Способ безобжигового окускования Советский патент 1987 года по МПК C22B1/24 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при подготовке железорудных материалов к плавке.

Известен способ получения окатышей, включающих смешивание влажной железорудной цинксодержащей пыли с негашеной известью и кремнеземистыми или другими добавками, гашение извести влагой шихты при 80 - 90 С в течение времени, достаточного для полного гашения (12-24 ч.) окомкование шихты, сушку окатьш1ей при 80121°С в течение 5-60 мин, до влажности 3,0%, автоклавную, обработку подсушенных окатьш1ей.

Способ позволяет получить окатыши с достаточной механической прочностыд, использовать тепло гашения извести на подогрев шихты.

Недостатками способа являются сложность процесса, обусловленная большой продолжительностью операции гашения извести и необходимостью под сушки окатьш1ей перед автоклавной обработкой, а также снижение содержания железа в конечном продукте за счет использования кремнеземистых добавок.

Наиболее близким по технической сущности и достига --ому результату

является способ безобжигового окускования, включающий смешивание части влажного железорудного концентрата с негашеной известью, гашение извести влагой концентрата при 90-100° С в реакторе для вьшеживания в течение времени, достаточного для полного .гашения (0,5 - 5ч ), смешивание получившейся шихты d остальной частью влажного концентрата и другими компонентами шихты, механическую активаци шихты, окомкование и упрочнение окатышей автоклавным способом.

Недостатками способа является сложность процесса, обусловленная двухстадийным смешиванием шихты, наличием отдельной операции гашения извести путем длительного вылеживания смеси, и низкая прочность окатьш1ей.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение прочности окатьш1ей.

Поставленная цель достигается тем что в способе безобжигового окускования, включающем смешивание влажноно железнорудного концентрата с другими компонентами шихты и негашеной

известью, гашение из «:;сти , механическую активацию шихты и ее окомкование, упрочнение окатьпией аптоклавным способом, гашение извести производят на 90-95% в процессе механической активации шихты. Гидроокись кальция, образующаяся при гашении извести в процессе механической активации шихты,более дисперсна и активна, поэтому энергично вступает в физикохимическое (хемосорбционное) взаимодействие с поверхностью концентрата, что облегчает последующей синтез новообразований, в том числе железистых алюмосиликатов, при автоклавной обработке повьш ающих прочность. Высокореакционная известь более энергично взаимодействует и с углекислым газ ом. Связывание же части воды, расширение объема загашенной в окатьш1ах извести в 2,5 раза и тепловыделение приводят к кольматации пор и саморазогреву окатьшей, что уменьшает пористость и влажность окатышей-сырцов и, как следствие, повышает прочность автоклавированных окатьш1ей.

Предлагаемое изобретение осуп ествляют следующим образом. Влажный железорудный концентрат смешивают с тонкоизмельченной негашеной известью и, при необходимости, с флюсующими добавками и подвергают механической активации, которая наряду с тщательным перемешиванием шихты одновременно ускоряет процесс гидратации извести в ней. По достижении в процессе, механической активации степени гидратации извести 90-95% шихту окомковывают, окатьш1И упрочняют автоклавным способом.

Предлагаемый и известный способы испытаны на опытно-промьшшенной установке по производству безобжиговых окатьш1ей Лисаковского ГОКа. В качестве компонентов шихты использо.вались лисаковский обжиг-магнитный концентрат (90% класса - 0,0.74 мм) с влаж- ностью 9-12% и негашеная известь крупностью 86-90% 0,1 мм. Испытания по известному способу производились в течение четырех, а по предлагаемому в течение двух месяцев, поэтому в примерах осуществленияспособов приведены пределы колебаний различных параметров за период испытаний. Примеры осуществления способа приведены ниже. Пример 1. В соответствии с известным способом полойину железорудного концентрата с элажностью 9-12% смешивали в двухвальном смесителе с 15-20% негашеной извести, полученную шихту загружали в реактор непрерывного действия, в котором ее вьздерживали в течение 3-5 ч. Вследствие гидратации извести температура шихты в реакторе достигала 90-100С, а ее влажность снижалась до 1,5-3,4% Степень гидратации извести в реакторе составляла 98-100%. Затем эту ших ту перемешивали со второй половиной влажного железорудного концентрата, получая шихту с содержанием извести 10%. Шихту механически активировали в стержневой мельнице ( Д х ,6 х X 5,1 м) и окомковывали на чашевом грануляторе диаметром 5,5 м. Производительность технологической линии за период испытаний составляла от 12,5 до 20 т/ч окатышей. Прочность автоклавированных окатышей колебалас в пределах: на сжатие 31-56 кгс, на удар 44,6-53,3%, на истирание 32,11QJOfOA, Пример 2. В соответствии с заявляемым изобретением железорудный концентрат с влажностью Г1-12% и 9-10% негашеной извести смешивали в одну стадию, минуя реактор,подава ли в стержневую мельницу, в которой под воздействием механической нагруз ки происходила интенсивная гидратация извести и активация шихты. По достижении степени гидратации извести 90-95% шихту с температурой 3050 0 окомковывали, причем при окомковании степень гидратации извести увеличивалась незначительно (не бо-: лее, чем на 1,0%), а при поступлении в автоклав достигала 98-99,9%. Прочность автоклавированных окатьш1ей составляла: на сжатие 70-85 кгс, на удар 75-90%, на истирание 8-15%. При степени гидратации извести в 1шихте менее 90% последующая ее гидратация в окатышах-сырцах приводила к их разрушению за счет чрезмерного увеличения объема извести.Степень гищзатации шихты более 95%, помимо снижения производительности стержневой мельницы, приводила к понижению прочности автоклавированных окатышей за счет сокращения эффектов от кольматации пор и саморазогрева окатышей. Полученные по предлагаемому способу окатыши имели характерную структуру: множество слипшихся мелких гранул размером в несколько миллиметров образовывахш одну крупную неправильной, малинообразной формы. Такая структура обычно наблюдается при окомковании шихты, содержащей вяжущую и/или рудную часть с высокой степенью активности. Результаты сравнительных испытаНИИ известного и предлагаемого способа приведены в таблице. Анализ таблицы показывает, что предлагаемый способ в сравнении с прототипом, являющимся одновременно и базовым объектом, позволяет упростить процесс за счет сокращения операций перемешивания шихты с двух до одной и совмещения операции гашения извести с механической активацией шихты и повысить прочность окатышей с 31-56 кгс до 70-85 кгс, то есть в среднем в 1,7 раза.

СПОСОБ БЕЗОБЖИГОВОГО ОКУСКОВАНИЯ, включающий смешивание влажного железорудного концентрата с другими компонентами шихты и негашеной известью, гашение извести, механическую активацию шихты и ее окомкование, упрочнение окатыщей автоклавным способом, отлича-ющийс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения прочности окатышей, га-г шение извести производят на 90-95% в процессе механической активации . шихты. (О с со Об со 00 42ь