление влаги, отвердение пластичной массы флюорита, образование углеродсодер75 жащего каркаса, упрочняющий обжиг, что, в конечном итоге, позволяет получать высокопрочностные .характеристики окатышей. Если .нагрев осуществлять по другим параметрам, то
З0 указанные этапы нагрева не будут происходить с требуемой технологической целесообразностью, что,, в конечном итоге, скажется на физикомеханических свойствах окатышей.
Пример. Флюоритовый концентрат подвергается окатыванию на окомкователе совместно со связующими материалами. Скорость вращения окомкователя составляет 24 об/мин. Полиакриламид хорошо растворяется в воде поэтому возможно определить оптимальную концентрацию IIAA, а следовательно, и его расход, используя водные растворы различной концентрации. Расход IIAA влияет на механические
45 свойства окатышей. Влияние Расхода
IIAA на прочность сырых окатышей диаметром 10-20 мм представлено данными табл. 1. водного раствора ПАА,Ъ
1 10 15 20
812845
Из табл. 1 следует, что оптимальная концентрация водного раствора
ПЬА должна составлять 0,2-10% или в пересчете DAA на сухую массу окатыша (флюоритовый концентрат) 0,021,0% от веса флюорита. Ниже и выше этих пределов механические свойства
Т а б л и ц а 2
Показатель прочности
0,5-5 5-10 10
0,5
Число срабатываний с высоты
0,3 м до разрушения
Таблица 3
Влияние температуры, С о
Показатель прочности
Влияние скорости нагрева, град/мин
-300 300-900 1000-1100 о 1100 5-10 10-20 30-50 70-80 80-90
Число срабатываний окатышей с высоты 2 м 3
Наступает: раст15 рески- 10 10 вание и разрушение значи70 тельной 50 60 части окатышей
12 . 15 13
Раздавли-вающее усилие, кг/ катыш
60 70 65
30 ства электроплавленных флюсов, что позволяет получать, окатыши, с содержанием кремнезема до 2,5%. Для этого используют 1,0%-ный водный раствор полиакриламида в количестве
0,05-0,8% от веса флюоритового концентрата. Такая концентрация и расу) ход IIAA являются, как видно из табл. 1, оптимальными, обеспечивают получение высокопрочных окатышей., хотя потеря производства окатышей в таком варианте составляет
65 до 10%. упрочнение окатышей при естественной сушке незначительно. Поэтому с целью получения высокопрочных окатышей осуществляют упрочняющий обжиг, сырых окатышей. При этом можно выделить три этапа нагрева: сушка (300 С) — удаляется влага, подогрев (300-900ОС) — происходит отвердение пластичной массы флюорита с частичным образованием углеПредложенный способ получения высокопрочных окатышей обеспечивает высокий выход годных окатьыей, ие ниже 92-96,%, в известном способе эта величина составляет 85-90% °
Химический состав окатышей, получаемых по предложенному способу, следующий, %:
CaF» 91,5-92,3; 81.0з 1,8-2,2; FeO
0,24-0,26," S 0,05 ; P 0,038;С 0,020,05.
Изобретение может быть реализова- но без использования шлама производ-, окатышей ухудшаются. Аналогично исследуется влияние расхода шлама производства электроплавленных флюсов на механические свойства. Как видно из табл.. 2, оптимальный расход шлама составляет 0,5-5% от веса флюоритового концентрата. родсодержащего tcapxaca, управляющего окатыш, и обжиг (1000.-1100 С) для упрочнения окатышей. Скорость нагрева 70-80 град/мин, время обжига и охлаждения окатыаей 30-40 мин.
2S Выбранный режим .нагрева обеспечивает высокие механические свойства окатышей с оптимальным содержанием связки, что видно из табл. 3.
812845
Формула изобретения
Составитель Л.Савицкая
Редактор С. Лыжова Техред Ж. Кастелевич Корректор Г . P eTHHK
Заказ 702/32 Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35,Раушская наб.,д.4/5
Филиал IIIIJl Патент,r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ, 4
Техническими преимуществами, изоб- ретения являются получение окатышей с низким содержанием вредных примесей и высокой механической прочностью, использование имеющегося на предприятиях оборудования, недифицитность связующих материалов.
1..Способ окускования флюоритового концентрата, включающий окатывание со связующим материалом и последующий упрочняющий обжиг, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получения высокопрочных окатышей с содер45 жанием кремнезема не более 3%, в качестве связки используют полиакриламид и шлам производства электроплавленных флюсов в количестве 0,02-1,0% и 0,5-5,0% соответственно от веса флюоритового концентрата, а нагрев до температуры обжига 1000-1100 С осуществляют со скоростью 70
80 град/мин.
2. Способ по п. 1, о .т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения содержания кремнезема в окатышах до 2,5%, полиакриламид используют в виде 0,8-1,2%-ного водного раствора в количестве 0,05-0, 8% от веса флюоритового концентрата.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Коротич В.И. и др..Разработка и исследование технологии получения окатышей из флотационных флюоритовых концентратов. Подготовка и восстановление руд, вып. 1, 1970.
2. Патент ФРГ 9 1153393, кл. 18 а, 1/26, 1970.
