Предлагаемое изобретение относится к области подготовки металлургического сырья в черной металлургии, в частности к производству окисленных окатышей, предназначенных для дальнейшей их металлизации в шахтной печи.
Известно, что основные требования к железорудным материалам, направляемым на металлизацию, касаются их химического состава и их поведения при восстановлении и сводятся к следующему: сохранение целостности при восстановлении на стадии гематит - магнетит в верхних горизонтах печи, отсутствие их слипания на стадии интенсивного формирования свежевосстановленного железа, а также сохранение их формы и отсутствие деформации в средних и нижних горизонтах агрегата (Юсфин Ю. С. и др. "Новые процессы получения металла", М., "Металлургия", 1994, 320 с.). Из этого источника известно, что офлюсование окатышей до основности 0,4 - 0,5 препятствует разупрочнению и разрушению окатыша в верхних горизонтах шахты и способствует их целостности за счет присутствия в окатышах образуемой с участием CaO связки. С другой стороны, для окатышей с основностыо 0,4 - 0,6 и больше характерна деформация в средних и нижних горизонтах слоя, что ведет в свою очередь к затруднениям хода восстановительного процесса. Одним из методов решения проблемы получения окатышей, не слипающихся и не деформирующихся в средних и нижних горизонтах слоя, является нанесение покрытий из мела, цемента, их смесей с добавками глин на обожженные окатыши перед загрузкой в шахтную печь. Нанесение подобных покрытий на обожженные неофлюсованные окатыши предотвращает их слипание и деформацию в средних и нижних горизонтах шахты, однако не устраняет их разупрочнения и разрушения с выходом большого количества мелочи (- 5 мм) на стадии восстановления гематит - магнетит в верхних горизонтах шахты.
Таким образом, обычно используемые на практике производства металлизованных окатышей способы, включающие в себя и офлюсование до основности 0,4 - 0,6 и создание защитных покрытий на обожженных окатышей, с одной стороны, не устраняют из размягчение и деформации в средних горизонтах шахты, а с другой - требуют большого количества флюсующих добавок, уменьшая тем самым содержание металлического железа в конечном продукте.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения окатышей из железорудных материалов для металлизации в шахтной печи, включающий формирование ядра и нанесение на сырые окатыши покрытия из CaO и/или MgO-содержащего материала, в качестве материала которых предусмотрено использование известняка, доломита, извести, цемента крупностью < 40 мк или смесь шлакообразующих материалов (заявка DE N 2061346, МКИ 1 С 21 В 1/08, опубл. 10.10.74). Согласно информации, изложенной в данной заявке, нанесение такого покрытия на сырые окатыши, которые затем либо в сыром виде, либо после обжига используются для прямого восстановления, позволяет беспрепятственно выгружать их после восстановления.
Недостатком данного технического решения является отсутствие обоснования соотношения объемов ядра и оболочки, что усложняет разработку технологии их изготовления и не позволяет оптимизировать время нанесения оболочки, а также отсутствие зависимости вещественного состава ядра и оболочки от параметров технологии нанесения покрытия.
Технической задачей предлагаемого изобретения заключается в формировании структуры окатышей, обеспечивающей максимальную степень завершения массообменных реакций в ядре и оболочке, что способствует достижению, в частности, максимальной степени металлизации без разрушения окатышей в печи.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе получения окатышей из железорудных материалов для металлизации в шахтной печи, включающем формирование ядра и нанесение на него покрытия из CaO- и/или MgO-содержащего материала непосредственно перед загрузкой на обжиговую конвейерную машину, шихта для формирования ядра не содержит флюсующей добавки, а нанесение покрытия осуществляют в количестве, определяемом содержанием железа в железорудном концентрате, из которого сформировано ядро, с созданием поверхностного слоя после обжига окатышей основностью 1,0 - 2,5.
Предлагаемый способ позволяет получить окатыши, удовлетворяющие одновременно всем трем требованиям для их последующей металлизации. В его основе лежит нанесение покрытий, содержащих CaO и/или MgO на сырые окатыши непосредственно перед загрузкой на обжиговую машину. В качестве CaO и/или MgO-содержащих добавок может быть использован доломит, известняк, мел, известь и т. п. После термообработки структура обожженных окатышей представляет собой неофлюсованное ядро, покрытое оболочкой, имеющей толщину 0,3 - 0,5 мм и основность 1,0 - 2,5. Количество наносимых покрытий зависит от содержания железа в концентрате, из которого сформировано ядро, определяется необходимостью создания прочной ферритной связки и колеблется в пределах 0,3 - 0,8. Такая оболочка препятствует разупрочнению и разрушению окатышей в верхней части агрегата металлизации, предотвращает слипание окатышей при интенсивном образовании металлического железа в средних и нижних горизонтах шахты, а также поскольку ее толщина незначительна (0,3 - 0,5 мм) по сравнению с размером окатыша, не приводит к размягчению и деформации в области температур 850 - 950oC. Такое покрытие, наносимое на сырые окатыши перед их обжигом на конвейерной машине, обеспечивает хорошую газодинамику шахтного агрегата и его высокую производительность и требует в 5-7 раз меньше CaO- и MgO-содержащих добавок по сравнению с офлюсованными окатышами, увеличивая тем самым содержание железа металлического в конечном продукте, и имеет отмеченные выше преимущества по сравнению с ними.
