Способ производства брикетов

О П-И САЙ-Й Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21-0677 (21) 2500489/22-02с присоединением заявки Нов(51)м. (л.2 С 22 В 1/24 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытиИ(71) Заявитель Институт черной металлургии(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРИКЕТОВ 2 Изобретение относится к доменномупроизводству и может быть использовано также при выплавке стали.Известен способ пройзводствабрикетов из частично восстановленныхокислов железа, заключающийся в том,что железосодержащие соединения частично восстанавливают с удалениемкислорода и получающийся продукт, содержащий окислы железа и 0-10 металлического железа, брикетируют путемгорячего прессования при температурениже 815 С и давлении вьвае 700 кг/см11При таком способе производствавысокая плотность брикетов, необходимая для обеспечения высоких прочностных свойств, отрицательно сказываетсяна их восстановимости. Для проплавкив доменной печи полученных по такомуспособу брикетов требуется, как ипри использовании агломерата и окатышей, большое количество дорогостоящего кокса,Наиболее блнзким к изобретению потехнической сущности является способбрикетирования гематитовой мелочи,включающий нагрев мелочи в условияхвосстановления с повышением температоы до 454-565 фС и достижением степени восстановления гематита 15-30, смешение холодной мелочи битуминозного угла с нагретой и частично восстановленной мелочью гематита до получения однородной дисперсионной смеси, содержащей около 5-15 угла и имеющей температуру около 315-426 С, прессование смеси в брикеты сразу же 1 О .после смешения с сохранением упомянутой температуры, причем в качестве связующего служит уголь, а.охлаждение брикетов предупреждает повторное окисление гематита 21. Однако окуско- ванные железорудные материалы с таким типом связки в их структуре не отвечают современным требованиям доменного производства. Они имеют недостаточную механическую прочность как в исходном состоянии, так и при последующей восстановительно-тепловой обработке, высокую истираемость, неудовлетворительную транспортабельность.Для получения углеродистой связки требуется трудноосуществимое тщательное перемешивание компонентов, применение специальных, переходящих в пластическое состояние углей. Некоторое улучшение прочности таких материалов может быть достигнуто за счет введения ЗОповышенного количества углерода (связка), которое является избыточным для существующих условий доменной плавки. Использование в брикетах непрокаленного угля приводит к поглощению выделяющихся иэ него сернистых соединенийжелезорудной Фазой.Цель изобретения вповышение про=изводительности доменных печей и сни жение расхода кокса при проплавке углеродсодержащих брикетов.Это достигается тем, что по предлагаемому способу восстановление желеэорудных концентратов осуществляют до 33-40;при 850-900 С, а углерод- содержащий компонент вводят предварительно нагретым до 850-1000 С. 15При прессовании восстановленного на 33-40 концентрата при температуре восстановления или сниженной до 800-850 С за счет естественных тепловых потерь получают брикеты с совер шенно другим типом связки, которая обеспечивает прочность почти на поря"док большую, чем имеют брикеты, полученные по известному способу. Связь между зернами частично восстановлен- р 5 ного концентрата осуществляется засчет установления связей между поверхностными атомами частиц, пришецших "втесное соприкосновение в результатесовместной пластической деформациипри брикетировании.Степень, восстановления 33-40 выбрана иэ соображений получения пластичного, легко деформируемого материала, обеспечивающего тесйый койтактчастиц. Из окислов железа только вюстит обладает оптимальными пластическими свойствами; Нижний предел степени восстановления (33) соответствует переводу железорудного материала в вюстит. Верхний предел (40) соответствует образованию до 10 метал" "лического железа,.Более высокая степень металлизациишихты перед брикетированием нерациональна, так как начинается слипание частиц, сегрегация, настылеобразова-ние в восстановительном агрегате,ухудшается процесс обессеривания.Температура восстановления концентрата, равная 850-900 ОС, обеспечивает по сравнению с принятой в известном способе быстрое и более глубокое восстановление. При более низкой температуре восстановления в случае значительных тепловых потерь при передаче на пресс может ухудшиться пластичность. материала. При температурз восстановления выше 900 С процесс восстановления затрудняется из-эа спекания свежевосстановленных частиц (вюститных или частично металлизованных) Щ между собой и налипания их на стенку восстановительного агрегата.