Способ получения окатышей для выплавки марганцевых ферросплавов

 

Союз Советски н

Соцыапыстычесиых

Респубпнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1905302 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060779 (21) 2793411/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150282. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 150282 (51)М. Кл.

С 22 В 1/24

Га«уд«рстваиный н«иятет

СССР

«о делан нзобретеннй н отнрытнй (53) УДК669.1:

:622.782 ° . 42 (О 88. 8) К, Г, Сорокин, М, И. Громов, Л. A. Петров, Л. И, Шашенков, А, В. Петров и A. А. Чайче (72) Авторы изобретения (7l } Заявитель

Институт металлургии им, А. А. Байкова

/ с

leaf g i

- 1г

I (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКАТЫШЕЙ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ

МАРГАНЦЕВЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ

Изобретение относится к подготовке руд и концентратов для выплавки ферросплавов и может быть применено на ферросплавных заводах.

Известен способ производства восстановленных мар ганцеворудноу гольных окатышей, характеризующийся тем, что рудноу гол ьные мар ганцевые окатыши готовят с содержанием угля 4 - 15i от веса шихты, Нагревают окатыши во вращающейся печи до 1050 - 1150 C продуктами горения природного газа или отходящего из электропечи колошниксвого газа, Содержание газообразного восстановителя (сумму Н и CO) под15 держивают в отходящих из вращающейся печи газах в зависимости от содержания летучих в твердом восстановителе 9 - 20 с целью получения остаточного углерода в обожженных окатышах в пределах 0,5 — 4,5i 11) .

К недостаткам способа следует отнести то, что он не позволяет получить достаточно прочные предвосстановленные марганцевые окатыши, содержащие остаточный (после обжига). углерод в количестве, позволяющем выплавлять из них ферросплавы беэ дополнительной подачи в ферросплавную печь твердого восстановителя.

Прочность окатышей в этом способе обеспечивается образующейся при о6» жиге силикатной связкой преимущественно тефроитового состава (Мп SO ), Выгорание углерода внутри окатышей (в процессе обжига во вращающейся печи) препятствует получению в достаточном количестве для выплавки ферросплавов остаточного углерода.

Образующаяся при этом разветвленная сеть пор является основным препятствием для получения прочных окатышей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства окатышей из железорудных концентратов, включающий смешивание

905302 измель .енных компонентов шихты, окомкование со связующим, в котором на говерхность сырых окатышей накатывают твердое углеродистое топливо, после чего их загружают в шахтную печь и обжигают при 1200 - 1370 С 12).

Недостатком -,ï,îñîáà является то, что при восстанов -.:нии рудных окислов до металла может быть использован только слой накатанного твердого углеродистого топлива. При этом не решается вопрос прочности окатышей при восстановлении при низких температурах до образования коксового кар— каса (около 600 С), который препятствует,разрушению окатышей при повышении температуры до образования силикатной связки.

Цель изобретения — повышение прочности окатышей при восстановительном gg обжиге до температуры образования силикатной связки и получение в них после обжига остаточного углерода в количестве, необходимом для выплавки ферросплавов. 25

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения окатышей для выплавки ферросплавов, включающем смешивание измельченных компонентов шихты, окомкование со связующим и с дополнительным накатыванием твердого топлива, количество коксующегося угля в накатанном слое составляет 10 -201 от веса рудного материала, причем соотношение коксую35 щегося угля и связующего, в качестве которого используют раствор сульфитно-спиртовой барды с удельным весом

1,15 - 1,30 г/см поддерживают в пределах 1: (0,2 — 0,3) °

Шихту, включающую марганцеворудый концентрат и предварительно измельченные флюс, уголь и другие добавки, смешивают и окомковывают, При этом весовое отношение шихтовых ком45 понентов соответствует расчетному на получение сплава без дополнительной добавки их в элек- роруднотермическую печь, В качестве твердого восстановителя

