Способ агломерации руд и концентратов Советский патент 1993 года по МПК C22B1/16 

Изобретение относится к металлургии, точнее к агломерации руд и концентратов.

Целью изобретения является повышение прочности агломерата за счет увеличения количества расплава при спекании.

Поставленная цель достигается тем, что в способе агломерации руд и концентратов, включающем ввод в агломерационную шихту легкоплавких смесей, в агломерационную шихту вводят смеси оксидов, соответствующие по составу эвтектикам в системах СаО- РегОз и/или FeO-CaO-Si02..

Эвтектики имеют в этом конкретном случае их практического применения ряд преимуществ в сравнении с химическими соединениями. Главные из них - наиболее, низкие в данной системе температура плавления и вязкость образующегося расплава. Так, например, температура инконгрфнт- ного плавления однокальциевого феррита (ферритная смесь состава 24% СаО + 76% РеаОз) с разложением его на двухкальцие- вый феррит и расплав составляет 1216°С (СаО РеаОз - 2СаО Рв20з + расплав). Образующийся расплав вязок и малоподвижен, так как в нем содержатся твердые частицы 2СаО Ре20з. В то же время эбтектика СаО -РеаОз-СаО -2Ре20з плавится уже при 1205°С с образованием весьма подвижного расплава без включений твердых веществ, Ферритная смесь для получения такой эвтектики имеет состав, мас.%: 20% СаО и 80% РеаОз, отличающийся от рекомендуемого по прототипу.

Аналогичные соотношения существуют и для силикатной системы FeO-CaO-Sl02. В этой системе имеются три тройных соедине- ния, из них два: железистый окерманит (Ca2FeSi20y) и геденбергит (CaFe)SЮз разлагаются в твердой фазе. Третье соединение - кирштейнит (CaFeSiO) плавится при 1215°С. В то же время эвтектика (Ca,Fe)0 - (Ре, Са)0 - (Са, Ре)2$104 полностью плавится уже при 1125°С с образованием подвижного состава. Силикатная смесь для получения такой эвтектики имеет состав, мас.%: 69 СаО. 38 FeO и 4 S102.

Таким образом, добавка в агломерационную шихту для спекания ферритных и/или силикатных смесей эвтектического состава позволяет значительно увеличить количество расплава при спекании по срав00

со

03

нению с работой на смесях, состав которых полностью соответствует химическим соединениям.

Возможности применения указанных зависимостей на практике иллюстрируются следующими конкретными примерами, включающими спекание агломерата с использованием легкоплавких смесей различного состава.

В первой серии опытов спекали агломе- рационную шихту, состав которой соответствовал аглошихте Череповецкого металлургического комбината и включал смесь магнетитовых концентратов Олене- горского и Ковдорского ГОКов, возврата 35 мас.%, известняка и коксовой мелочи 6 мае.%. Основность шихты составляла 1,35. Высота слоя агломерационной шихты 300 мм, :-//ч/.--:;. ;...; . .: VX;, ---У Ч;.

ВО второй серии опытов спекали агло- мерацибнную шихту; от/шчавшуюся от ших- ты, применявшейся в первой серии опытов, тем, что в нее перед; первичным смесителем вводили 11,4 мае. % ферритной смеси (гемаит титовая железная руда + известь), состав которой соответствовал формуле однркаль- циёвого феррита СаО ; / :; - :

В третьей серии Опытов спекали агломерационную шихту, отличавшуюся рт шихты, применявшейся в первой серии опытов, тем, что в нее перетгперви йымсмШиванй- ем вводили 11,4 мас.% ферритной смеси (гематитовая железная руда .+ известь), состав которой соответствовал феррит ной эв- тектике СаО Fe Oa-GaO 2Рв20з(20% СаО .+

.К

В четвёртой серйи0г1ытоёicrreKa/iH atviO- мёрационную шихту, отличавшуюся от шихты, применявшейся в первой серий опытов, тем, что в нее. вводили перед первичным смешиванием 11,4 мас.% силикатной смеЬи оксидов, состав которой соответствовал эвтектике (Ca,Fe)0-(Fe, Са)0-(Са, Fe)2$l04 (69% СаО +38% FeO + 4% SiOa).

В пятой серии опытов спекали агломе- рационную шихту, отличавшуюся от шихты, применявшейся в первой серии опытЬ в,тем, что в нее вводили перед первичным смешиванием 5,7 мас.% эвтектической ферритной смеси (как в серии № 3) и 5,7 мас.% эвтектической силикатной смеси (как в серии № 4)- итого 11,4% эвтектических легкоплавких смесей.

Условия спекания во всех опытах оставались неизменными. Сравнительные данные приведены в таблице.

Как показывают данные таблицы, предлагаемая ферритная смесь эвтектического состава обеспечивает более высокую прочность агломерата по сравнению с ферритной смесью, использованной в прототипе. При практической неизменности степени кристаллизации связки это объясняется увё личениём содержания в связке силикатов железа и стекла. Предлагаемая эвтектиче екая силикатная смесь обеспечивает также более высокую прочность агломерата как по Сравнению с фёррйтйой смесью эвтектического состава, так и по сравнению с известной ферритной смесью. Наилучшие результаты достигнуты при совместном прИменёнйм ферритной и силикатной смесей срстава, чтоi обусловлено BbspactaHHeM IB структуре аглрмерата содержания силиЧйтнРй связки, обеспечивающей рост np04HoctH агломерата и улуч- Шнrte fjоказгггёлей доменной плавки. V;: Экономическая эффективность прёдла- гаемой технологии Заключается в улучше- |нийхач)зс:т1ва агломерата, что| снижает выход Мелочи ( мм)в нём и благоприятнб влияет на показатели доменной плавки (вывод 1 % фракции 0-5 мм из агломерата дает прирост производительности доменной печи на 1 % И снижение расхода кбкса на 0,5 отн.%).

Формула изобретения

Способ агломерации руд И концентратов, включающий ввод в агломерационную шихту легкоплавких смесей, о т л и ч а ю - щи и с я тем что, с целью повышения прочности агломерата за счёт увеличения коли-1 чеСтва расплава при спекании, в агломерационную шихту вводят смеси оксидов, соответствующие по составу эвтекти- кам в системах CaO-FeaOa и/или FeO-CaO-S 02.

Характеристики минералогического состава и прочности агломератов, спеченных с различными ферритными и/или силикатными смесями - У

Использование: в металлургии, точнее в агломерации руд и концентратов. Сущность: для повышения прочности агломерата за счет увеличения количества расплава при спекании в агломерационную шихту вводят смеси оксидов, по составу соответствующие эвтектикам в системах СаО-Ре20з и/или FeO-CaO-SiOa. 1 табл.