Способ формирования структуры окатышей

ГВИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублмк 1 781221(51)М, Кл,С 22 В 1/02 с присоединением заявки Рр -Госуаарстеекный комитет(72) Авторы изобретения Р, Ф. Кузнецов, Г. М, Майзель, А. П, Буткарев,Г. М. Антуганова, В. М. Абзалов, Е, М. Чернышева,С. В. Шаврин и В. А. Горбачев Всесоюзный научно-исследовательский, институтметаллургической, теплотехники и Институт металлургииУральского научного центра АН СССР(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ОКАТЫШЕ Й1Изобретение относится к подготовкеметаллургического сырья в черной металлургии,Известны способы формирования структуры окатышей при их окомковании награнуляторах, включакнцие поцготовкушихты, ее подачу на гранулятор и получение окатышей под воздействием водяной эмульсии. По этим способам предусмотрено получение сырых окатышей различной основности 1,Недостатками известных способов являются получение сырых окатышей сослучайной, внутренней структурой и, какследствие, интенсивное разрушение ока 15тышей при их обжиге и восстановлении;формирование внутренней структуры окатышей вне зависимости от степени ихофлюсованця, что значительно снижаеткачество готовой продукции, а такж 4 э отсутствие возможности создания в телеокатышей пор с заданными размерами исуммарным объемом. Перечисленныеобстоятельства существенно снижают 2ценность окатышей как сырья для доменного и сталеплавильного передела.Наиболееблизкий предлагаемому способ формирования структуры окатышей при их окомковании включает поцготовку шихты, ее подачу на гранулятор и получение окатышей под возцействием водяной эмульсии. Шихта по данному способу состоит из 60-95% железорудного концентрата, 5-40% флюсующих цобавок и связующих веществ. Способ предназначен для производства высокоосновных окатышей 12,Недостаток известного способа заключается в том, что подготовка отдельных компонентов,шихты производится вне зависимости от степени офлюсования окатышей, чем ухуцшается их качество уже при формировании сырых гранул. Получение окатышей со случайной структурой увеличивает возможность их разрушения при обжиге и восстановлении, при этом отсутствует воэможность создания в телеокатышей пор с заданными размерами781221 Наименованиеупаковки (по основной фракцииМатериала) Содержание мелких фракций, мкм Числоточек соПросветы,м/мПористостьм/мКрупностьдобавокмелкихфракций,мкм Крупностьжелезорудногоконцентрата,мкм прикосновения между ша 0,09 026 10 74 30 Кубическая 10,3 0,32 0,13 0,37 0,16 6,8 20 0,40 .0,42 0,43 0,47 0,18 0,20 1,4 10 0,21 0,4 0,22 Октаэдричес кая 0,26 0,08 4,6 0,09 0,26 0,27 16 3,2 20 0,10 2,0 10 0,30 1,3 0,6 и суммарным объемом. Способ пригодендля производства только высокоосновныхокатышей. Кроме того уменьшение кажущегси;я уцельного веса гранул при добавке значительных количеств флюсующихдобавок является нежелательным при ихдоменном переделе.Цель изобретения - получение требуе-мых по технологии размеров и суммарного объема внутренних пор втеле окатышей различной основности и улучшениекачества окатышей,Указанная цель достигается тем, чтопри окомковании окатышей с содержанием 10-14% флюсующих и упрочняющихдобавок крупность отдельных частиц добавок устанавливают в 2,2-2,6 раза меньшекрупности частиц железорудного концентрата; уменьшение количества фпюсующих иупрочняющих добавок на Каждые 5% сопро вождают уменьшением их крупности в1,4-2,0 раза.При окомковании шихты в грануляторе в теле окатышей промежутки междуотдельными частицами и их взаимоположениеимеют вполне определенную форму.Укладка частиц может быть кубической,ромбической и октаэдрической, а число точек соприкосновения между отдельными частицами составляет 6-12 шт, Пористость окатышей (суммарный объемпор) при такой упаковке находится впределах 0,259-0,476 м/мРазмервнутренних пор достаточно велик и соизмерим с "радиусом" отдельных частиц,Регулирование размера пор и их суммарного объема возможно при размещении в10 порах частиц меньшего размера (по предлагаемому способу - частиц флюсующихи упрочняющих добавок). При этом числоточек соприкосновения увеличивается на2-4 шт. и существенно уменьшается сум 15 марный объем пор,Экспериментальные данные по изучению структуры окомкованных гранул показывают, что активное воздействие на размеры и объем внутренних пор возможно20 посредством подачи в шихту отдельныхкомпонентов со значительно меньшейкрупностью частиц, чем крупность частиц железоруцного концентрата. Опытныеданные по упаковке окомкованных гра 25 нул, представляющие наиболее характерные типы упаковок окатышей, сформированных из частиц двух размеров, представлены в таблице,781221 10 15 20 Е 3 ля упрошения системы измельчения отдельных компонентов шихты в качестве составляющих мелких фракций следует использовать флюсуюшие и упрочняющие добавки, сушка и измельчение которых производится в самостоятельных агрегатах,Анализ представленных в таблице опытных данных показывает, что при окомковании высокоосновных окатышей с содержанием флюсующих добавок в количестве 1 0-14% упаковка частиц основного класса приближается к кубической. При понижении основности окатышей цобавка мелких фракций в шихту уменьшается, крупные частицы приближаются друг к другу и их упаковка приближается к октаэдрической.