50 в окатыши закатывают недефицитные сорта угля, в том числе антрацит. Затем на полученные окатыши накатывают в количестве 10 - 20 от веса марганцеворудного концентрата коксующийся уголь. При этом увлажнение ведут вод55 ным раствором сульфитно-спиртовой баоды с удельным весом g =1,15-1,30 г/см в количестве 20 — 302 от веса коксую,. егося угля. Увлажн:ние коксующего.:: угля раствором сульфитно-сп: prовой барды в количестве менее 204 от веса коксующегося угля не обеспечивает необходимого влагонасыщения дгя продуктов его накатывания на поверхность указанных гранул, Увлажнение коксующегося угля раствором сульфитно-спиртовой барды в количестве более 304 от его веса создает, избыточное влагонасыщение, которое также не обеспечивает нормальные условия накатывания угля на гранулы, т.е. образуптся неправильной формы комки, которые при этом снимаются и полностью нарушают ведение процесса окомкования.

Указанное количество коксующегося угля обусловлено тем, что меньшее количество коксующегося угля не позволяет получить слой коксующегося угля достаточной для упрочнения гранул до момента образования силикатной связки в процессе обжига до температур выше 1000 С, Кроме этого, содержание коксующегося угля в дополнительно накатанном слое менее 10 приводит к частичному выгоранию внутрь закатанного углерода. Содержание угля в слое выше 203 приводит к значи— тельному увеличению расхода топлива в целом на процесс обжига без дополнительного выигрыша B технологии, Пределы удельного веса раствора сульфитно-спиртовой барды(ССБ)(g = 1, 15

1,30 г/см )и ее количества (20-303) обусловлены процессом накатывания коксующегося угля на поверхность сырых окатышей. При удельном весе ССБ менее 1,15 г/см процесс окомкования идет, но масса ССБ в окатышах не достаточна для получения достаточно прочных гранул до температуры

600 С при их обжиге. Удельный вес

ССБ более 1,30 г/см затрудняет процесс грануляции. Количество водного раствора ССБ (10 - 204) обусловлено накатыванием коксующего угля на поверхность сырых гранул, Расход ССБ с удельным весом =1,15-1,30 г/см вне указанных пределов (10 - 201) затрудняет процесс получения равномер ного слоя угля на окатышах. Полученные таким образом окатыши cywar отходящими из обжиговой вращающейся печи газами на конвейерной машине, в сушильном барабане или другой печи.

Гемпература сушки не должна превышать 250 С, так как при нагреве выше о этой температуры наступает явление

Высушенные окатыши об>кигали при

1150 L в атмосфере газа следующего состава, : СО 15, С02 25 и М 60 .

Холодная прочность гранул на раздавливание при температурах обжига

700 С и 1150 С приведена в таблице.

1

Химический анализ обожженных гранул показал, что остаточного (после обжига) углерода в двухслойных гранулах достаточно для восстановления закиси марганца до металла и получения сплава, В однослойных окатышах на 20 — 30 .. остаточного углерода меньше и его необходимо восполнять в электроруднотермическом процессе добавкой кокса.

Результаты выполненных плавок марганцеворудноугольных предвосстановленных окатышей показали, что остаточный (после обжига) равномерно и тонкораспределенный углерод в гранулах значительно интенсифицирует процесс металло и шлакообразования при плавке.

Настоящий способ позволяет на имеющемся B промышленности стандарт. ном оборудовании получать прочное

5 905302 шока и окатыши разрушаются. Высушенные окатыши обжигают во вращающейся печи до 1050 - 1150 С восстановительными газами, содержащими сумму Н2 и СО на выходе из печи

9 - 204, в зависимости от содержания летучих в угле.

В результате накатывания на поверх-!

-!о :ть Гранул коксующегося угля с ис— пользованием увлажнения раствором 1» сульфитно-спиртовой барды в процессе сушки до температуры 250 С за счет сульфитно-спиртовой барды на окатышах получается прочный поверхностный слой накатанного коксующего угля, 15 который не позволяет разрушаться гранулам в процессе восстановительного их об>кига вплоть до 600 С, т,е. до температуры коксования угля накатанного слоя коксующего угля. Образую- 2о щаяся при 600 - 650 С коксовая оболочка способствует упрочнению поверхностного слоя вплоть до упрочнения за счет силикатной связки, которая интенсивно образуется внутри окатышей 25 в температурном интервале 1050 -1150 С.

