Способ получения обожженных хромитовых окатышей

(51) С 22 В ОБРЕТЕН адвтвЪСтв втакнам ОО 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДО. ИЭОВ%ТБНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ г 21.) 4 ьы 1224/02(71) Московскийинститут стали исплавов и Научно-исследовательскийи проектный институт обогащения имеханической обработки полезных иско"паемых нУралмеханобр", (54) СПОСОБ ПОЛУцЕНИЯ ОБОЯЛЕННцХ(57) Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому пе-ределу и может быть использованопри производстве агломерата и.окатышей. Цельизобретения -,повышение технологичности способа за Изобретение относится к подготовке сырья н металлургическому переделу и может быть использовано при про. изводстве окатышей.Цель изобретения - повышение технологичности способа за счет комплексного использования минерального сырья и повышение прочности обожженных окатышей.Нонтронитовые глины входят в состав вскрышных пород при разработ" ке месторождений хромитовых руд (например, Донское месторождение в 2счет комплексного использования ми" нерального сырья. пихту, состоящую из хромитового концентрата, связующего и Флюса, окомковывают в окатыши, обжигают и охлаждают. В качестве Флюса вводят нонтронитовую глину в количестве 2-10 мас.ч. на .100 мас.ч, хромитового концентрата. Время окомкования шихты уменьшают, на 10-20 по сравнению с предыдущим на каждые 2 увеличения количества флюса в шихте. Одновременно увеличивают время изотермической выдержки при максимальной температуре при сохранении суммарного времени изо-термической выдержки и охлаждения на постоянном уровне. Введение нон" тронитовых глин к хромитовому кон+ центрату . способствует появлению легкоплавких эвтектик в процессе обжига, более эффективному спеканию концентратов при низкой температуре и повышению прочности обожженных окатышей. 2 табл. северо-западйом Казахстане) . Глиныв своем составе содержат оксидыРе, Ы, А 1, И, Са, Сг и Лр. Соотношения различных оксидов в основном обратны соотношениям, которые имеются в хромитовых рудах иконцентратах (табл.1). Соотношенияразличных оксидов в нонтронитовыхглинах в зависимости .от их типа меняются в широких пределах, следовательно, добавляя в шихту окатышейнонтронитовые глины различного сос"тава, можно регулировать состав хро 1708889митовых окатышей, доводя его до близ"кого к оптимальному:МдО/314. = 0,6-2,5,М 80/РеО = 1,8-2,2, , 5 45(М 80 + РеО)/ГеО = 1,2-3,0.Анализ. диаграмм состояния оксидных систем позволяет оценить оптимальные с точки зрения минимальной тем пературы плавления смесей соотношения различных оксидов. Введение нонтронитовых глин в шихту хромитовых окатышей сдвигает соответствующие отношения оксидов в сторону оптималь" 20 ных, Появление; легкоплавких эвтектик в процессе обжига способствует более эффективному спеканию хромитовых концентратов при более низкой темпе" ратуре н, следовательно, повышению 25 прочности обожженных хромитовых окатышей, Кроме того, нонтронитовые глины служатодновременно заменителеи бентонитовой глины, используемой вкачестве связующего вещества, а так" же других типов связующих, используемых при окомковании хромитовыхконцентратов, (гашеная известь, отхо" ды ферросплавного производства и др.)Лрй окомкованиихромитовых концент-. ратов для понижения избыточной влажности, которая из-за высокой гидрофильности поверхности концентрата воз-; растает за счет увлажнения шихты приокомковании, хромитовые окатыши необ ходимо окатыЬать на грануляторе дольше по сравнению с железоруднымиокатышами, При использовании в .качестве связующего в шихте хромитовых .окатышей нонтронитовой глины по мере увеличения содержания. она забирает на себя избыточную влагу. Таким образом, время окомкования .