Способ металлизации офлюсованных железосодержащих материалов

СООЗ С 08 ЕТСКИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ 6 ЛИК ОМИТЕТ СССРРЕТЕНИй И ОТНРТИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛдМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"(71) Институт металлургии Уральско,:го научного центра АН СССР(54) (57) СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ОФЛЮСО- . ВАННЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРМЗЩИХ МАТЕРИАЛОВ включающий двухстадийный обжиг и окислительной и восстановительной атмосферах и последующее охлаждение, о т л и ч а.ю щ и й ся тем, что, с целью повьааения степени удаления фосфора и серы, обжиг ведут в окислительной атмосфере до степени обра" зования ферритов кальция 90-98, а в восстановительной атмосфере - до степени образования двухкальциевого силиката 90-95%, после чего охлаждение ведут цт температуры обжига до 800 аС со скоростью 5-30 град/мин в нейтральной атмоОфере и от 800 до.50 фС со скоростью 50-300 град/мин1 в окислительной атмосфере.Изобретение относится к чернойи цветной металлургии и может быВиспользовано при металлиэации фосфористых: и сернистых желеэосодержащих материалов.Известен способ металлизации железорудных окатышей, согласно которому во вращающейся печи получают.металлизированные окатыши, содержащие после обжига 0,013-0,06 серыи 0,24 фосфора, при содержании серы 1 Ов исходном материале 0,01-0,06, Вспособе Круппа особенностью восстановления во вращающейся печи является способ извлечения избыточноготоплива-восстановителя иэ его смеси сотработанным флюсом и золой, который эа"ключается в элекТростатической се"парации немагнитной смесй продуктов.При этом удается извлеиь до 90 избыточного восстановителя и удалитьдо 85 серы и 92 известняка 11,Однако получаемый металлизированный продукт содержит много серы(0,03-0,06). По этому способу используются железные руды,. содержащие 0,01-0,02 серы.25Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ,включающийтермоэбработку офлюсованных окатышей го режиму: сушка приЗО280-380 ОС; обжиг при 950-1100 ОС: ватмосфере дымовых газов, содержащихО,".-2,2 О и 0 2-0,4 СО, затем вос+становление окатышей в перемешиваемомслоекуда добавляют твердый восстановитель. Температуру поддерживаютв пределах 865-1200 С; атмосфера восстановительная 2 .К недостаткам известного способаследует отнести высокое содержание 4 Осеры в металлизированном продукте(0,2-0,9) против 0,24 серы в исходном сырье и невозможность удаленияфосфора,Целью изобретения является повышение степени удаления фосфора и серы,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу металлизацииофлюсованных железосодержащих материалов, включающему двухстадийный обжигв окислительной и восстановительной 50атмосферах, последующее охлаждениев нейтральной атмосфере, обжиг ведутв окислительной атмосфере до степениобразования ферритов кальция 90-98,а в восстановительной атмосфере - до 55степени образования двухкальциевогосиликата 90-95, после чего охлаждение ведут от 1400 до 800 ОС со скоростью 5-30 град/мин в нейтральнойатмосфере, и от 800, до 50 С со ско Оростью 50-300 град/мин в окислительной атмосфере.Процессы десульфурации и образования трудновосстановимых соединенийфосфора протекают в окислительных 65 условиях и определяются завершен.ностью образования ферритов кальция,При степени образования ферритовкальция менее 90 процесс десульфурации незакончен и степень удалениясеры низка. При степени образованияферритов кальция 98 и более полностью завершены процессы десульфурации и образования фосфора кальция,дальнейший обжиг нецелесообразен.