Примеры осуществления способа. Готовили окатыши, ядро которых было изготовлено из шихтовых материалов, содержащих концентрат Лебединского ГОКа, имеющий в своем составе 69% FeOобщ, 3,5% SiO2 и менее 0,001 S, и бентонит. На поверхность сырых окатышей наносили кальцийсодержащую добавку, в качестве которой в данном случае использовали мел, в количестве от 0,2 до 2,0% (мас. ). Далее окатыши проходили термообработку на обжиговой конвейерной машине, после чего их охлаждали, помещали в пробники и загружали в шахтную печь для их металлизации. Свойства обожженных при температуре 1240oC и металлизованных окатышей представлены в таблицах 1 и 2.
Из таблицы 1 видно, что значения холодной прочности и содержание монооксида железа у окатышей с покрытием до 0,8% практически неразличимы (находятся в пределах ошибки измерения, которая для холодной прочности составляет + 9 кг/ок, а для содержания FeO + 0,2%). Дальнейшее повышение содержания материала покрытия приводит к уменьшению прочности окатышей и увеличению содержания монооксида железа в них.
Из таблицы 2 видно, что с позиций степени металлизации, слипаемости и деформации окатышей при температурах металлизации, а также выхода мелочи (-5 мм) наиболее эффективной является добавка в количестве 0,3 - 0,8%. Добавка больше 0,8% приводит к уменьшению степени металлизации и росту деформации окатыша. Количество добавки менее 0,3% приводит к росту выхода мелочи и увеличению слипаемости окатышей при их металлизации.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ | 1997 |
|
RU2114922C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ НА КОНВЕЙЕРНОЙ МАШИНЕ | 2003 |
|
RU2229074C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ | 2007 |
|
RU2353677C1 |
ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА | 2003 |
|
RU2245930C1 |
ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ ИЗ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ | 2007 |
|
RU2347824C1 |
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ НА ОБЖИГОВОЙ КОНВЕЙЕРНОЙ МАШИНЕ | 2000 |
|
RU2173720C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ | 2023 |
|
RU2820429C1 |
Способ получения металлизованных окатышей из отходов металлургических производств | 1991 |
|
SU1836456A3 |
СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ С ЦЕЛЬЮ ИХ МЕТАЛЛИЗАЦИИ В УСТАНОВКАХ ШАХТНОГО ТИПА И ПОСЛЕДУЮЩИМ ГОРЯЧИМ БРИКЕТИРОВАНИЕМ ЖЕЛЕЗА | 2001 |
|
RU2202632C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЮСТИТНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ПРОМЫВКИ ГОРНА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ | 2012 |
|
RU2516428C2 |
Изобретение относится к подготовке металлургического сырья в черной металлургии, в частности к производству окисленных окатышей, предназначенных для дальнейшей их металлизации в шахтной печи. Способ включает формирование ядра, не содержащего флюсующей добавки, и нанесение на него покрытия из СаО- и/или MgO-содержащего материала. Нанесение покрытия осуществляют непосредственно перед загрузкой на обжиговую конвейерную машину в количестве, определяемом количеством железа в железорудном концентрате, из которого сформировано ядро, равным 0,3-0,8% от веса сырых окатышей, и с созданием поверхностного слоя после их обжига основностью 1,0-2,5, что позволяет получить окатыши с оболочкой, препятствующей разупрочнению и разрушению окатышей в верхней части агрегата металлизации, предотвращающей слипание окатышей при интенсивном образовании металлического железа в средних и нижних горизонтах шахты. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 1994 |
|
RU2061346C1 |
ЮСФИН Ю.С | |||
и др | |||
Новые процессы получения металла | |||
- М.: Металлургия, 1994, с.320 | |||
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя | 1920 |
|
SU57A1 |
Способ получения двуслойныхОКАТышЕй | 1979 |
|
SU852953A1 |
Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию | 1988 |
|
SU1576582A1 |
ЛОГИНОВ В.И | |||
и др | |||
Окатыши с магнезиальным покрытием | |||
- Сталь, 1973, №10, 876-879. |
Авторы
Даты
2001-09-20—Публикация
2000-10-23—Подача