Способ получения металлизованных окатышей

 

Изобретение предназначено для получения металлизованных окатышей из железорудного сырья восстановлением сырых окатышей суспензией, содержащей оксид кальция. Цель изобретения - снижение себестоимости и повышение качетсва окатышей. В качестве суспензии используют водную меловую суспензию, расход которой составляет 0,5 - 1,0 величины динамического влагопоглощения окатышей. Для повышения температурного порога сваривания окатышей при металлизации на 10°С в интервале температур 700 - 900°С плотность суспензии повышают на 2 кг/м³ , а в интервале 900 - 1050°С на 10 кг/м³ . 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлизации железорудного сырья и может быть использовано на металлургических заводах. Целью изобретения является снижение себестоимости и повышение качества окатышей. П р и м е р 1. Неофлюсованные окисленные окатыши с содержанием железа 67% обрабатывали в параллельных опытах медовой суспензией или известковым молоком с одинаковой плотностью 1048 кг/м³. Предварительно определяли динамическое влагопоглощение окатышей по следующей методике. В пробирку диаметром, превышающим диаметр испытуемых окатышей на 0,5-1,0 мм, загружали 10 окатышей. Из мерной бюретки на верхний окатыш по каплям подавали воду до тех пор, пока на дне пробирки не появилась вода. После этого пробирку закрывали пробкой и переворачивали. Если при этом избыток воды поглощался окатышами, то пробирку открывали и добавляли воду из бюретки. Операции повторяли до тех пор, пока продолжалось поглощение воды окатышами. После насыщения определяли влажность окатышей по стандартной методике. Определенная таким образом величина составила 0,032 м³/т. Пробы по 100 окатышей, уложенных слоем толщиной 100 мм, равномерно орошали суспензией и перемешивали, имитируя обработку на конвейерной ленте с последующей перегрузкой. После обработки подсчитывали число окатышей, на которых имеется покрытие, и вновь усредняли пробу. Все 100 окатышей загружали в установку и восстанавливали под нагрузкой 0,2 МПа водородом при постоянной температуре в течение времени, необходимого для достижения степени восстановления более 95%. Температурным порогом сваривания считали ту максимальную температуру, при которой образуются спеки, состоящие не более чем из 5 окатышей. Полученные результаты сведены в таблицу, где Q - расход суспензии; B - их динамическое влагопоглощение; Т - температурный порог сваривания; ΔТ - повышение температурного порога сваривания. П р и м е р 2. Пробы по 100 штук неофлюсованных окисленных откатышей с содержанием железа 67% обрабатывают по описанной в примере 1 методике меловой суспензией различной плотности при отношении Q/B = 1,0 и испытывают на свариваемость указанным выше способом. В результате получена зависимость, приведенная на чертеже (кривая "а"). Из графика видно, что до температуры 900^оС для повышения температурного порога сваривания на каждые 10^оС необходимо повышать плотность меловой суспензии на 2 кг/м³, а для температуры 900-920^оС температурный порог сваривания повышается при увеличении плотности суспензии на 20 кг/м³. Дальнейшее повышение плотности суспензии не увеличивает температурный порог сваривания. П р и м е р 3. Пробы по 100 штук офлюсованных окисленных окатышей с содержанием железа 65,12% и основностью (CaO/SiO₂) = 0,87 испытывают так же, как в примере 2. Соответствующие результаты приведены на чертеже (кривая "б"). Окатыши без покрытия в этом случае имеют температурный порог сваривания 860^оС. До 900^оС этот параметр повышается при обработке меловой суспензией плотностью 1008 кг/м³, т.