Способ получения марганецсодержащих брикетов

(51)5 С 22 Е НИЯ К АВТО го способа являются лученных брикетов,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский и проектныйинститут по обогащению и агломерации рудчерных металлов "Механобрчермет"(56) Табуашвили О.В, и др, Физико-химические процессы в электротермии ферросплавов, М 1981, с. 56-58.Менковский М,А. и др. Связующие вещества в процессах окускования горных пород. Недра, 1977, с.106 - 107,Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке сырья для ферросплав ного производства или технологии прямого легирования стали оксидами марганца.Известен безобжиговый способ окускования молотого карбонатного марганцевого концентрата с известью, заключающийся в перемешивании сырого концентрата с негашеной известью и добавкой воды, вылеживании шихты с температурой 100 С, при которой происходит гашение извести, брикетировании и длительной автоклавной обработке.НедЬстатками этого способа являются большая длительность процесса, техническая сложность пропарочного оборудования, необходимость применения пара высокого давления. 16983 О 5 А 1(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩИХ БРИКЕТОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке сырья для ферросплавного производства или технологии прямого легирования стали оксидами марганца, Цель изобретения - повышение металлургической ценности брикетов, В способе предложено использовать в качестве марганцевого концентрата карбонатный марганцевый концентрат химического обогащения, а в качестве флюсующей добавки гашеную известь, смешивать их при соотношении масс (3,5-5,0):1, а сушку осуществлять в две стадии:при температуре 140-160 С в течение 0,58 - 1,2 ч, а затем при температуре 380 - 420 С в течение 0,43 - 0,55 з ч. 4 табл. Для получения брикетов с модулем основности выше двух необходимо вводить значительное количество флюсующих добавок, вследствие чего значительно снижается массовая доля марганца в брикетах.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения марганецсодержащих брикетов, включающий смешивание марганцевого окисного концентрата сорта 1 с негашеной известью в количестве 5 - 200 от массы концентрата, гашение извести влагой концентрата при вылеживании шихты, брикетирование, а затем термическую обработку брикетов при температуре 100 - 500 С в течение 120 - 30 мин в зависимости от температуры.Недостатками этонизкая прочность пообусловленная наличием в них остатков негашенной извести, низкий модуль основности (до 2) и низкая массовая доля марганца (до 40%). Такие брикеты имеют низкую температуру термического "удара", и при попадании на колошник плавильной печи они разрушаются с образованием большого количества мелких фракций, что снижает металлургическую ценность этих брикетов.Цель изобретения - повышение металлургической ценности марганцевых брикетов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения марганецсодержащих брикетов, включающему смешивание марганцевого концентрата с флюсующей добавкой, брикетирование смеси и последующую сушку, предложено в качестве марганцевого концентрата использовать карбонатный марганцевый концентрат химического обогащения, а в качестве флюсующей добавки - гашеную известь, смешивание компонентов осуществлять при соотношении масс 3,5-5,0);1, а сушку брикетов вести в две стадии: вначале при 140-160 С в течение 0,58-1,2 ч, а затем при 380-420 С в течение 0,43 - 0,55 ч.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение металлургической ценности брикетов главным образом за счет применения в составе шихты нового вида марганцевого концентрата - высокодисперсного карбонатного марганцевого концентрата химического обогащения, особенностью которого является то,. что в его составе имеется повышенное содержание (около 90%) карбонатов марганца, активное разложение которых происходит при 380- 420 С. Примерный химический состав этого концентрата следующий, мас.%: Мп 43,2%, Мп 02 2,86%; МпО 53,4%; 902 0,17%; А 20 з 0,45%; СаО 1,1%; М 90 0,45%; Р 205 0,011%;5 0,69%; п.п.п. 39,0%; СО 2 31,7%,Ввиду того, что массовая доля оксида кремния в концентрате составляет всего 0,17%, то ввод в состав шихты флюсуащих добавок незначительно снижает содержание марганца в шихте и дает возможность получить брикеты с высоким модулем основности, т.е. значительно повсить их металлургическую ценность.Упрочение брикетов происходит за счет образования кальцита при взаимодействии углекислого газа с гашеной известью. В данном случае поставщиком углекислого газа С 02) является марганцевый концентрат, который практически на 90% состоит из карбоната марганца - родохрозита, разложение которого начинается при тем го, повышение извести сверх указанного40 предела снизит массовую долю марганца в брикете. Оба эти фактора снижают металлургическую ценность брикетов. Прочность брикетов в зависимости оттемпературы термообработки наистади 45 ях термообработки приведена в табл,2.Настадии сушки происходит удалениевлаги и пропарка брикетов. При температуре ниже 140 С процесс происходит весьма замедленно, а при повышении температуры 50 свыше 160 С брикеты разрушаются вследствие интенсивного парообраэования.