ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ Российский патент 1994 года по МПК C22B1/243 

Изобретение относится к технологии окускования железорудного сырья и может быть использовано на фабриках окомкования.

Наиболее близкой по технической сущности является шихта для производства окатышей, состоящая, мас. %: известняк 7,5-8,0; гидрослюдистая глина 0,4-0,6; железорудный концентрат - остальное.

К недостаткам прототипа относится весьма низкая влагопоглотительная способность гидрослюдистых (келловейских) глин вследствие их очень низкой набухаемости, равной 1,0-1,7 ед. В случае повышенной по сравнению с оптимальной влажностью концентрата (что в настоящее время характерно для всех фабрик окомкования и усугубляется с повышением тонины помола концентрата) процесс окомкования и оптимальная влажность шихты уже не могут регулироваться расходом указанных глин, так как превышение указанной в прототипе верхней границы их расхода 0,6% недопустимо вследствие разубоживания и снижения содержания железа в готовой продукции. Следствием этого является ухудшение качества окатышей за счет образования из переувлажненной шихты большого количества крупных комьев неправильной формы, являющихся основными источниками мелочи и пыли.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы связующих добавок, стабилизация процесса окомкования и улучшение качества окатышей.

Указанная цель достигается путем ввода в шихту для производства окатышей в качестве связующей добавки девонской глины при следующем соотношении компонентов, мас. % : Известняк 7,5-8,0 Девонская глина 0,8-2,0 Железорудный концентрат Остальное.

Используемая в качестве связующей добавки девонская глина имеет следующий химический состав, мас.%: Fe 24,7; FeO 14,8; SiO₂ 32,9; CaO 4,4; MgO 1,7; Al₂O₃ 8,7; N₂O 0,1; K₂O 0,4; п.п.п. 17,2.

Глины такого типа состоят из 40-50% гетито-гематитовой руды с большой долей глинистых составляющих; 20-30% обохренной хлористо-монтмориллонитовой глины и 25-35% карбонитизированной монтмориллонито-гидрослюдистой обохренной глины. Минералогический состав предлагаемых девонских глин следующий, мас. % : гематит 10-15; монтмориллонит 15-20; гидрослюда 10-15; гетит 30-35; кальцит 5-8, шамозит 10-15.

Характерной особенностью рассматриваемых девонских глин является то, что глинистые и железосодержащие минералы имеют малые размеры частицы (менее 10 мкм), которые слагают смесевые агрегаты. Тонкодисперсные минералы при взаимодействии в шихте характеризуются высокой удельной поверхностью, что дает положительный эффект на стадиях окомкования железорудного концентрата, сушки и обжига полученных окатышей, а также их металлизации.

Предлагаемая шихта производства окатышей отличается от прототипа тем, что вместе келловейской глины с содержанием железа 4% и суммой щелочных окислов 4% (что является весьма вредным компонентом в доменном переделе) используется девонская глина с содержанием железа 24,7% и суммой щелочных окислов 0,5%, являющаяся вскрышной породой при открытой разработке железорудных месторождений. Использование в шихте связующей добавки в виде девонской глины в интервале 0,8-2,0% позволяет получить окатыши идентичного качества, как с щелочным Даш-Салахлинским бентонитом, так и с гидрослюдистой глиной. Как видно из таблицы, при расходе девонской глины менее 0,8% прочностные характеристики окатышей несколько ниже, чем окатышей с 0,4% бетонита и 0,5% гидрослюдистой глины, а расход девонской глины более 2,0% нецелесообразен, так как прочностные качества окатышей практически не увеличиваются, а по расчету шихты добавка девонской глины без разубоживанию содержания железа в окатышах возможна именно до 2,0%. Таким образом, использование в шихте для производства окатышей девонской глины в качестве связующей добавки в количестве 0,8-2,0 мас.% является оптимальным и позволяет достичь поставленной цели - расширить базу связующих добавок, стабилизировать процесс окомкования и улучшить качественные показатели окатышей. В частности, применение в качестве связующей добавки железосодержащих девонских глин позволяет повысить содержание железа в обожженных окатышах (таблица), а увеличение их расхода по сравнению с бентонитом и гидрослюдистой глиной позволит уменьшить расход концентрата при сохранении производства окатышей на прежнем уровне. Результаты опытно-промышленных испытаний девонских глин в качестве связующей добавки в шихте для производства окатышей приведены в таблице.

П р и м е р. Девонскую глину, гидрослюдистую глину и щелочной бентонит Даш-Салахлинского месторождения подготавливали по действующей на фабриках окомкования технологии до крупности порошка 95% - 0,071 мм влажностью 3,5-3,7% . В шихте использовали известняк с содержанием CaO ≠53,1% той же крупности с влажностью 0,2% и железорудный концентрат текущего производства Михайловского ГОКа с содержанием железа 63,7%, SiO₂ ≠10,3%, удельной поверхностью 1960 см²/г, влажностью 10,2%. Связующие добавки - гидрослюдистую глину и бентонит добавляли в шихту в количестве 0,5% и 0,4% соответственно, известняка 7,5%, железорудный концентрат - остальное. Расход девонской глины варьировали в пределах 0,5-2,5%. Шихту смешивали и окомковывали на тарельчатом окомкователе, полученные окатыши обжигали в вертикальных пробниках на обжиговой машине ОК-520 при 1240-11260^оС в соответствии с действующей технологической картой. Для сырых и обожженных окатышей определяли прочностные показатели и металлургические свойства в соответствии с действующими методиками, техническими требованиями и ГОСТами (таблицу 1).

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в снижении мелочи в готовой продукции на 0,1 абс.% и повышении содержания железа на 0,03%, что для условий Михайловского ГОКа составит:
Эг=(0,35 х 0,1+1,33 х 0,03) х 6200 х 1,18=547,9 тыс. руб.

Использование: на фабриках окомкования. Сущность: с целью достижения расширения сырьевой базы связующих добавок, стабилизации процесса окомкования и улучшения качества окатышей шихта содержит в качестве связующей добавки девонскую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: известняк 7,5 - 8,0; девонская глина 0,8 - 2,0; железорудный концентрат - остальное. 1 табл.

ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ, содержащая железорудный концентрат, известняк и связующее, отличающаяся тем, что, с целью расширения сыреьвой базы связующих добавок, стабилизации процесса окомкования и улучшения качества окатышей, она содержит в качестве связующего девонскую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Известняк 7,5 - 8,0
Девонская глина 0,8 - 2,0
Железорудный концентрат Остальное