-. снижается без ухудшения свойствсырых окатышей за счет варьированияконцентрационных соотношений нонтронитовой глины в шихте. При этом пористость необожженных окатышей сувеличением количества добавки нон 1 тронитовой глины несколько возрастает, изменяется также,и теплоем 55 кость шихты. Следовательно, для по" лучения заданной степени усадки не" обходимо увеличивать время пребывания окатышей в зоне высоких температур, тевремя иэотермической выдержки. После;няя компенсируется эа счет уменьшения продолжительности охлаждения окатышей, так как .чувствительность обожженных хромитовых окатышей к скорости охлаждения сни-. жается по иере увеличения количества нонтронитовой глины в шихте. Таким .образом, снижения производительности обжиговсй машины не происходит.Добавка нонтронйтовой глины менее 2 мас.ч, практически не влияет на прочность окатышей, добавка:более 10 мас.ч. нонтронитовой глины в зна" чительной степени разубоживает аихту по .содержанию в ней СгОв,Иэмейение продолжительности различных стадий термообработки окатышей с ростои количества добавки нонтронитовой глины определено методом математического планирования эксперимента, а пределы изменений можно объяснить следующим образом: уменьшение времениокоикования менее чем на 103 при росте количества добавки на каждые 2 не приводит к ощутимому снижению энергозатрат на окомкование при сохранении прочностных. свойств сырых окатышей на прежнем уровне.Уменьаение времени окомкования более чем на 203 приводит к снижению сырых окатышем. Увеличение времени иэотермической выдержки менее чем на 15 не обеспечивает необходимую степень спекания и упрочнения окатышей, увеличение времени изотермической выдержки более чем на 30 не приводит к дальнейшему росту прочности окатышей.При сохранении суммарного, времени иэотермической выдержки и охлаждения на постоянном уровне производительность обжигового агрегата не уменьшается и может даже расти беэ ухудшения качества окатышей.П р и м е р. В качестве примера приведены данные по пресности обожженных окатышей из хромитового концентрата э 1 с добавкой нонтронитовой глины (НС), полученные при различных режимах обжига (табл.2).шей 1320 С, время изотермическойвыдержки 11 мин, время охлаждения21 мин. Суммарное время изотермической выдержки и охлаждения 32 мин,что соответствует временитермообработки окатышей в промышленных условиях. Прочность обожженных окатышейсоставляет 1,72 кН/окатыш.При введении 6 мас.ч. нонтронито"вой глины на 100.:мас .ч. хромитовогоконцентрата время окомкования сни-жают до 2,6 мин (на 10 по сравнениюс предыдущим), время изотермическойвыдержки увеличивают до 13 мин (на15 по сравнению с предыдущим), время охлаждения при этом составляет.19 мин,т.е. суммарное время изотермической выдержки и охлаждения ос"тается на постоянном уровне (32 мин). 20Прочность обожженных окатышей в том.Время окомкования в промышленныхусловиях регулируют с помощью. угланаклона тарельчатого или барабанного 25окомкователей и скоростью их вращения,Время изотермическсй выдержки и ох-.лаждения на обжиговой конвейерноймашине регулируют с помощью перераспределения температур и газопотоковв зонах подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения.Условия получения обожженных хромитовых окатышей при разных количествах нонтронитовой глины в шихтеприведены в табл.2.Из данных табл.2 видно, что наибольшее значение прочности полученодля окатышей при добавке 43 нонтронитовой глины, что объясняется из 40менением соотношений оксидов в неоптимальном направлении при дальнейшемувеличении количества добавки нонтронитовой глины,Полученные. значения прочности(как видно из табл.2) в 1,5-2,0 разапревышают значения прочности дляокатышей с бентонитом. Несмотря на .