Шихта для формирования оболочки железорудных окатышей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик п 1253917(51)М. Кл. С 22 В 1/24 с присоелиненнемзаявки Рй Государственный комитет СССР(23) П риоритет Опубликовано 07,08.80. Бюллетень ЗЙ 29 ва делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.08.80 В, А. Кобелев, Л, И. Леонтьев, Б. 3. Кудинов, А. П. Казаков,С, В. Шаврин, Н, А, Ватолин, Г. Е. Овчинников, А, А. Першуков,В, В, Булычев, ЛС. Грабко и Л. И. Йеньгина(7 ) Заявитель Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР(54) ШИХТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОЛОЧКИ )ЙЕЛЕЗОРУДНЫХОК АТЫ ШЕЙ Изобретение относится к области чер- ной металлургии и может быть использо вано при подготовке к переработке железных руд, в частности, железорудных окатышей.Известен способ формирования оболоч 5 ки железорудных окатышей, предусматривающий образование феррита кальция на поверхности окатышей с целью предотвращения их слипания в шахтной печи. Шихта для оболочки состоит иэ известняка, извести или доломита 13.Недостатком способа является невозможность удаления вредных примесей в результате обжига. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ производства окатышей, по которому оболоч.ка окатышей формируется из смеси шлакообразующих окислов железной руды, известняка, песка, взятых в соотношениях, обеспечивающих образование тестообраэных и жидких продуктов, например, весЛ: 2гематитовая руда - 40, кокс - 10, сода -6, бентонит - 2 2Недостатком этого способа являетсчневозможность удаления вредных примесей (например, фосфора) при термообработке иэ-эа наличия в оболочке твердыхвосстановителей, как окислов железа, таки недиссоциированных карбонатов,Кроме того, компоненты (железная руда, известняк, кокс, сода), входящие всостав шлаковой оболочки являются дорогостоящими и.Целью изобретения является удалениефосфора, уменьшение затрат на производство оболочки.Поставленная цель достигается тем,что оболочка состоит из 40-70% сталеплавильного и 30-60% доменного шлака,Нижний предел содержания доменногошлака в шихте, т,е. 30%, обусловлен образованием двухкальциевого силиката воболочке, При содержании в шихте доменного шлака менее 30% условия образования двухкальциевого силиката при обжиге3 7539и саморассыпания оболочки после охлаждения становятся цеблагоприятнымц, чтоуменьшает степень удаления вредных примесей, в частности фосфора. Верхний предел содержания доменного шлака в шихтело5т,е, 60 обусловлен минимальным содержанием окислов железа ц кальция в оболочке, необходимым для эффективного удаления фосфора. При содержаниях в шихтедоменного шлака более 60% резко уменьшается обесфосфоривающая способностьшлаковой оболочки,Нижний предел содержания в шихтесталеплавильного шлака ( т,е, 40%) зависит от минимального содержания в оболочке окислов железа и кальция, необходимого для эффективного удаления вредных примесей. При содержании в шихтесталеплавильного шлака менее 40% условия удаления вредных примесей становятся неблагоприятными, Верхний предел содержация в шихте сталеплавильцого шлакат,е, 70% обусловлен образованием двухкальциевого силиката в оболочке. При содержании в шихте сталеплавильцого шлака 25более 70% условия образования двухкальциевого силиката после обжига и саморассыпания оболочки при охлаждении становятся неблагоприятными, что резко уменьшает степень удаления вредных примесей, зоГраничные соотношения доменного исталеплавильного шлаков не могут бытьопределены расчетным путем, посколькуудаление вредных примесей зависит нетолько от содержания отдельных окислов З 5в шлаковой оболочке, а определяется экспериментально в каждом конкретном случае для соответствующих составов шлакови железорудных материалов. Саморассыпацие шлаковой оболочки не определяется 4 Отолько стехиометрическим отношениемокислов СаО и 5О, а зависит от большого количества факторов, например, отсодержания в каждом из шлаков окисловалюминия, магния, марганца, железа, титана, пятиокиси фосфора, серы, от температуры и времени термообработки, от скорости охлаждения, толщины шлаковой обопочки и т, д,П р и м е р 1 (по прототипу), Нажелезорудные окатыши из концентратасостава (таб. 1) с твердым топливом(коксик) накатывали оболочку из шихты:железная руда - 40%, кремнезем - 30%,известняк - 10%, коксик - 10%, сода - 556%, бецтонит - 4%. После термообработки на лабораторной обжиговой установкепри температурах 300-1400 С в течение20 минут, охлаждения со скоростью 17 ф2 О град./мин и отделения оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора.