Способ получения магнетитовых окатышей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 19.03. 81 (2t) 3262177/22-02 (Я) М. Ктт.з

С 22 В 1/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК669.1:

:622.788 (088.8) Опубликовано 300882. Бюллетень ¹32

Дата опубликования описания 300882 (71) Заявитель

Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИАГНЕТИТОВЫХ ОКЛТЫШЕИ

Изобретение относится к черной металлургии, а более конкретно к стадии подготовки железорудного сырья к доменному переделу.

Известен способ получения окисленных окатышей для доменного передела, включающий. сушку, нагрев с твердофазным окислением магнетита обжиг и охлаждение, но которому, с целью повышения. прочности при восстановлении, окатыши, окисленные на

85-90%, обжигают при температурах

1300-1375 С до степени диссоциации гематита не менее 20% (1J .

Однако данный способ не подходит для получения магнетитовых (неокисленных) окатышей в условиях окислительной газовой атмосферы промышленных обжиговых агрегатов. Получение магнетитовых окатышей по этому способу затруднено, так как нецелесообразно полностью окислять магнетит окатышей до гематита, чтобы затем в ходе обжига диссоциировать полученный гематит до магнетита, это приведет к снижению производительности оборудования для обжига окатышей и интенсивному изнашиванию футеровки зоны обжига, а также к увеличению расхода топлива на обжиг окатышей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения офлюсованных железорудных окатышей из .концентратов, содержащих

4-10% SiOn в пустой породе, включающий отфлюсованные шихты до СаО/$10 = —— 0,5-1,3 с последующим окомкованием, обжигом и охлаждением, согласно которому с целью повышения газопроницаемости слоя и прочности окатыаей в .процессе их восстановительно-тепловой обработки, при дозировании компонентов вводят MgO в количестве, обеспечивающем отношение СаО/MgO 1,53,9 f2) .

Недостатком известного способа является необходимость использования относительно дорогой добавки MgO, для производства которой необходимо автономное производство. Введение MgO в шихту для производства окатышей в условиях промышленного получения требует использования дополнительного технологического оборудования для подготовки и дозирования М80, что усложняет. процесс получения окатышей и увеличивает их себестоимость. MgO стабилизирует магнетит (затрудняет

30 его окислением только прн внедрении

954463 сго в, кристаллическую решетку магнетита. Время же нахождения окатышей в зоне высоких температур в промышленных обжиговых агрегатах мало для то.го, чтобы эти процессы получили значительное развитие. Для стабилизации всего магнетита потребуется значительное количество MgO, что приводит к значительному снижению содержания железа в окатышах и тем самым понижает их металлургическую цен- 10 ность. Использование магнетитовых окатышей в доменной печи вместо окисленных, вследствие того, что магнетитовые окатыши разупрочняются при восстановлении меньше, чем гематитовые, 15 приводит к увеличению производительности доменных печей и снижению себестоимости чугуна за счет уменьшения удельного расхода кокса из-за повышения газопроницаемости доменной 20 шихты в следствие уме ныне ния количе ства мелочи, образующейся при разрушении железорудной части шихты в восстановительной газовой атмосфере доменной печи.

Цель изобретения — повышение прочности окатышей при восстановлении с сохранением традиционных условий обжига в окислительной газовой атмосфере.

Поставленная цель достигается тем,З0 что, согласно способу получения окатышей, включающему окомкование шихты с добавлением МцО, сушку, нагрев, обжиг и охлаждение окатышей, MgO в виде магномагнетитового кон- З5 центрата наносят на поверхность необожженных окатышей.