близкие значения отношений оксидовв шихтах с 3 нонтронитовой глины и13 бентонита, прочность обожженных50окатышей отличается в значительнойстепени .из-за того, что соотношения соответствующих, оксидов в самом бентоните в, несколько раз отличаются от оптимальных.55 Для окатышей из концентрата Н 2 прочНость возрастает по мере увеличе" ния добавки нонтронитовой глины с О, 70 до 1,6 кК/окатыш, что объясняется приближением соотношений.оксидов к оптимальным.Следовательно, для хромитовых концентратов различного типа необхо" димо подбирать оптимальный .вид до" бавки нонтронитовой .глины и ее опти" мальное количество.Таким образом, введение в шихту окатышей из хромитовых концентратов нонтронитовой глины позволяет повысить технологичность способа, за счет комплексного использования минераль" ного сырья, поскольку нонтронитовые глины входят в состав вскрышных по" род при добыче хромитовой руды, а также за счет вывода из шихты связующего, так как сами нонтронитовые глины выполняют одновременно роль свя" зующего и флюса. При этом прочность обожженных окатышей возрастает в 1,5-2 раза. Кроме того, температура обжига может быть снижена с 1400- 1500. до 1300-1350 С без уменьшения прочности, окатышей.Формула изобретенияСпособ получения обожженных хро" митовых окатышей, включающий введение в шихту хромитового концентрата, связующего и Флюса, содержащего смесь оксидов Бх, Ид, А 1 и Са, окомкование, обжиг с изотермической выдержкой и.охлаждение, о т л и ч а ющ и й. с я тем, что, с целью повыше" ния технологичности способа за счет комплексного использования минераль" ного сырья и повышения прочности обожженных окатышей,:в качестве Флюса и связующего используют нонтрони" товую глину в количестве 2-20 мас.ч. на 100 мас.ч хромитового концентрата, причем с увеличением количества добавки, начиная с 2 мас.ч,соответст. венно, уменьшают время окомкования на 10-201 и увеличивают время изотермической выдержки на 15-3 Щ при сохранении суммарного времени изотер" мической выдержки и охлаждения на постоянном уровне.о 1 ОЯ сдю- 4 л ло 0 Ф л Х Щ 1- Ф Х Э Х о 11 ЮС 331 Эо;111О 1ВЬ г.тд 1 мсО ссллсч ГЪ,б ЦЪ л в л л- ч Хо э1 а 3 Х ХФ 3ф ХоХЮЭФ Хо зСГ Фх оммло О 1 О щ л 1 Ж1 1 1 1- а 1- Х ое 3 Е х о х а ц о 1о с э ю Е ф о о . 1- з о Х Х о. 3 а о 1- 1- Х О о о ДС сО 3 а Ф 1- Х Х Х Э о с3 з "о Б 1 Флх о сч,х - ыо 2 а ЕО сч х 3- а оа дФ ЭХц оаосФ Оф Эо е1з о.Х 1 вао охахС 3Х Х КоозЛ:- Х с о Э Е о с. -:2: Х С 3 С Х Х Х Х аэ Х Ф е о о а1311 1 1л 1 Х Э о Е о М Ф+с о- ЬС ахЪ 0 ЦЪ ВО ЦЪ ЦЪСО ЦЪ ОЪ Л ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ "Ъ л л в л л л л л л оа-о ЦЪ Я) а -. мл л о с о СО ЦЪ В О 1ЦЪ ф л- Л СО ОЪф ОЪ Мл л л л л Л е- г сч счсч сЧ л м цЪ ЦЪцЪОЪ 1Ч О В СО В Ь О е л л л а л л о МММ:3 сЧ0 СО ЦЪ Лоцъсч вввоъо к л л л л л лМ 4 о О О о влф 0о 0,рцъцъол л л л л л лс о сч сч сч сч в. всч о сч- О,ЦЪЦЪа Л 1 л л л л л л ло о сч сч сч сч о ЭзсХооОгас. фл, ГЛ,сСС М ЪР Ж л Э.Х ХЭ Эсчсчсчсч сЕаЫЫыЫо 11 1 ,11 1 11 1 1 1 1 11 11 1 11 11 11 1 1 111 111 1 1 1 1 1 11 311 111 1 1 111ззюзЕафз зеох ВС3д 1 Э 1 х З В В Е :В аа ФВ 1 Еф а3 Эъ о О 1.В д " 1 сЧм ооа сфВЭ Э зР сх Вс зф О Зф 1 В93 сз е ззх х В а 1 эей В О О сС 9. 1, 1;11 ВЪ м сч сч сч Хф в3 м1ЮЗЗ . ЗЮЗЮхзз ае х аа здееохЭЗХ 3йеооа1 Фа)ВЮ э. з .1О Х1 ах 91.%Ю О аВ З)эедео ю саадаф з зхф. СО,З З ф1 9 1 СО ОЪОЪО 3оаВс з 3 х зэходе хйф ех х зхе охфах еж9 1 19 ВСь з 1ХС 3 Д ое о о ао3 Ь и в 1 рз Э Е В х з о е ю х х о В 1В911 В ВсъсЧсо Вфъ 1 ОЪМСЪЛ 1 а в а вОбеща 11 1 1 ,В 19 ЪЬ СЧ ЪОЪСЪСО ОЪ,Ф МЛ.В ЧЭО ЛОЪ.МРТО ЛО ЦЪ ССЪОСО.а.а а а а в в в а а а ае щ ещщ ещщ в а ащ тщ ещщ в еф ащ1111сч сч сч сч сч ч ч сч сч сч чМММММММММММ 1 ,13а . аМ ВЪМЪ 3 ЪО СОщ в ющ ащщ вщ ащ Фао о о ссъ о о а СЧ е СЧ СЧ СВЪ ещ СЧ Сч 1