В отличие от известного способа при получении брикетов по предложенной технологии углеродсодержащий мв) териал не является связующим. Частицы егоэ брикете являются механическими включениями, не образуют связей с зернами железосодержащего компонента Введение углерода имеет целью резкое повышение восстановимости брикетов. По результатам исследований введение углерода увеличивает скорость восстановления брикетов в атмосфере водорода при 900-1050 С в 2-3 раза по сравнению с вюститными беэуглеродистыми брикетами.Наибольший прирост восстановимости на единицу веса вводимого углерода дают добавки его в количестве 4-7. Выше 7 прирост восстановимости брикетов уже незначителен, в то же время начинается снижение прочностных свойств, При добавках меньше 4 углерода прирост восстановимости также уменьшается.Нагрев углеродсодержащего материала до температуры восстановления железорудного материала,(850 С) позволяет выдержать необходимый температурный режим брикетирования. Частицы углеродсодержащего материала не вызывают в этом случае локального охлаждения вюститных частиц, контактирующих с углеродистыми, и не раэупрочняют образующуюся вюститную связь. Кроме того, осуществление предварительной прокалки углеродистого материала обеспечивает удаление из него серосодержащих соединений. При производстве известным способом как при брикетировании, так и особенно при дальнейшей восстановительно-тепловой обработке, сера захватывается окислами железа и металлическим железом, Нагревать углеродистый материал выше 1000 С нет необходимости, так как нагрев до этой температуры уже обеспечивает в основном удаление иэ уганя серосодержащих соединений.П р и м е р. На лабораторной установке горячего прессования производят брикеты по предлагаемому способу. Для этого магнетитовый концентрат КМА (68 Ге,ц) восстанавливают во вращающейся трубе при равновесном дпя вюстита Соотношении СО:СО в газовой фазе, смешивают его с нагретым до 850 С антрацитом (93 С), измельченным до крупности меньше 0,5 мм, ипрессуют при 850 С и давлении1100 кг/см . Брикеты из шихты с до 2бавкой 4 углерода имеют прочностьна раэдавливание 2100 кг/обра Эец, сдобавкой 7 углерода - 1200 кг/образец, Прочность брикетов,. полученных известным способом, составляет 210- 257 кг/образец. При высокой восстановимости углеродистые брикеты, полученные предлагаемым способом, сохраняют высокие прочностные свойства впроцессе восстановления, Так, при обработке в реакторе Линдера с полками в температурно-газовом режиме, отве,727701 Формула изобретения Составитель Л. СавицкаяРедактор Е. Яковчик Техред М.Петко Корректор В. Синицкая Заказ 1080/27 Тираж 694 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чающем условиям доменной плавки на комбинированном дутье высоких параметров, углеродистые брикеты дают выход мелочи (Фракция 0-5 мм) менее 5.Брикеты, полученные известным способом из тех же концентратов, после испытания в тех же условиях дают 13,6 мелочи, окатыши Центрального Криворожского горно-обогатительного комбината дают соответственно 24,4,Таким образом,.железорудные брикеты, полученные предлагаемым способом, имеют высокие металлургические свойства. Применение их резко улучшает гаэодинамические условия плавки и обеспечивает повышение производитель ности доменной печи и сокращение удельного расхода кокса.Установлено, что снижение количе"тва мелочи (фракция 0-5 мм) в железорудной части шихты на 1 приводит 20 к росту производительности печей на 1 и снижению расхода кокса на 0,5.Исходя иэ этого, при использова-нии брикетов, полученных предлагаемым способом достигается рост произ водительности печей более, чем на 8 и снижение расхода кокса более, чем на 4, по сравнению с брикетами, полученными известным способом. По сравнению с работой на окаты" шах производительность печей возрастает примерно на 20, а экономия кокса (даже без учета замены части кокса вносимЫм с брикетами углеродом) составляет около 10. Способ производства брикетов для дбменной плавки, включающий частич.ное восстановление желеэорудных концентратов, последующее введение уг" леродсодержащего компонента в количестве 4-7 вес. по углероду и горячее прессование, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности доменных печей и снижения удельного расхода кокса, восстановление желеэорудных концентратов Осуществляют до 33-40 при 850-900 С, а углеродсодержащий компонент вводят предварительно нагретым до 850-1000, С. Источники информации,принятые во внимание .при экспертизе 1. Патент ФРГ 9 1123351, кл . 40 Вр 1969,2. Патент США М 3295952, кл. 75-3,1967,