В процессе обжига во вращающейся печи происходит выгорание углерода за счет окислительного потенциала газов печного пространства. По гре- ЗВ дложенной технологии выгорает в основном поверхностный слой накатанногo угля, а внутрь закатанный уголь используется частично на восстановление высших окислов до закиси марганца и сохраняется в необходимом количестве на дальнейший процесс восстановления окислов марганца до металла в электроруднотермической печи.

Б результате слой накатанного кок- 40 сующего угля на сульфитно-спиртовой связке предохраняет окатыши от разрушения в низкотемпературных зонах обжига и способствует получению остаточного углерода, необходимого для 4 дальнейшего процесса восстановления окислов до металла. При этом прочность обожженных двухслойных гранул значительно выше прочности гранул без накатанного угля потому, что гра- о нулы, содержащие большее количество остаточного углерода, имеют меньшую пористость. Нагревать гранулы выше

1150 С не рекомендуется, так как выше э ro : температуры наблюдается замет. ное "..-",ç»÷ÿã÷åíèå гранул, Образование жидкой фазы неизбежно приведет к слипанию гранул и образованию настылей во вращающейся печи.

П р и и е р . Окатыши готовили иэ Чиатурского окисного концентрата первого сорта, доломита и антрацита.

Содержание укаэанных шихтовых компонентов (в вес,3) было соответственно 60, 20 и 20, что соответствует расчету шихты на выплавку углеродис-:ого ферромарганца марки ФИн 78А флюсовым методом. На поверхность гранул, в разных опытах, накатывали донецкий коксующийся уголь в количестве 10, 15 и 20 процентов от веса рудного концентрата. При этом в качестве связки использовали раствор сульфитно-спиртовой барды g=l,25 г/см в количестве 203 от веса накатываемого угля. Полученные гранулы размером 15 — 18 мм в диаметре сушили 1 ч на воздухе при 250 С.

Прочность гранул на раздавливание после сушки находится в следующей зависимости от содержания угля в поверхностном слое:

Содержание донецкого коксующегося угля в поверхн. слое, г. от рудной части шихты 10 15 20

Прочность окатышей на раздавливание, кг/окатышей 8 19 26

2 8 лошник печи сводом, Это значительно улучшит санитарные уловия труда на колошнике, а также позволит исполь-, зовать высококалорийные газы, отходящие из печи, на технологические нужды при подготовке сырья.

l 90530 окускованное предвосст ановленное моношихтовое сырье для производства марганцевых ферросплавов. Моношихтовое прочное сырье упростит шихтозагрузку колошника электроруднотермической печи и позволит закрыть коПоказатели

Содержание донецкого коксующегося угля s поверхностном слое, 3 от рудной части шихты

10 15 20

10 15 20

Прочность двухслойных окатышей на раздавливание, кг/окатышей

28 39 54

Прочность тех же окатышей без накатанного донецкого коксующегося угля, кг/окатышей тыши накатывают слой коксующего угля .. в количестве t0 - 201 от веса рудного материала при увлажнении раствором сульфитно-спиртовой барды с удельным весом 1,15 - 1,30, г/см, причем соотношение количества у гля и раствора сульфитно-спиртовой барды поддерживают равным 1: (0,2 - 0,3) Формула изобретения

Способ, получения окатышей для выплавки марганцевых .ферросплавов, включающий смешивание измельченных компонентов шихты, окомкование со связующим и с дополнительным накатыванием твердого топлива, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности окатышей при вос- Источники информации

4S

1 становительном обжиге до температуры принятые во внимание при экспертизе образования силикатной связки и полу- 1. Авторское свидетельство CCCP чения в них после обжига остаточного N 484262, кл. С 22 В 1/08, 1973, углерода в количестве, необходимом 2, Патент CmA Ю 3545957 кл.75-3, для выплавки ферросплавов, на ока- 1970. сл

Составитель Л, Савицкая

Редактор В, Бобков Техред Р. Олиян Корректор О. Билак

Заказ 294/39 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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