Способ получения железного порошка Советский патент 1985 года по МПК B22F9/22 C21B13/08 

1 ел

О5 О 00

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам производства железного порошка.

Целью изобретеш1я является снижение себестоимости железного порошка за счет использования в окатышах до 9 мас.% пустой породы.

Сущностьспособа состоит в том, что при достаточно высокой скорости восстановления осуществляется процесс.перекристаллизации железа и обеспечивается конечная структура металлизованньЬс окатышей, позволяющая снизить их прочность и обеспечить высокую обогатимость измельченного йродукта.

Восстановление при температурах вьше идет по механизму непосредственного взаимодействия жидкой фазы и углерода. Такой механизм позволяет резко увеличить скорость восстановления по сравнению с газовым. Кроме того, в зависимости от количества и состава жидкой фазы изменяется структура окатьшей и их прочность, При основности 1,0-1,2 структура металлизованных окатышей представляет собой шлаковую матрицу с равномерно распределенным в ней спектрально чистым железом в виде глобулей. Прочность таких окатышей низкая. Однако такой процесс невозможен без теплового регулирования, которое заключается в вьщерживании скоростей нагрева рудоугольных окаты шей в процессе углетермического восстановления. Нижний предел 25°/мин обусловлен производительностью про цесса восстановления, верхний 35 /MJiH - нарушением структуры слоя из-за образования чрезмерного количества жидкой фазы, превышающего критическое, т.е.33%от объема окатьш

Пример 1. Пихту, состоящую из 68% концентрата СевГОКа, содержащего, %: SiO 9, известняк 18, коксин 14, смешивали 3 мин окомковывали до достижения размера 8-14 мм и загрзжали на колосники конвейерной машины высотою 250 мм. Затем окатыши сушили при 350°С путем просасывания продуктов сгорания природного газа через слой окатышей. Скорость фильтрации 1,2 с. Бремя сушки 5 мин. Поступающие в зону подогрева окатыши нагревали до 1150°С дымовыми газами, скорость фильтрации которых составляла 1,04 . Время нагрева - 10 мин. В зоне восстановления окатыши нагревают до 1350 С нейтральными по отношению к железу продуктами сгорания природного газа. Скорость нагрева 25 /мин. Скорость фильтрации газа 1,04 н с. Время восстановления 16 мин. Достигаемая степень металлизации 97%. Затем окатыши охлаждали в смеси азота и охлажденных.дымовых газов до Скорость фильтрации составляла 2,0 , время охлаждения 10 мин. После охлаждения металлиз.ованные окатьшм измельчались. Измельченный продукт подвергался электромагнитному обогащению.Содержание кремнезема в обогащенном продукте 0,28%

Пример 2. Из шихты, состоящей из 66% концентрата СевГОКа, 19% известняка и 15% коксика, готовили окатыши, сушили и подогревали по технологии,, описанной в примере 1 .

В зоне восстановления твердым восстановителем рудоугольные окатыши нагревались в интервале 11501350°С со скоростями . Скорость фильтрации газа 1,0 . Время восстановления 14 мин. Степень металлизации 98%. Охлаждение осуществлялось так же, как и в примере 1. Затем окатыши измельчались и измельченный продукт обогащался. Содержание кремнезема в обогащенном продукте 0,29%.

ПримерЗ.Из шихты, состоящей из концентрата Сев ГОКа, известняка и кокса, готовили окатыши,

сушили и подогревали их по технологии, описанной в примере .1 . Рудоугольные окатьшш нагревались до 1350°С со скоростью . Скорость фильтрации 1,0 . Время восстановления 12 мин. Степень металлизации 98,5%. Охлаждение осуществлялось так же, как и в примере 1. Содержание кремнезема в измельченном продукте после электромагнитного обогащения составляет 0,27%.

Технические характеристики предложенного способа в зависимости от .скорости нагрева окатышей представлены в таблице.

Предварительные расчеты показывают, ЧТО себестоимость железного порошка, полученного по разработанному способу, составляет 100 р на тонну порошка, что почти в 3 раза ниже себестоимости железного порошка, получаемого по известной технологии.

Показатели процесса металлизации окатышей

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА, включающий офлюсовывание рудоугольных окатышей, посстановление углеводородными газами при 9001150с, а затем твердым восстановителем при 1150-1350°С, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости порошка за счет использования в окатышах до 9 мас.% пустой породы, нагрев при восстановлении твердым восстановителем осуществляют со скоростью 25-35 С/мин.

Удельная производительность, т/м.ч

Достигаемая степень металлизации, %

Предел прочности

на сжатие,

н/окатыш .

Содержание SiOпосле обогащения, %.

0,31

0,35 . 0,41

0,21

0,31

89

98,5

98

328

325

1150

0,29

0,27

0,28

1,1