Степень удаления фосфора в этом случаесоставляла 20 ,П р и м е р 2. На железорудныеока тыш и с твердым топливом того же состава, что и в примере 1 накатывали оболочку из шихты, состоящей из доменного(60 о) и сталеплавильного (40 ) шлаков (табл. 2). После термообработки поуказанному выше режиму и отделения шлаковой оболочки окатыши анализировали насодержание фосфора. Степень удаления вэтом случае составляла 82,5 о .П р и м е р 3. На железорудные окатыши с топливом (состав примера 1) накатывали оболочку иэ шихты, состоящейиз доменного (45%) и сталеплавильного(55%) шлаков (состав в табл. 2), Термообработку проводили по тому же режимучто и в примере 1, 2, После отделенияшлаковой оболочки окатыши анализировалина содержание фосфора. Степень удаленияфосфора составляла 8 5, 3%,П р и м е р 4, На железорудные окатыши с топливом (состав тот же, что ив примере 1, 2, 3) накатывали оболочкуиз шихты, состоящей из доменного (30 о )и сталеплавильного (70%) шлаков (составв табл, 2)Термообработку проводили потому же режиму, что в примерах 1, 2, 3,После отделения шлаковой оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора,Степень удаления фосфора составляла90,5 о ,П р и м е р 5, На железорудные окатыши иэ того же концентрата, что и в примерах, приведенных в ранее с твердымоплиом (коксик) накатывали оболочкуиз шихты, состоящей из доменного (20%)и сталеплавцльного (80%) шлаков тогоже состава, что и в приведенных ранеепримерах. После термообработки на лабораторной обжиговой установке при температурах 300-1400 С в течение 20 минутохлаждения со скоростью 20 град,/мин иотделения оболочки окатыши анализировали на содержание фосфора, Степень удаления фосфора в этом случае составляла 30%.П р и м е р 6, Условия проведенияопытов те же, что и в примере 5, Составшихты для формирования оболочки окатышей: доменный шлак - 70 о , сталеплавильный шлак - 30%, Степень удаления фосфора в этом случае составляла 20 о ,Таким образом, техническое преимушество изобретения перед существующими вудалении вредных примесей состоит в том,что последние концентрируются в саморас5 753917 Ьсыпакзцейся шлаковой оболочке, которая зорудных окатышей в количестве 5-20% легко отделяется после обжига от железо- от веса окатышей вместо известняка поэрудного ядра. волит получить годовой экономический эфЭкономическая эффективность примене- фект 421,4 тыс, рублей при переработке ния изобретения кроме повышения качест-1 млн. тонн в год фосфористых железных ва металлизованных окатышей за счет уда- руд Лисаковского месторождения,ления вредных примесей (которое в дан- Использование данного состава шихты ном случае не оценивалось) состоит в эа- для оболочки при металлизации окатышей мене известняка шлаками - отходами ме- позволит значительно увеличит степень таллургического производства, При этом 10 удаления вредных примесей (например, использование шлаков для оболочки желе- фосфора с 20 до 82,5 - 90,5%). Таблица 1 Состав концентрата К онцентрат 60,77 28,25 0,5 6,0 6,46 Таблица 2 Доменный,2-1 0,3-4,6 5-1 0 10,0,0 Доменный шлак 30-60Сталеплавильный шлак 40-70 формула изобретеШихта для формирования оболочклезорудных окатышей, содержашаяобразующие окислы, о т л и ч а юя с я тем, что, с целью удаленияра и уменьшения затрат на произвооболочки, в качестве щлакообразуюшокислов, она содержит доменный иплавильный щлеки при следуюшем сшенин компонентов, весЛ; ния и жеакоИсточники информации,ринятые во внимание при экспертизе ш а - фосфоствотале 1, Патент США Ж 3975782,кл. С 22 В 1/08, 1975. 2. Патент США Ж 3153536,кл, С 22 В 1/08, 1971 прототип