Из таблицы также видно, что при окомковании окатышей с содержанием 10-14% флюсующих и упрочняющих добавок крупность отдельных частиц добавок должна быть в 2,2-2,6 раза меньше крупности частиц железорудного концентрата. При большой крупности частиц добавок (менее чем в 2,2 раза от крупности железоруцных частиц) они отодвигают железорудные частицы друг от друга, число точек соприкосновения отдельных частиц сушественпо падает, соответственно возрастает количество крупных извилистых пор и ухудшаетсяпрочность железоруцных окатышей при восстановлении. При меньшей крупности частиц добавок (более чем в 2,6 раза от крупности железорудных частиц) заметно возрастают затраты на измельчение материала, а структура упаковки гранул уже не улучшается. Получение окатышей с меньшей основностью (при присадке флюсуюших добавок меньше 10-14%) необходимо произвоцить при одновременном регулировании количества и крупности флюсующих и уп-. рочняющих добавок, Сокращение количест- ва добавок на каждые 5% следует сочетать с уменьшением их крупности (по сравнению с крупностью частиц цобавок высокоосновных окатышей в 1,4-2,0 раза), При меньшем снижении крупности частиц (менее чем в 1,4 раза) их распределение в объеме гранулы становится неравномерным и ухудшается процесс тверцофазного спекания окатышей, При большем снижении крупности частиц (более чем в 2,0 раза), не улучшая качества окатышей, увеличиваются затраты на измельчение материала. 6Таким образом, взаимное регулирование крупности и количества флюсуюших иупрочняющих добавок делает возможнымполучение окатыше й с зада нн ой пористостью и структурой. При этом становится возможным производить упрочняющийобжиг железоруцных окатышей в условиях, близких к оптимальным, Более того,становится возможным регулировать внутреннюю структуру обожженных окатышейот кубической до октаэдрической упаковок, что позволяет существенно улучшитьпоказатели доменного передела железорудных окатышей,Сущность изобретения заключается вформировании заданной структуры офлюсованных окатышей при различной ихосновности, причем каждой величине основности соответствует вполне определенная крупность и количество флюсующих иупрочняющих добавок,Структуру окатышей формируют посредством подготовки и смещения отдельныхкомпонентов шихты. Сначала устанавливают степень измельчения железорудно,го концентрата, которая в основном определяется степенью извлечения железа изруды. При производстве окатышей крупность частиц железорудного концентратасоставляет 54-76 мкм, Затем по технологической карте и заданной основнос ти окатышей устанавливают количествофлюсующих добавок, Например, основность окатышей должна составить 1,4. При этом количество добавляемого в ших 35ту известняка должно составлять 12,5,а суммарное количество флюсуюших иупрочняюших добавок 13%. При суммарном содержании флюсуюших и упрочняющих добавок 10-14% крупность частиц цобавок должна быть в 2, 2-2,6 раза меньше крупности железо- рудных частиц, т, е.0 074 2 22 6 м 0,031 мм2Измельченные цо указанной крупности железорудный концентрат, флюсующие и упрочняющие добавки перемешивают, подают на гранулятор и окомковывают поц воздействием водяной эмульсии.При уменьшении количества флюсующих и упрочняющих добавок, например, до 7%, крупность частиц следует понизить до величины0,031 1,4+ 20 13-7,- 0,016 им2 5После этого подготовленные компо ненты шихты смешивают, поцают на гра нулятор и окомковывают.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе20 1. Бережной Н, Н. и др, Производство железорудных окатышей, 1 97 7. 2. Патент США М 3754889,кл, 75-3, опублик, 1970, Способ формирования структуры окатышей при их окомковании на грануляторах,1Г7 : , .УД 11 ./8Затем сырые окатыши поступают" навключающий смешение и окомкование собжиговую конвейерную машину и после- подачей водяной эмульсии, о т л и ч а"довательно подвергаются сушке, обжигу к щ и й с я тем, что, с целью получен охлаждению. ния требуемых по технологии размеровПрименение предлагаемого изобрете-и суммарного объема внутренних пор вния обеспечивает существенное улуше-теле окатышей различной основности иние качества готовой продукции, получе- улучшения качества окатышей, при окомние металлургического сырья с высокой ковании окатышей с содержанием 10- "основностью и улучшение показателей 14% флюсующих и упрочняющих добавокдоменного передела. Способ обеспечива крупность частиц добавок поддерживаютет получение металлургического сырья в 2,2-2,6 раза меньше крупности частицтакже и длн сталеплавильного производ- железорудного концентрата, причем приства (с основностью 2,5 и выше). уменьшении количества флюсующих и упОпыты по проплавке окатышей с улуч- рочняющих добавок на каждые 5% их крупшенной внутренней структурой показыва ность уменьшают в 1,4-2,0 раза. " ют, что производительность увеличиваетсяна 2-4% при том же расходе кокса. Зкономический эффект при этом составляетболее 30 т. р. на 1 млн, т. чугуна,формула изобретенияСоставитель Л, СавицкаяРедактор А. Маковская Техред А.Ач Корректор Г. НазароваЗаказ 8193/22 Тираж 694 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патейт", г, Ужгород, ул. Проектная, 4