С целью уменьшения окисления центральной части окатышей, между внешним слоем иэ магномагнетитового 40 концентрата и внутреннего слоя из обычного железорудного концентрата возможно нанесение слоя флюса, НапрНмер известняка или топлива. магномагнетитовый концентРат — Раэ45 новидность железорудного концентрата, содержащая в кристаллической решетке магнетита MgO, поэтому она мало окисляется или не окисляется совсем. Нанесение магномагнетитового концентрата на поверхность окатышей позволит получать магнетитовые окатыши без изменений традиционных условий обжига в окислительной газовой атмосфере промышленных обжиговых агрегатов. Нанесение магномагнетитового концентрата на поверхность окатышей позволит получать фактически двухслойные окатыши, внешний слой которых, состоящий из магномагнетитового материала, практически не окисляется и при обжиге частицы магноМагнетитов, спекаясь, образует пленку, которая блокирует доступ кислороду газовой фазы к внутреннему объему окатышей..

Таким образом, для получения магие- 65 титовых окатышей потребуется незначительное количество магномагнетитового концентрата. При этом содержание железа в окатышах изменяется незначительно, увеличивается прочность окатышей при восстановлении по сравнению с окатышами, изготовленными из железорудного концентрата и окислившимися в ходе обжига; увеличивается прочность окатышей на раэдавление, по сравнению с окатышами, полученными только иэ магномагнетитового концентрата. С целью уменьшения пористости внешнего, магномагнетитового слоя окатышей, магномагнетитовые материалы наносят на поверхность окатышей вместе со связующими материалами.

Таким образом, с уплотнением внешнего слоя окатышей создаются дополнительные препятствия для окисления внутреннего объема окатыша. Добавление флюса.или топлива (или комбинированный вариант: добавление и топлива, и флюса) позволяет практически избежать окисления даже при повреждении (трещинах) внешнего слоя окатыша из магномагнетита, так как при горении топлива материал окатыша оплавляется, образуя.плотную корку, препятствующую проникновению внутрь окатыша кислорода газовой фазы. Кроме того, при добавлении топлива хороШо опекаются внутренняя часть окатышей с внешней. В тех микрообъемах окатыша, где топливо соприкасается с железорудной частью шихты, образуется вюстит, т. е. содержание кислорода в обожженных окатышах несколь1ко меньше, чем в магнетитовых, что повышает их прочность при восстановлении. В случае нанесения между внешним и внутренним слоями окатыша слоя флюса, если кислород газовой фазы достигнет внутренней части окатыша, произойдет реакция между СаО флюса и гематита окисленной поверхности окатыша с образованием легкоплавких ферритов кальция, т.е. образуется значительное количество расплава, препятствующего дальнейшему окислению окатыша.

Пример. Опыты проводятся на окатышах, изготовленных из железорудного концентрата Соколовско-Сарбайского месторождения состава, вес.Ъ:

Fe>aw 66, 32

FeO 26,26 SiO 3,50

СаО 2,98

MgO наносится на поверхность окатышей в виде магномагнетитового концен. трата Ковдорского месторождения состава, вес,Ъ:

FeO„

FeO

Si 0

954463

0,47

:. 4,73

СаО

MgO

Исследуются также свойства окатышей, в которых магномагнетит наносится на поверхность окатышей вместе с бентонитом, с нанесением между внутренним и внешним слоями слоя из флюса, в качестве которого используется известняк с содержанием Сао

Т а б л и ц а 1

Химический состав, Ъ

Окатыши

Геа ИеО мдо

СаО

0,70

0,47

4,70 с добавлением MgO в чистом виде (по известному способу. .2,97

66,01 26, 18

3,47

0,47

3,22

2,73

0,47

3,17

2,68

0,47

3,12

2,65

0,47

Т а блица 2

Прочность при восстановлении, кг/окатыш.

Окатыши

I с нанесением на поверхность магномагнетитов;

52 с известняком; с топливом;

Изготовленные из магномагнетитового концентрата, 65,22 24,47 с нанесением на поверхность магномагнетитов; 66,26 26,09 с известняком 65,27 25,93 с топливом 64,27 25,68

Сырые окатыши сушатся при комнатной температуре в течение суток. Су" хие окатыши нагреваются и обжигаются в шахтной силитовой печи в токе воздуха при 1300 С. Скорость нагрева и охлаждения составляет 90150О/мин. ПрочностФ окатышей при восстановлении определяют после

