Способ получения обожженных хромитовых окатышей Советский патент 1992 года по МПК C22B1/14 

Изобретение относятся к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при производстве окатышем.

Цель изобретения - повыиюние технохюгичности способа зп счет комплексного использования минерального сырья и повышение прочности обожженных окатышей.

Нонтрониторые глины входят в состав вскрышных пород при разработке месторождений хромитовых руд (например. Донское месторождение в

северо-западном Казахстане). Глины в своем составе содержат оксиды Fe, Si, Al, Mg, Са, Cr и др. Соотношения различных оксидов в основном обратны соотношениям, которые имеются в хромитовых рудах и концентратах (табл.1). Соотношения различных оксидов в нонтронитовых глинах в зависимости от их типа меняются в широких пределах, следовательно, добавляя в шихту окатышей нонтррнитовые глины различного состава, можно регулировать состав хромитовых окатышей, доводя его до близкого к оптимальному: MgO/SU 0,6-2,5;

MgO/FeO 1,8-2,2;

(MgO + FeO)/SiO 2,0-3,0,MgO/A1 5 0 2 9tSiO ;/Al/ 3 0,8-1,2 (MgO + FeO)/FeO 1,2-3,0.

Анализ диаграмм состояния оксидных систем позволяет оценить оптимальные с точки зрения минимальной Tei пературы плавления смесей соотношения различных оксидов. Введение нонтронитовых глин в шихту хромитовых окатышей сдвигает соответствующие отношения оксидов в сторону оптималь ных. Появление: легкоплавких эвтектик в 1троцесс г обЛига способствует более эффективному спеканию хромитовых концентратов при более низкой температуре и, следовательно, повышению прочности обожженных хромитовых окатышей , того нонтронИтовые глины служат одноврейенно заменителем бентрнитоеой глины, используемой в качестве ce dyiomei o вещества, а так- же других типов связующих, Исполь- зуемых при окомковании хромитовых концентратов (гашеная известь, отходы ферросплавного производства и др.) .

При окомковании хромитовых Концентратов для понижения избыточной влажности. Которая из-за высокой гидрофильйости поверхности концентрата возрастает за счет увлажнения шихты при окомковании хромитовыеокатыши необ- / ходимо окатыёать на грануляторе дольше по сравнению с железорудными ркатыи:айи« При использовании в качестве связующего в шихте хро 4итовых ОкаТышей нонтронитовой глины по мере увеличения содержания она забирает на себя избыточную влагу Таким образом, время оком кования г-. снижается без ухудшения свойств сырых окатъяией за счет варьирования концентрационных соотношений нонтро-; нитовой глины в шихте. При этом по- ; ристоить необожженных окатышей t : увеличением количества добавки ноНт , тронитовой глины несколько возрастает, изменяется также,и теплоемкость шихты Следовательно, для получения заданной степени усадки необходимо увеличивать время пребывания окатышей в зоне высоких температур, т.е. время изотермической выдержки. Последняя компенсируется за счет уменьшения продолжительности охлаждения окатышей, так как .чувствительность с ожженных хромитовых окатышей к скорости охлаждения снижается по мере увеличения количества нонтронитовой глины в шихте. Таким образом, снижения производительности обжиговсй машины не происходит.

Лобавка нонтроИИтовой глииы менее 2 мае.ч. практически не влияет на прочность окатышей, добавка более 10 мае.ч. нонтронитовой глины в значительной степени разубоживает шихту по содержанию в ней Crijjp,

Изменение продолжительности различных стадий термообработки окатышей с ростом количества добавки нонтронитовой глины определено методом математического планирования эксперимента, а пределы изменений момно 06vicHHTb следующим образом: уменьшение времени окомкования менее чем на 10% при росте количества добавки на каждые 2% не приводит к ов|утимому снижению энергозатрат на окомкование при сохранении прочнортных свойств сырых окатышей ia прежнем уровне.

Уменьшение времени окомкования более чём на 20 приводит к снижению окатьюей. Увеличение времени изотермической выдержки менее чем На 15% не обеспечивает необходимую степень спекания и упрочиения окатышей, увеличение времени изотермической выдержки более чем на 30% не приводит к дальнейшему росту прочности окатышей.

При сохранении суммарного, времени изотермической выдержки и охлаждения на постоянном уровне производительность Обжигового агрегата не уменьшается и может даже расти без ухудшения качества окатышей.

Прим е р. В Качестве примера приведены данные по прочности обожженных окатышей из хромитового концентрата №1 с добавкой нонтронитовой глины (НС), полученные при различных режимах обжига ().

