Шихта для получения марганцевогоагломерата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз CDISTcKHx

Социалистических

Республик.Ф

„//:«

«« (61) Дополнительное K авт. свид-ву— (22) Заявлено 2009.79 (21) 2821789/22-02 с присоединением заявки М

Р1)М. К,.

С 22 В 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230581.бюллетень Н9 19

Дата опубликования описания 230581 (53) УДК 669.1:

: 622. 785 (088. 8) f

i

М. И. Гасик, В. И. Матюшенко, П. Ф. Мироненкр„

В.М. Мангатов и С.A. Сергеев (72) Авторы

- изобретения (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВОГО

АГЛОМЕРАТА

Изобретение относится к подготовке сырья, а именно к получению офлюсованного марганцевого агломерата для производства углеродистого ферромарганца в рудновосстановительных печах.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения марганцевого агломерата, состоящая из марганцевого концентрата, твердого топлива и флюса (11 .

Недостатками известной шихты .для получения офлюсованного марганцевого агломерата являются малопригодность получаемого агломерата для выплавки углеродистого ферромарганца ввиду его рассыпания при взаимодействии содержащейся в нем неусвоенной извести с влагой шихтовых материалов и водяными парами в ванне электропечи и сравнительно низкая производительность аглоустановки, а .также высокий расход кокса, достигающий

140-160 кг.на тонну агломерата.

Опыт промышленного производства и физико-химический анализ процесса агломерации свидетельствует о том, что спекание офлюсованного марганцевого агломерата имеет свои особенности, которые не учитываются в известных состаВах шихт для производства марганцевого агломерата.

Как и при спекании железных руд, при получении марганцевого агломерата происходит дегыдратация, диссоциация окислов и карбонатов, окислительно-восстановительные реакции, взаимодействующие в сложных окисных системах.

Анализ диаграмм состояния систем

МпО - SiO>, Мп - О - Са, МпО - 5(0

-СаО, MnO - МдО, СаΠ— Ге20 и СаО

-Мп О показывает, что при спекании марганцевого агломерата температурный интервал протекания реакций, однотипных с реакциями производства железорудного агломерата, смещается в область более высоких температур на 150-200

Однако создание высоких температур не всегда решает задачу получения прочного влагостойкого агломерата, так как образующаяся окись кальция неполностью ассимилируется окислами марганца и кремнезема, содержащимися в марганцевой руде.

Одной из причин этого является образование на частицах окиси кальция сплошных слоев, состоящих иэ

931824

2СаО-Si0 30аО- 510<, сильно тормозящих массообмен.

Сравнительные исследования показывают, что в случае спекания железорудного офлюсованного агломерата эти слои разрываются окислами железа, тогда как при температурах агломерации марганцевых шихт свойства нару шения сплошности орто- и трисиликата кальция проявляются слабо..Цель изобретения — улучшение асси- ..10 миляции извести в процессе спекания, а также повышение производительности аглоустановки и снижение расхода твердого топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в известную шихту, состоя. — . щую из марганцевого концентрата, твердого топлива и флюса, дополнительно вводят жеуезосероуглеродистый 20 материал при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Флюс 12-20

Твердое топливо 7-9

Железосероугле- 25 родистый материал 1-8

Марганцевый материал Остальное

Железосероуглеродистый материал является отходом обогащения сернистых углей Подмосковья и имеет следующий состав, вес.В:

Железо 40-42

Сера 48-50

Углерод 10-12

Проведенный термодинамический анализ показывает, что интенсификация процесса массообмена и усвоения .извести происходит за счет носледовательно протекающих реакций а) диссоциации FeSg

Fe5< FeS + 1/2 S, Ре5 — + Fe + 1/2 S ;

Прочность (содержание фракции

0-5 мм), 3

Удель ная произ водительность т/м Вертикальная скорость. спекания, мм/ мин

Компоненты, вес.%

Выход годного

Содержание неусвоенной извести, Ъ

Флюс Топливо

Железосероуглеродистый материал

Марганцевый концент-, рат.Состав, ч после агломерации после воздействия водяных паров

40,4

1,46 27,7 5,3

2,63

Предлагаемый

60 1,55 26,9 4,7

73 1,83 26,1 4,1

72 1,79. 25,9 4,2

18, 7 1,12

0,91

1,03

15,3

15,9

Изве-, стный 12,0 10,0 — 78,0 .

12,0 9,0 1,0 78,0

16,0 7,0 . 4,5 72,5

20,0 8,0 В,О 64,0 б) сульфидизации известняка

СаСО + 1/2 S> = 3/4 CaS + 1/4 CaS0+

+ СО,, CaCO + 3/4 5 = CaS + 1/2 50 +

+ СО, в) разложения известняка

CaCO9-+ Сао + СО

r) шлакования окиси кальция

СаО + FeS — Са0 FeS, Последняя реакция особенно интенсивно протекает при температурах о более 800 .С, когда скорость образования высокотемпературной модификации СаО меньше скорости ее шлакования.

Углерод, входящий в состав железосероуглеродистого материала, препятствует образованию сульфата кальция и двуокиси серы:

CaCO> + 1/2 S + С = CaS + 2СО

CaCO3 + S0 > + 4С = CaS + 5CO.

Введение в состав шихты комплексного железосероуглеродистого материала позволяет стабилизировать образующиеся в системе Мп-Fe-0- Са-S фазы и тем самым уменьшает фазовые превращения и разрушения агломерата, что подтверждается петрографическими и микрорентгеноспектральными исследованиями.

Выбранное количество добавляемого в шихту железосероуглеродистого материала обосновывается по верхнему пределу максимально допустимым содержанием железа в углеродистом ферромарганце, а по нижнему, — тем, что добавка в аглошихту менее 1% железосероуглеродистого материала не оказывает существенного влияния на механические характеристики получаемого агломерата.

Шихту предлагаемого состава испытывают в лабораторных условиях при получении офлюсованного марганцевого агломерата.

Состав опытных шихт и результаты лабораторных исследований приведены в таблице.

831824

Формула изобретения

Составитель Л. Шашенков

Редактор И. Николайчук Техред Е. Гаврилешко Корректор М. немчик

Заказ 3019/18 Тираж 681 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Проведенные лабораторные исследования показывают, что ввод в аглошихту комплексного .материала, содержащего железо, серу и углерод, позволяет получить весьма прочный агломерат, не разрушающийся при воздействии на него водяных паров эа счет более полного усвоения сво- бодной окиси кальция. Кроме того, производительность установки повышается с 1,46 до 1,83 т/м ч, на

30Ъ снижается расход коксовой мелочи, увеличивается выход годного.

1. Шихта для производства марганцевого агломерата, включающая марганцевую руду, твердое топливо и флюс, о т л. и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения ассимиляции окиси кальция расплавом в процессе спекания, повышения производительности и снижения расхода твердого топлива, шихта дополнительно содер-, жит железосероуглеродистый материал при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Флюс 12-20

Твердое топливо 7-9

Желеэосероуглеродистый материал 1-8

Марганцевый материал Остальное

1О

2. Шихта по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве же- леэосероуглеродистого материала содержит отходы обогащения сернистых углей следующего состава, вес.Ъ:

15 Сера 48-50

Углерод 10- 12

Железа Остальное

Источники информации, 29 принятые во внимание при экспертизе

1. "Сталь", 1967, 9 12, с. 1068-1071.