Изготовленные по известному способу

52,6% с нанесением мея цу внутренним и внешним слоями слоя из топливакоксовой мелочи окатыши, полу енные только из магномагнетита.. В качестве связующего при изготовлении внутренней части окатышей используется бентонит э количестве 0,7% от веса шихты. Химический состав железорудной части шйхты приводится в ,табл. 1. изотермической выдержки при 800 С в токе водорода с расходом 1,5 л/мин до степени восстановления 20% с последующим испытанием на прочность при раздавливанин на разрывной машине PM-5. Результаты полученной зависимости прочности окатышей при восстановлении приводятся в табл. 2

954463

Продолжение табл. 2

Прочность при восстановлении, кг/окатыш.

Окатыши

59 изготовленные из магномагнетитового концентрата

5.2

Из табл. 2 видно, что окатыши, ".эготонленные с нанесением на поверхность магномагнетитов,,имеют более рц высокую прочность .при восстановлении, чем окатыши, изготовленные по известному способу. Окатыши, иэготов.. ленные нэ магномагнетитов, имеют та-: кую же прочность при восстановлении, как и скатки, изготовленные с нанесением на поверхность магномагнетитов беэ бентонита, но последние имеют более высокую прочность на раздавливая»е без восстановления, что позво- З лит транспортировать их на значитель ные расстояния с меньшим при этом ухудшении качества, что

Таблица 3

Прочность на раздавливание, кг/окатыш

Окатыши

190

150 иэ магномагнетитов

Кроме того, иэ табл. 1 видно, что магномагнетитовые окатыши содержат меньше железа, чем окатыши, иэготовфнные с нанесением на поверхность магнсмагнетитов, что также снижает металлургическую ценность магномагнетитовых окатышей.

Известно, что при увеличении прочности окатышей при восстановлении эа счет уменьшения количества . 69 мелочи, образующейся при разрушении окатышей .в восстановительной газовой атмосфере доменной печи, происходит повышение производительности печи на 0„5% и снижение удельного рас 5 в которых магномагнетит наносится вместе с бентоиитом;

Изготовленные с нанесением на поверхность магномагнетитов повышает их металлургическую ценность.

Кроме того, известняк и топливо наносят между магнетитовыми и магномагнетитовыми материалами окатыша, что не приведет к слипанию окатышей при обжиге при высокой температуре, необходимой для упрочненения окатышей, как зто иногда имеет место при изготовлении окатышей по обычной технологии. Это происходит потому, что магномагнетиты спекаются хуже, чем обычные магнетитовые материалы. Полученные результаты по прочности окатышей при раздавливании приведены в табл. 3 ° хода кокса на 0,5% на каждый 1% выведенной из доменной печи мелочи.

Использование предлагаемого способа получения магнетитовых окатышей в условиях окислительной газовой атмосферы промышленных обжиговых агрегатов, без изменения традиционных условий обжига окатышей обеспечивает простоту и низкую себестоимость получения магнетитовых окатышей вследствие отсутствия необходимости изменения режима обжига окатышей повышение прочности окатышей при восстановлении в 1,3 раза, повышение прочности

954463

Составитель Л. Шашенков

Техред M.Tåïåð, Корректор А. Дзятко

Редактор A. Фролова

Заказ 6372/24 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 окатышей на раздавливание в 1,26 раза.

Формула изобретения

1. Способ получения магнетитовых окатышей, включающий окомкование 5 шихты с добавлением MgO, сушку, нагрев, обжиг и охлаждение окатышей, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности окатышей при восстановлении при сохранении 10 традиционных условий обжига в окислительной газовой атмосфере, MgO в виде магномагнетитового концентрата наносят на поверхность необожжен- . ных окатышей. 15

2. Способ по п. 1, о т.л и— ч а ю шийся тем, что между магномагнетитовым концентратом и поверхностью окатышей наносится флюс.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и и с s тTеeмM, что между магномагнетитовым концентратом и поверхностью окатышей наносится топливо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 670626, кл. С 22 В 1/20, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 692879, кл. С 22 В 1/24, 1977.