ШИХТА ДЛЯ БЕЗОБЖИГОВОГО ОКУСКОВАНИЯ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК C22B1/243 

Изобретение относится к области подготовки металлосодержащих материалов к металлургическому переделу и может быть использовано в черной и цветной металлургии при безобжиговом окусковании металлургических шихт.

Известная шихта для производства безобжиговых окатышей, состоящая из железосодержащего материала и вяжущего на основе портландцемента с добавлением 1,0-12,5 глиноземистого цемента /1/.

Недостатком известного технического решения является высокая стоимость портландцемента и глиноземистой добавки, бдительный период твердения окатышей.

Известна шихта для производства безобжиговых окатышей, состоящая из железосодержащего материала и молотой негашеной извести /2/.

Недостатком данного технического решения является необходимость обработки окатышей в автоклаве.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности является шихта для безобжигового окускования руд и концентратов /3/ (прототип), включающая рудный концентрат, известь и упрочняющую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.

известь 5-10
продукт термической обработки гидрогетитовых руд 3-20
рудный концентрат остальное
Вышеназванная шихта имеет ряд недостатков.

Во-первых, велика себестоимость окатышей, полученных и этой шихты, так как включает в себя операцию обработки окатышей в автоклаве. Во-вторых, усложняют технологический процесс необходимость предварительно измельчать продукт термической обработки гидрогетитовых руд.

Задачей, решенной заявляемым предложением, является разработка шихты для безобжигового окускования металлосодержащих материалов с высокой степенью прочности окускования материалов и низкой себестоимостью процесса.

Целью данного изобретения является снижение стоимости окускованного материала и повышение его прочности. Поставленная цель достигается тем, что шихта для безобжигового окускования металлосодержащих материалов включает металлосодержащий материал, известь и упрочняющую добавку. В качестве упрочняющей добавки она содержит тонкодисперсный дегидратированный кальций - силикосо держащий материал, например, сливной шлак электропередела феррованадия при следующем соотношении компонентов, масс.

известь 7-15
-кальций-силикосодержащий материал 7-15
металлосодержащий материал остальное.

В заявляемом предложении упрочнение окускованного материала происходит в результате синтеза определенных групп новообразований, их взаимодействием с поверхностью рудной части, возникновением контактных зон,сотовой структурой связки. Новообразования представлены гидросиликатами кальция, гидроалюминатами кальция, водными оксидами алюминия, гидроалюминатами, гидроалюмоферритами кальция. Присутствие гидросиликатов кальция и гидроалюминатов кальция обусловл но гидротацией извести или ее взаимодействием с оксидами кремния и алюминия рудной части и упрочняющей добавки. Пределы содержания компонентов шихты в заявляемом решении определяются прочностными свойствами окускованного материала. Так содержание в шихте извести и кальций-силикосодержащей добавки менее 7% или более 15% приводит к резкому падению прочности окускованного материала.

Исходные материалы предварительно подвергались смешиванию в смесителе типа "беличье колесо". Окускование смеси осуществлялось в лабораторных условиях на тарельчатом грануляторе (диаметр тарели 1 м). Сушка полученных гранул производилась в естественных условиях на воздухе. Прочность гранул замерялась через 10 суток. Результаты исследований показаны в таблице 2.

Прочность окускованного материала в значительной степени определяется составом и структурой новообразований. Основной вклад на прочностные свойства окатышей вносит гелообразная масса, представленная преимущественно гидросиликатами кальция, алюмо- и кремнегелем, которая заполняет пространство между частицами металлосодержащей части, а также высаживается на наиболее активных участках его поверхности. При этом возникают сплошные слои новообразований, срастающиеся друг с другом и образующие сотовую структуру. Низкая прочность окатышей серии 1,2 и 10,11 объясняется отсутствием или незначительным количеством новообразований в структуре окускованного материала. Снижение прочностных свойств окатышей серии 6 и 7 происходит за счет образования зернистой структуры в окускованном материале. Использование заявляемого изобретения позволит: значительно снизить себестоимость безобжиговых окатышей за счет исключения операции автоклавирования; - исключается операция предварительного измельчения связующей добавки (тонкодисперсного дегидратированного кальцийсиликосодержащего материала); - применить в качестве компонентов шихты отходы металлургических производств, не используемых ранее. ТТТ1

Использование: изобретение относится к области подготовки металлосодержащих материалов к металлургическому переделу, позволяет решить задачу повышения прочности окускованного материала и снижение его стоимости. Сущность: шихта характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%: известь 7 - 15, кальцийсиликосодержащий материал 7 - 15, металлосодержащий материал остальное, в качестве кальцийсиликосодержащего материала предлагается использовать дегидратированный сливной шлак электропередела феррованадия. 1 табл.

Шихта для безобжигового окускования металлсодержащих материалов, включающая металлсодержащий материал, известь и кальцийсиликосодержащую добавку, отличающаяся там, что в качестве кальцийсиликосодержащей добавки она содержит дегидратированный сливной шлак электропередела феррованадия при следующем соотношении компонентов, мас.

Известь 7 15
Дегидратированный шлак электропередела феррованадия 7 15
Металлсодержащий материал Остальное