Способ производства окатышей измарганцевой шихты
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсккк
Социалистических
Раслублкк
С 22 В 1/14 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— Веудеретееевы1 кемнтет СССР ае делам взебретеиик и еткрктнй Опубликовано 15.04.81. Бюллетень Эй 14 Дата опубликования описания 18.04.81 (53) УДК 669.1: ; 622. 782... 42(088. 8) А. В. Петров, М. И. Громов, К. Г. Сорокин, П. А. Петров, Н. Н. Бережной и Н, В. Воскери (72) Авторы изобретения Институт металлургии им. А. А. Байкова (7) ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ ИЗ МАРГАНЦЕВОЙ ШИХТЫ Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу, в частности к подготовке окускованного сырья для ферросплавного производства. Известны способы окомкования марS ганцевых концентратов, включающие сушку концентрата, смешивание его с концентратом сульфит-спиртовой барды, окомкование и упрочняюшую сушку окатышей при температуре не выше 200 С $1). Недостатком способа является необходимость предварительной сушки мар« ганцевого концентрата перед смешиванием с сульфит-спиртовой бардой, что сопряжено со значительными теплоэатратами, потерей сухого концентрата с ;1:. пылью. Получаемые окатыши не транспортабельны на большие расстояния, размокают во влажной атмосфере. Наиболее .близким по технической сущности и цостигаемому результату к изобретению является способ упрочнения ока1 тышей путем высокотемпературной обработки. В этом случае упрочнение окатышей производят на конвейерной решетке по следующему: режиму: сушка в течение 5-6 мин при 400-500 С; подогрев 6 О 12 мин при 900-950 С, обжиг 20о 25 мин при 1200-1250 С (2) Недостатком. способа является то, что при известном режиме обжига происходит образование микро- и микротрешин в объеме окатыша, способствующее уменьшению прочности при сжатии, а также образованию мелочи, вследствие разруше- . ния части окатышей. Происходит это вследствие выделения большого количества летучих веществ эа короткий промежуток времени. Известно, что марганцевые контентраты имеют повышенное содержание летучих веществ (углекислый газ, атомный кислород, уделяемые при диссоциацитт), а при добавке флюса количество летучих веществ значительно увеличивается, причем добавка флюса может быть весьма большой, поскольку марганцевые концентраты имеют высокое содержание кремнезема. I0 Цель изобретения — повышение прочности окатышей и улучшение качества готовой продукции. Поставленная цель достигается тем, что нагрев окатышей в зоне сушки ведут со скоростью 40-50 С/мин до о 300-350 С, а затем ведут двухстацийный подогрев, в котором первую стадию проводят со скоростью 30-40 С/мин до О 700-800 С, а вторую — со скоростью 10-25 С/мин до 850-950 С, после чего ведут обжиг со скоростью нагрева 70-150 С/мин цо 1150- 1250 С. Данные параметры ооусловлены особенностями марганцевых концентратов, отличающихся высокой влагоемкостью и наличием летучих веществ. Зти свойства ;являются лимитирующими факторами температурно-временного режима термообработки при упрочнении окатышей. При сушке окатышей со скоростью, превышающей 40-50 С/мин, происходит о их раэупрочнение или полное разрушение вследствие интенсивного парообразования. Скорость сушки ниже указанных пределов снижает производительность установки. Кроме того, может происходить переувлажнение горизонтов слоя, наиболее отдаленно расположенных от входа теплоносителя B слой, что также влечет снижение прочности окатышей. Температурный интервал сушки обусловлен необходимым количеством тепла для удаления влаги из окатышей, а также возможностя» ми существующего тяго-дутьевого оборудованияя на обжи говых маш инах. Дальнейшее упрочнение окатышей.можно осуществить в ступенчаFQM режиме подогрева. При нагреве окатышей в первом температурном интервале, обусловленном началом декарбониэации соответствующих минералов, предложенный режим обеспечивает плавный нагрев, подготовку минералов и начало диссоциации беэ резкого выделения летучих. Во втором температурном интервале, когда происходит завершение процесса диссоциации всех исходных окислов, выделяющих основное количество летучих, скорость нагрева несколько ниже, чем в первом. При скоростях нагрева выше 3040 С/мин (первая зона нагрева) и 10« О l5 С/мин (вторая зона нагрева) вследО ствие резкого вьщеления летучих происходит расшатывание каркаса окатыша, нарушение первоначальной структурь1, появление трещин в окатышах, снижение их прочностных характеристик. Скорость наtpeaa ниже предлагаемых для обеих зон 55 подогрева приводит к снижению производительности