Настадии сушки происходит практически полная декарбониэация карбоната марганца и карбонизация извести. Темпе ратурный интервал обусловлен наиболееактивной диссоциацией карбоната марганца в концентрате, При температуре ниже 380 С процесс разложения карбонатов марганца сильно тормозится, а выделяющегося при этом СО 2 недостаточно для упроняю 101530о пературе 340 С, Результирующая реакция имеет вид;МпСОз+ Са(ОН)2-ф СаСОз+ Мп 0+ Н 20 Использование в качестве флюсующей добавки гашеной извести исключает операцию вылеживания, которая имеет место при использовании негашенной извести, Кроме того, в результате неполного гашения извести брикеты после дальнейшей обработки получаются менее прочные,Для осуществления условий упрочнения необходимо увеличение плотности контакта зерен карбоната марганца и извести,а также поверхности соприкосновения эерен.Зависимость прочности брикетов от количества извести представлена в табл.1.Упрочнение всей массы брикета происходит эа счет образования карбонатногокаркаса из кальцита, который вовлекает в себя зерна марганцевого концентрата. Добавляя в шихту гашеную известь, исходилииз условия, чтобы осуществился наиболее полный объемный контакт. зерен, При соотношении концентрат - известь выше, чем 5,0;1, т.е. при снижении содержании извести или повышении доли концентрата, не происходит образование в достаточной степени контактных мостиков, скрепляющих взаимодействующие компоненты, Такой брикет имеет низкую прочногть при следующем термическом нагреве, При снижениипредела соотношения компонентов ниже, чем 3,5:1, т,е. когда извести больше - выделяющийся из карбоната марганца СО 2 не в состоянии осуществить достаточную карбониэацию извести, что приведет к снижению термической прочности брикета. Кроме то1698305 Таблица 1 Соотношение масс кон ент ата и гашеной извести Показатели 3:1 3,5:1 4,1:1 5:1 Прочность брикетов на раэдавливание, даН/см Термическая стойкость ( массовая доля фракции минус 3 мм послебыстрого нагрева ) Массовая доля Мп в брикетах,44,3 53,1 52,8 51,6 40,7 3,1 1,4 1,4 4,4 39,3 41,1 43,0 49,2 48,1 щей карбонизации известкового каркаса, При температуре выше 420 С декарбонизация сильно ускоряется, что приводит к расшатыванию структуры брикета, отделению зерен друг от друга, появлению трещин, Некоторые брикеты рассыпаются.Прочность брикетов в зависимости от времени термообработки наистадиях приведена в табл.3,Временной интервал термообработки настадии обусловлен соблюдением мягкого и полного режима пропарки, При выдержке менее 0,58 ч не успевают произойти подготовительные процессы, а при времени выдержки более 1,2 ч показатели прочности брикетов практически не изменяются и их дальнейшая обработка экономически не выгодна.Временной интервал,термообработки настадии способствует осуществлению оптимального режима упрочнения, При времени выдержки менее 0,43 ч процессы диссоциации карбонатов марганца и образования карбонатов кальция пройти не успеваютв достаточной мере, поэтому брикеты не набирают достаточной прочности. При времени выдержки, превышающем 0,55 ч, процесс,упрочнения брикетов ужз заканчивается, а дополнительное время выдержки приводит даже к незначительному снижению прочности и экономически невыгодно.Способ осуществляется следующим образом.Карбонатный марганцевый концентрат химического обогащения указанного химического состава смешивали с гашеной известью в соотношении 4,1:1, В полученную смесь добавляли воду до достижения влажности 16, а затем подавали на брикетный пресс производительностью 250-300 кг/ч и при давлении 65 МПа получали брикеты размером 27 х 25 х 15, Затем брикеты загружали слоем 300 мм в опытную обжиговую чашу О 400 мм и осуществляли термообработку вначале при 150 С в теченеи 0,9 ч, а затем при400 С в течение 0,5 ч готовые брикеты охлаждали до 60 С,В условиях опытного производства про 5 ведены сравнительные испытания известного и предлагаемого способов, Готовыебрикеты, полученные по этим способам, помещали в электропечь, нагретую до 850 С,и после 10 мин выдержки определяли их10 разрушаемость,Результаты этих испытаний приведеныв табл,4.Как видно из табл.1, брикеты, полученные по предлагаемому способу, содержит15 на 8,9;4 больше марганца, основность ихпочти в 30 раз выше, а разрушаемость прирезком нагреве почти в 4 раза ниже, т,е.металлургическая ценность этих брикетоввыше,20 Использование брикетов, произведенных по предлагаемому способу в металлургическом переделе, в частности привыплавке стали по технологии прямого легирования оксидами марганца, позволяет25 повысить извлечение марганца в металл на0,5 о с одновременной дееул ьфурацией металла от 20 до ЗОО. Формула изобретения 30 Способ получения марганецсодержащих брикетов, включающий смешивание марганцевого концентрата с флюсующей добавкой, брикетирование смеси и последующую сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 35 с целью повышения металлургической ценности брикетов, в качестве марганцевого концентрата используют карбонатный марганцевый концентрат химического обогаще-.ния, а в качестве флюсующей добавки - 40 гашеную известь, концентрат и известь смешивают при соотношении масс (3,5 - 5,0):1, а сушку осуществляют в две стадии: вначале при 140 - 160 С в течение 0,58 - 1,2 ч, а затем при 380 - 420 С в течение 0,43 - 0,55 ч, 451698305 Таблица 2 Таблица 3 Таблица 4 едлагаемый спос Известный способ Показатели Окисный 1 сорта Марганцевый концентрат натный химичеобогащения Массовая доля в исходном кон цент рате, Д Мп ЯОг СаО Соотношение марганцевый концентрат известь Массовая доля Мп в брикетах Основность брикетов Прочность брикетов на аздавливание, даН/см Термическая стойкость ( массовая доля фракции минус 3 мм после быстрого нагрева, да 850 Я12,6 Составитель А.ЯнковскаяРедактор Н,Недолуженко Техред У,Моргентэл Корректор Н,Ревская Производственно-издательский комбинаг "Патент", с Ужпрод, ул,Гагарина, 101 Заказ 4368 Тираж Подпигное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя нэб.4/5