Способ получения окисленных окатышей

ш 1 670626 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссвэ Советских Ссциалистичвских республикллетень24 3) Опубликовано 5) Дата опублик 30.06,79, Б 53) УДК 622. пс делам изеСретепий и аткрытий. Г, Меламуд, Е. А, Пахомов, В. Я. Дегодя, А. М. Дюльдин, учно-исследовательский и прои механической обработки Л. Б.Б .С.Гоктныйполезн,1) Заявител ИЯ ОКИСЛЕННЪХ ОКАТЪШЕ Л О Изобрстение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве окатышей.Известен способ получения обожженных окатышей, включающий окислительный обжиг при 1200 - 1350 С со скоростью нагрева 50 - 120 С в минуту и выдержкой при температурс обжига до 10 мин с последующим охлаждением окатышей до 500 С со скоростью не более 80 С в 1 мин 1.Окатыши, обожженные по известному способу, имеют неудовлетворительную прочность при восстановлении.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения прочных обожженных окатышей, включающий предварительный обжиг сырых окатышей из магнетитовых железных руд с флюсом в окислительной атмосфере при температуре, достаточной для окисления Гез 04 в руде ГееОз, но не превышающей температуры плавления шихты (1205 С). Окатыши выдерживают при этик условиях до полного окисления, а затем обжигают при тем перату ре (1205 - 1345 С), достаточной для образования жидкой фазы и окончания взаимодействия основных и кислотных окислов шихты, но без образования расплава на поверхности окатышей 12. Недостатком известного способа получения окатышей является также недостаточная прочность окатышей прп восстановлении, обусловленная тем, что прп получении 5 окатышей из очень богатых концентратов,из концентратов с тугоплавкой пустой породой, количество жидкой фазы, образующейся при обжиге в интервалс указанных температур, недостаточно для того, чтобы 10 противостоять разрушающим усилиям, сопутствующим процессу восстановления.Целью настоящего изобретения являетсяповышение прочности окатышей при восстановлении, снижение их разбухания пу тем формирования в окатышах при обжигенеобходимого количества маловосстановимой и слаборазрушающейся связки без снижения прочности окатышей в холодном состоянии.20 Поставленная цель достигается тем, чтоокатыши, окисленные на 85 - 90%, обжигают при 1300 - 1375 С с выдержкой, обеспечивающей степень диссоциации гематита 20 - 25%.25 Сущность предлагаемого способа заключается в том, что обжиг окатышей осуществляют в две стадии: низкотемпературная - температура обжига не превышает температуру появления расплава в окаты шах; высокотемпературная - темпсратураФ) (еообш)ЮО 1 ОО где обжига равна или выше температуры диссоциации гематита в окатышах.На первой стадии обжига достигают практически полного окисления магнетита (в случае получения окатышей из магнетитовых концентратов), декарбонизации и дегидратации, чем обеспечивают структурно- текстурную и фазовую однородность окатышей, Продолжительность этой стадии обжига подбирается на основании данных о кинетике вышеупомянутых процессов с учетом размера окатышей.На второй стадии обжига в результате диссоциации гематита двухвалентное желе. зо дает начало образованию железосиликатпому или железокальциевосиликатному расплаву на контакте с силикатными минералами шихты или кальциевоферритным расплавом.Температура и продолжительность обжига на высокотемпературной стадии устанавливается исходя из состава окатышей, содержания кислорода в газотеплоносителе и в каждом конкретном случае находятся опытным путем. При этом обобщающей характеристикой, косвенно отражающей количество получаемой шлаковой связки на основе двухвалентного железа, является степень диссоциации гематита.Степень диссоциации гематита в окатышах рассчитывают по формуле к пппк (ф) пппф 1 0,11ЮО ЮО 1 ОО ЮО 1(К) и (Ф) - содержание концентрата и флюса висходной шихте,ПППк и ПППф - потери при прокаливании концентрата и флюса, %;(ГсОоощ) К - содержание железав концентрате, о/о,Связка рудных гематитовых зерен наоснове железосиликатного стекла и известково-железистых оливинов является трудновосстановимой, а следовательно, и слаборазрушающейся при восстановлении, чтообеспечивает высокую стойкость окатышамв условиях восстановительной обработки винтервале температур 500 в 10 С.