обжиговой машины в целом. Температурные интервалы (700-950 С) в зонах подогрева обусловлены циссоциацией исходных окислов Mt)Og и МП О5, а также разложением карбонатов MIICOg u СаСОЗ После удаления основного количества летучих нагрев окатышей можно производить с высокой скоростью до максимальной температуры обжига. Нижний предел < скорости обжига (70 С/мин) необходим вследствие того, что в нижних горизонтах слоя могут остаться окатыши с неполностью продиссоциированными Окислами и карбонатами, а верхний (150 С/мин) - для предотвращения рез0 кого термического "удара". Скорость обжига, превышающая 150 С/мин, привоо цит к появлению микротрещин, также способствующих разрушению окатышей при пе ре грузка х. Пределы максимальной температуры обжига (1150-1250 С) обусловлены также получением прочных окатышей. О При температуре ниже 1150 С в окатышах не будет достаточного количества шлаковой связки, что повлечет эа собой разрушение их при перегрузках. Повышение температуры свыше 1250 С повлео чет за собой черезмерное развитие жидкой фазы, расплавление верхних горизонтов слоя, снижение газопроницаемости и нецообжиг нижних горизонтов слоя. Изобретение может быть осуществлено На конвейерной обжиговой машине существующих конструкпий. При этом рабочая поверхность обжиговой машины должна иметь следующие технологические зоны: сушки - с температурой над слоем 300350 С, подогрева 1 - 700-800 С, по 0 О догрева П - 850-950 С, обжига О 1150-1250 С и охлаждения с прососом (продувом) холодного воздуха. В полуBpoMhIIIIJIBHHbIK условиях опробована предлагаемая технология. Из марганцевого концентрата фпотационного метода обогащения получали окатыши, которые разгружают на обжиговую машину с полезной r площадью 18 м . В зоне сушки поддерживают 350 С, с выдержкой в ней ока0 тыщей в течение 7 мин и скоростью наО грева окатышей 50 С/мин. Зона подогре-. ва разделена на две части, в которых температура поддерживается 730-750 С 0 и 850-900 С, а скорость нагрева 30О 35 C/ìèí и 15-20 С/мин соответственно. В зоне обжига температура соответственно 1 1 70-1 1 80 С, а скоро=ть обжио Таблица 1 87-89 9-1 1 Известная 80-1 1 0 7-8 Предлагаемая 1 1 5-1 30 90-92 5-6 Табл и ца 2 12-10 6-4 2,2-1,8 40-50 60-70 80-90 Сушка до 300350 С 25-23 18-13 1 0-6 30;40 50-60 70-80 Нагрев цо 700-800 С 45-38 20-1 7 Нагрев цо 850 950 С 1 0-25 40-50 5 821515 6 га 80-90оС/мин. Охлаждение осуществля- ворудных окатышей из флотационного конется путем прососа холоцного воздуха центрата (см. табл. 2). через слой. Обожженные окатыши:транс- Из приведенных цанных видно, что оппортируются на склад готовой продукции. тимальными скоростями нагрева окаты« Всего получено около 200 т обожжен- g шей в зоне сушки, подогрева 1, поцогреных окатышей. Полученные окатышн нспы ва II и обжига соответственно являются тывали на прочность. Показатели проч- 40-50, 30-40, 10-25 и 70-150 С/мин. о ности сравнивают с показателями окаты- Эти цанные заложены в основу расчета шей, полученных по известной технологии теплового режима рабочей поверхности (см. табл. 1). 10 обжиговой машины, полезной плошацью В лабораторных условиях проведены 1 8 м, на которой были проведены упомяЭ опыты по опрецелению оптимальных режи- нутые выше полупромышленные опыты с мов сушки, подогрева и обжига марганце- получением 200 т обожженных окатышей. Продолжение табл. 2 70-80 80-90 50-60 Обжиг цо 1100 С 1 00-150 180 Обжиг до 1150 С 80-90 100-150 100-120 180 60-70 Обжиг цо 1250 С Прочность нижних слоев окатышей 100 120 70 60 50-60 100-150 180 Составитель П; Шашенков Редактор Н. Ромжа Техрец. С.Мигунова Корректор М.Демчик Заказ 1724/42 Тираж 681,Поцписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5 Филиал ППП Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Чпособ произвоцства оиатышей из марганцевой шихты, включающий сушку, поцогрев и обжиг,, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения прочности окатышей и улучшения качества готовой процукции, сушку вецут со скоростью нагрева 40-GP+C/мин цо 300-350 С, а за тем вецут цвухстацийный поцогрев: на первой стадии нагревают со скоростью 30-40 С/мин до 700-800,С, на второйсо скоростью 10-250С/мин цо 850950 С, после чего ведут обжиг со скоо ростью нагрева 70-150 С/мин цо 1150о 1250 С. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1. Кекемицзе H. A. и Гелашвили К.Д. Окомкование чиатурских измельченных и флотационных концентратов. " Марганец 1 (3) . Тбилиси, Изцательство института научно-технической информации и пропаганцы, 1964. 2. Бюллетень института Черметинформация. 1975, М 4, с. 26.