При обжиге в восстановительнойатмосфере происходят процессы восстановления окислов железа и минералообразования, Завершенность процесса образования двухкальциевого силиката определяет процессы восстановления железа и поглощения соединенийфосфора и серы двухкальциевым силикатом. При степени образования двухкальциевого силиката менее 9.0 незавершен процесс восстановления окислов железа. В связи с этим существуют соединения окислов железа иокислов фосфора и серы, препятствующие их разделению, Это обусловливает низкую степень десульфурации идефосфорации, При степени 1 образования двухкальциевого силиката 95и более завершается процесс восстановления окислов железа и происходитпоглощение фосфатов и сульфидовкальция. Дальнейший обжиг нецелесообразен, поскольку ведет к восстановлению фосфатов кальция и переводуфосфора в металлическое жеЛеэо. Всвязи с этим уменьшается степеньобесфосфоривания.Охлаждение с регулируемой скоростью в интервале температур оттемпературы обжига до 800 оС, т,е.(1400-800 С) обусловлено протеканием процесса полиморфного превращения 2 СаО510 .При температуре обжита выше1400 оС происходит оплавление шлаковойфазы окатышей и ухудшение условийудаления фосфора и серы,Нижняя граница температурного интервала охлаждения, т,е, 800 С,связана с условиями рассыпания шлака.Ниже этой температуры охлажцение слюбой скоростью не препятствует егосаморассыпанию. При рассыпании шлакапроисходит пространственное разделение частиц железа и шлака, содержащего фосфор и серу.Минимальная скорость охлажденияокатышей зависит от типа и,производительности охладителей и для большинства из них не может быть менее5 град/мин. Кроме того, при скоростиохлаждения менее 5 град/мин условиясаморассыпания шлака не меняются,но значительно снижается производительность охладителей. Верхний предел скорости охлаждения окатышей,т,е. 30 град/мин, обусловлен скоростью полиморфных превращений двух1006493 Таблица. Г Содержание1411 Материал РеЫ, РеО СаО МКО 510 А 1 5 Р О Ьап,Руда 1 62,30 27,00 2,5 2,00 4,00 1,5 0,38 -. 4,4 Руда Т 1 60,77 28,25 0,5 0,68 6,46 6,0 - М,87 0,4.30 град/мин. При скорости охлаждения)более 30 град/мин рассыпания шлакане происходит.Охлаждение в окислительной атмосфере со скоростью 50-300 град/мин 5в интервале температур 800-50 С обусловлено необходимостью предотвращения окисления металлического железа.Верхняя граница температурного интервала, т,е. 800 С, обусловлена нижней границей охлаждения в нейтральной атмосфере. Нижняя граница температурного интервала охлаждения вокислительной атмосфере, т.е. 50 С,обусловлена температурой, при которой не происходит окисления железа.Охлаждение до более нйзких температур нецелесообразно вследствие уменьшения производительности охлади-:телей.Нижний предел скорости. охлажденияв акислительной атмосфере, т.е,50 град/мин, обусловлен минимальнойскоростью, при которой степень;окисления металлического железа незначительна. При уменьшении скоростиохлаждения менее 50 град/мин резковозрастает степень окисления железа.Верхний предел скорости охлажденият.е. 300 град/мин, обусловлен максимально возможной скоростью охлаждения в данном температурном интервале. Более высокие скорости охлаждения воздухом на существующем оборудовании трудно достичь.П р и м е р. Фосфористые и сернистые железорудные материалы, состав которых приведен в табл. 1,смешивали с известняком и гранулировали при обычной температуре.Состав Х шихты: руда - 1-100 вес,ч и известняк 10 вес.ч. Состав 11 шихты: руда 1-100 вес.ч. и известняк 35 вес.ч.Обжиг проводили сначала на укрепненной лабораторной установке для обжига окатышей с Фильтрацией газа. через слой, затем в перемешиваемомслое с добавлением твердого восстановителя. После обжига и охлаждении . продукты подвергали магнитной сепарации с выделением серы и фосфор- содержащего шпака и металлиэированного концентрата.Результаты испытаний приведены в табл. 2.Анализ результатов испытаний показывает, что для сернистых и фосфористых материалов предлагаемый способ позволяет получить. степень удаления серы 90,5-98,5 и Фосфора 90-95 против 30-70 серы и 20-50 фосфора по известному способу,.50 76,0 50 95 92,2 300,79,9 300 30-70 20"50 Составитель Л. СавельевРедактор Г,Безвершенко Техред Т.Фанта Корректор О. Билак Заказ 2054/42 Тираж 566 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 410