е. на каждые 10^оС увеличение плотности составляет 2 кг/м³. Для температуры в пределах 900-940^оС для повышения температурного порога сваривания на 10^оС необходимо увеличивать плотность суспензии на 10 кг/м³. Дальнейшее повышение плотности не приводит к повышению температурного порога сваривания окатышей. П р и м е р 4. Пробы по 100 штук офлюсованных окисленных окатышей с содержанием железа 63,5% и основностью (CaO/SiO₂) = 1,21 испытывают так же, как в примерах 2 и 3. Соответствующие результаты приведены на чертеже (кривая "в"). Окатыши без покрытия в этом случае имеют температурный порог сваривания 940^оС. От этого уровня до 990^оС этот параметр можно повысить путем обработки меловой суспензией, причем на каждые 10^оС необходимо увеличивать ее плотность на 10 кг/м³. Дальнейшее повышение плотности не приводит к повышению температурного порога сваривания окатышей. П р и м е р 5. Пробы по 100 штук офлюсованных окатышей с содержанием железа 61,8% и основностью (CaO/SiO₂) = 1,4 испытывали так же, как и в примерах 2-4. Соответствующие результаты приведены на чертеже (кривая "г"). Для температуры в пределах 1000-1050^оС температурный порог сваривания окатышей повышается равномерно при увеличении плотности суспензии от 1000 до 1050 кг/м³, т.е. на 10 кг/м³ на каждые 10^оС. При температуре металлизации, превышающей 1050^оС, окатыши свариваются при любой обработке. П р и м е р 6. На промышленной шахтной печи металлизации объемом 370 м³ проведены непрерывные испытания производства металлизованного продукта из окисленных окатышей, обработанных водной меловой суспензией. Окатыши обрабатывают меловой суспензией непосредственно на существующих конвейерах для подачи окисленных окатышей без их реконструкции. Обработку осуществляют путем орошения поверхности слоя окатышей в процессе их транспортировки конвейером. Удельный расход суспензии Q устанавливают в зависимости от величины динамического влагопоглощения B, поддерживая отношение Q/B в пределах 0,5-1,0. Испытания начинают при температуре восстановительного газа 730^оС. Это предельно допустимая по условиям спекообразования температура при работе на окисленных окатышах без защитного покрытия. При этом наблюдаются прочные спеки размером до 200 мм. Для постепенного повышения температуры восстановительного газа до 860^оС так же постепенно повышают плотность меловой суспензии, которой обрабатывают окатыши, до 1026 кг/м³, т.е. на 2 кг/м³ на каждые 10^оС. В дальнейшем в расчете на повышение температуры металлизации до 900^оС доводят плотность суспензии до 1030 кг/м³. Однако, несмотря на полное прекращение спекообразования, выше 860^оС температура не повышается по условиям получения восстановительного газа. В период испытаний оборудование работало надежно, не было ни одного случая отказа. В отдельных случаях при превышении отношения Q/B выше 1,0 наблюдалось смещение ленты конвейера шихтоподачи вследствие попадания избыточной суспензии на натяжной барабан. В тех же случаях наблюдалось чрезмерное повышение содержания Ca⁺² в воде оборотного цикла водоснабжения. Применение обработанных меловой суспензией окисленных окатышей привело к резкому сокращению пылеобразования на тракте шихтоподачи, особенно заметно при загрузке их в промежуточный бункер шахтной печи. Через 12 ч после начала работы с использованием окатышей, обработанных меловой суспензией, отмечено полное прекращение спекообразования. При постепенном повышении температуры с 730 до 860^оС в металлизованном продукте спеки не обнаружены. В процессе металлизации на окатышах сохранилось 90-95% нанесенного на них покрытия. Применение окисленных окатышей, обработанных водной меловой суспензией, привело к повышению производительности шахтной печи, снижению удельного расхода природного газа и сокращению выхода мелочи (3 мм). Снижена пирофорность металлизованного продукта. Реакционная способность, измеренная в м³ кислорода, поглощаемого 1 т окатышей в 1 сут., уменьшилась с 4,45 до 1,2.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ, включающий обработку окисленных окатышей жидкостью и их последующую металлизацию в шахтной печи, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения качества окатышей, обработку ведут водной меловой суспензией с расходом 0,5 - 1,0 величины динамического влагопоглощения окатышей, причем для повышения на 10^oС температурного порога сваривания окатышей при металлизации в интервале температур 700 - 900^oС плотность суспензии повышают на 2 кг/м³, а в интервале 900 - 1050^oС - на 10 кг/м³.

РИСУНКИ

Рисунок 1