Офлюсованные окатыши, получаемые известными способами, температура обжигакоторых ниже температуры диссоциациигематита, имеют шлаковую связку на основе ферритов кальция, обладающих высокойвосстановимостью при достаточной прочности в холодном состоянии. Однако легковосстановимая при 500 - 800 С шлаковая 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 б 5 связка не препятствует доступу восстановительных газов к гематитовым зернам. Последние восстанавливаются в указанном температурном интервале до магнетита и частично вюстита, теряя при этом на 80 - 90% свою первоначальную прочность.Способ осуществляется следующим образом,Получены из магнетитового концентрата окатыши разной стспени офлюсования и степени обогащения. В интервале температур 950 - 1050 С образцы выдерживают в течение 15 - 20 мин до полного окисления. Затем поднимают температуру до 1300 - 1375 С с выдержкой в 6 - 12 мин и охлаждают до комнатной температуры со скоростью 100 С/мин.Обожженные образцы подвергают испытаниям для определения холодной и горячей прочности, а также разбухания в токе восстановительного газа, содержащего 33 - 35 /о СО, 65 - 67% СО 2, при нагреве со скоростью 10 С/мин до температуры 1000,С.В таблице приведены опытные данные, Из опытных данных следует, что независимо от степени обогащения концентрата и основности при достижении степени диссоциации гематитаболее 20 - 25/о окатыши и брикеты в интервале температур 500 в 10 С при восстановлении практически не разбухают и не разрушаются. При меньших значениях степени диссоциации степень разбухания и разрушаемость резко возрастают. Следовательно, температура обжига, равная или выше температуры диссоциации гематита, и время выдержки при этой температуре должны обеспечивать степень диссоциации гематита в окатышах не менее 20 - 25 О/ Дальнейшее повышение степени диссоциации гематита (более 30% ) нецелесообразно, так как разрушаемость образцов при восстановлении не изменяется, а эксплуатационные затраты возрастают.Необходимость достаточно полного (не менее 85 - 90/,) окисления окатышей из магнетитовых концентратов диктуется тем, что при уменьшении степени предварительного окисления увеличивается разрушение окатышей при восстановлении. Так, например, при обжиге окатышей из качканарского концентрата с уменьшенным количеством кислорода в теплоносителе и с повышенной (300 С/мин) скоростью нагрева степень окисления магнетита не превышает 60 - 70/о, Разбухание при восстановлении в этом случае составляет 5,5 - 6,5%Предварительно окисленные окатыши (95/О) из того же концентрата и обожженные при той же (1350 С) температуре со степенью диссоциации гематита 20 - 25/о имеют степень разбухания менее 3,5 О/О (выход класса 3 - 0 мм, по ГОСТ 19575 - 74, 10 - 12 о/о )670626 Химический анализ обожженных окатышей, % Характеристика компонентов шихтыМеталлургические свойства Параметры обжига Время изотермической выдержки, мин Содержание всеобщ концентрате, % Еф Степень диссоциации,%% Прочность, кг/ок Степень окисления, % Температура,ЯС СаО РеО Тип добавки 4,28 4,74 4,74 5,96 2,71 20 0 0 0 б 7,2 2,2 1,7 2,2 3,6 3,92 6,84 8,58 6,03 6,21 320 340 310 420 290 3,88 5,15 5,15 6,87 1,97 16,0 26,5 34,0 22,0 24,0 90 91 91 92 91 20 1340 1350 1360 1340 1390 Известняк 62,34 60,84 65,12 Формула изобретения Составитель Л. ПанниковаТехред А. Камышникова Редактор 3. Ходакова Корректор Р. Беркович Заказ 1314,10 Изд. М 421 Тираж 26 ЦНИИПИ 1-1 ПО сГ 1 оиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Внедрение предлагаемого способа получения окисленных окатышей позволяет в несколько раз снизить разрушаемость окатышей при восстановлении,Использование таких окатышей в доменной плавке обеспечивает снижение выноса колошниковой пыли, повышение стойкости засыпных аппаратов доменных печей и улучшение их технико-экономических показателей. Предлагаемый способ получения окатышей может быть реализован на различных известных обжиговых агрегатах без капитальных затрат.Ожидаемый годовой экономический эффект за счет повышения производительности доменных печей Нижнетагильского металлургического комбината, выплавляющих вападиевый чугун, и за счет снижения расхода кокса при проплавке окатышей с повышенной прочностью при восстановлениисоставляет 719,2 тыс. руб. Способ получения окисленных окатышей,включающий их сушку, нагрев с твердофазным окислением магнетита, обжиг иохлаждение, отличающийся тем, что,10 с целью повышения прочности при восстановлении, окатыши, окисленные на 85 -90%, обжигают при 1300 - 1375 С до степени диссоциации гематита не менее 20%.Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР259921, кл. С 22 В 1/24, 1965.2. Патент США3235372, кл. 75 - 5,1971.