Шихту окатышей, содержа1чую А мае.ч. НОНТРОНИТОВОЙ глины (НС) (табл.1) и 100 мае.ч. хромитового коцентрата V 1, окомковывают в течение 3 w«H. Температура обжига окатышей 1320 С, время изотермической выдержки 11 мин, время охлаждения 21 мин Суммарное время изотермической выдержки и о} лажления 32 мин, что соответствует времени«термообработки окатышей в промышленных условиях. Прочность обожженных окатышей составляет 1,72 кН/окатыш.

При введении 6 мае.ч« нонтронитовой глины на lOOjмае.4. хромитового концентрата время окомкования снижают до 2,6 мин (на 10% по сравнению с предыдущим), время изотермической выдержки увеличивают до 13 мин (на 15% по сравнению с предыдущим), время охлаждения при этом составляет 19 мин, т.е. суммарное время изотермической выдержки и охлаждения остается на постоянном уровне (32 мин) Прочность обожженных окатышей в том .случае составляет 1,71 кН/окатыш. I Время окомкования в промышленных УСЛОВИЯХ регулируют с помощью угла наклона та| ельчатого или барабанного окомкователей и скоростью их вращени Время изотермической выдержки и охлаждения на обжиговой конвейерной машине регулируют с помощью перераспределения температур и газопотоков в зонах подогрева, обжига; рекуперации и охлаждения.

Условия получения обожженных хромитовых окатышей при разных количествах нонтронитовой глины в шихте приведены в табл.2. .

Кз данных табл.2 видно, что наибольшее значение прочности получено для окатышей при добавке нонтронитовой глины, что объясняется изменением соотношений оксидов в неоптмальном направлении при дальнейшем увеличении количества добавки нонтронитовой глины.

Полученные значения прочности (как видно из табл.2) в 1,5-2,0 раза превышают значения прочности для окатышей с бентонитом. Несмотря на близкие значения отношений оксидов в имхтах с 3% нонтронитовой глины и 1% бентонита, прочность обожженных окатышей отличается в значительной степени .из-за того, что соотношения соответствующих оксидов в самом бентоните в. несколько раз отличаются от оптимальных.

Для окатышей из концентрата V 2 прочность возрастает по мере увеличения добавки нонтронитовой глины с 0,70 до 1,6 кН/окатыш , что объясня ется приближением соотношений оксидов к оптимальным.

Следовательно, для хромитрвых концентратов различного типа необхо0димо подбирать рптимальный вид iдобавки нонтронитовой глины и ее оптимальное количество.

Таким образом, введение в шихту окатышей из хромитовых концентратов

5 нонтронитовой глмнЫ позволяет повы- сить технологичность способа, за счёт комплексного использ6ванйя минерального сырья, поскольку нонтронитовые глины входят в состав вскрышных по0род .при добыче хромитовой руды, а также за счет вывода из шихты связующего, так как сами нонтронитовые гли- нь| выполняют одновременно роль связующего н флюса. При этом прочность

5 обожженных окатышей возрастает в 1,5-2 раза. Кроме того, температура обжига может быть снижена с 1500 до 1300-1350 без уменьиюйия прочности, окётышей.

0

Ф о р м у л а и 3 о б ре т е н и я

Способ получения обожженных хромитовых окатышей, включающий введе5ние в, шихту хромитового концентрата, связующего и флюса, содержайдегр смесь оксидов Si, Mg, Ai и Са, окомкрвание, обжиг с изотермической выдержкой и охлаждение, о т л и ч а ю0щ и и. с я тем, что, с целью повышения технологичности способа за счет комплексногр использования минерального сырья и повышения пррчнрсти обожженных окатышей, в качестве флю5са и связующего используют нонтронитовую глину в количестве 2-20 мае.ч. на 100 мас.ч, хррмитового концентрата, причем с увеличением количества добавки, начиная с 2 мас.ч.соответст

0 венно, уменьшают время окомкования на 10-20 и увеличивают время изотермической выдержки на 15-30% при сохранении суммарного времени изотермической выдержки и охлаждения -на

5 постоянном уровне.

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при производстве агломерата и^ока- тышей. Цель изобретения -^. повышение технологичности способа засчет комплексного использования минерального сырья. Иихту, состоящую • из хромитового концентрата, связующего и флюса, окомковывают в окаты- UM, обжигают и охлаждают. В качест- • ве флюса вводят нонтронитовую глину в количестве 2-10 мае.ч. на , 100 мае.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 изотермическрй выдержки при максимальной температуре при сохранении суммарного времени изотермической выдержки и охлаждения на постоянном уровне. Введение ион- тронитовых глин к хромитовому КОН-/ центрпту . способствует появлению легкоплавких эвтектик в процессе обжига, более эффективному спеканию концентратов при низкой температуре и повышению прочности обожженных окатышей. 2 табл.