Способ получения обожженных хромитовых окатышей

 

Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при производстве агломерата и^окатышей. 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 ионтронитовых 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.

СаОЗ СОЕЕТСНИХ

Otll

РЕСПУБЛИК ($3)$ С 22 В 1 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fO. И306РЕТБНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР н автОеснамм СаидатиПьСтвм

1 2Ц 4681224/02 (22) 19.04.89 (46) 30.01.92. Бюл, К 4 (71) Иосковский институт стали и сплавов и Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр"

{72) I0.СМсфин, Ю. Б. Войтковский, . В.Б.Тихомиров, Н.В.бакумова, 0.А.Варгина, А.B.Èàëûãèí и А.Г.Жуйев

{53) 669.1.622;788(088.8) (56) Заявка Японии М 52-149211, кл, C 22 В 34/32, 1977.

Патент Норвегии У 125189, кл. С 22 В 1/1,4, 1972. (54) СПОСОБ ПО. ЕНИЯ 050N(EIRHI4X ,ХРОИИТОВЫХ OKATNIEA (57) Изобретение относится к подготовке сырья к металлургическому пе- ределу и может быть использовано при производстве агломерата и.окатышей. Цель изобретения -,повышение технологичности способа за

Изобретение относится к подготовке сырья н металлургическому переделу и может быть использовано при про. изводстве окатышей.

Цель изобретения - повышение технологичности способа за счет ком-. плексного использования минерального сырья и повышение прочности обожженных окатышей. Нонтронитовые глины входят в состав вскрышных пород при разработке месторождений хромитовых руд (например, Донское месторождение в,.SU„„! 708889 А 1

2 счет комплексного использования минерального сырья. 191ихту, состоящую из хромитового концентрата, связующего и флюса, окомковывают в окатыши, обжигают и охлаждают. В качестве флюса вводят нонтронитовую глину в количестве 2-10 мас.ч. на .

100 мас.ч. хромитового концентрата.

Время окомкования шихты уменьшают, на 10-203 по сравнению с предыдущим: на каждые 2Ж увеличения количества флюса в шихте . Одновременно увеличивают время изотермической выдержки при максимальной температуре при сохранении суммарного времени изо- термической выдержки и охлаждения на постоянном уровне. Введение нонтронитовых глин к хромитовому кон+ центрату . способствует появлению легкоплавких эвтектик в процессе обжига, более эффективному спеканию концентратов при низкой температуре и повышению прочности обожженных окатышей. 2 табл. северо-западйом Казахстане). Глины в своем составе содержат оксиды

Fe, Si, Al, Mg, Ca, Cr и др. Со отношения 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 нонтронитовые глины различного состава, можно регулировать состав хро1708889 митовых окатышей, доводя его до близкого к оптимальному:

MgO/Sip. = 0,6-2,5, MgO/FeO = 1,8-2,2, 5

45 (Mg0 + Fe0)/SiO< = 2,0-3,0

Mg0/À1 = О, 6-2, 9, SiOg/Al+p = 0,8-1,2, 10 (MgO + Fe0)/FeO = 1,2-3,0.

Анализ диаграмм состояния оксидных систем позволяет оценить оптимальные с точки -зрения минимальной тем- 15 пературы плавления смесей cooTHoUå.ния различных оксидов. Введение нонтронитовых глин в шихту хромитовых окатышей сдвигает соответствующие отношения оксидов в сторону оптималь- 20 ных. Появление легкоплавких эвтектик в процессе обжига способствует более эффективному спеканию хромитовых концентратов при более низкой температуре н, следовательно, повышению 25 прочности обожженных хромитовых окатышей. Кроме того нонтронитовые глины служат..одновременно заменителем бентонитовой глины, используемой в качестве связующего вещества, а так" же других типов связующих, используемых при окомковании хромитовых концентратов,(гашеная известь, отходы ферросплавного производства и др.)..

При окомковании хромитовых концент-.: ратов для понижения избыточной влажности, которая из-за высокой гидрофильности поверхности концентрата воз- . растает за счет увлажнения шихты при

l окомковании, хромитовые окатыши необ-! 40 ходимо окатыЬать на грануляторе дольше по сравнению с железорудными окатышами, При использовании в качестве связующего в шихте хромитовых .окатышей нонтронитовой глины по мере увеличения содержания. она забирает на себя избыточную влагу.

Таким образом, время окомкования .-. снижается без ухудшения свойств сырых окатышей За счет ваРьиРования концентрацнонных соотношений нонтронитовой глины в шихте. При этом по ристость необожженных окатышей с увеличением количества добавки нон1 тронитовой глины несколько возрастает, изменяется также. и теплоем55 кость шихты. Следовательно, для по" лучения заданной степени усадки не" обходимо увеличивать время пребывания окатышей в зоне высоких температур, т..е..время изотермической выдержки. После ;няя компенсируется за счет уменьшения продолжительности охлаждения окатышей, так как .чувствительность обожженных хромитовых окатышей к скорости охлаждения сни». жается по иере увеличения количества нонтронитовой глины в шихте. Таким образом, снижения производительности обжиговсй машины не происходит.

Добавка нонтроннтовой глины менее

2 мас.ч. практически не влияет на прочность окатышей, добавка:более

10 мас.ч. нонтронитовой глины в значительной степени разубоживает шихту по .содержанию в ней Сг Оэ, Измейение продолжительности различных стадий термообработки окатышей с ростом количества добавки нонтронитовой глины определено методом математического планирования эксперимента, а пределы изменений можно обмснить следующим образом: уменьшение времениокомкования менее чем на 103 при poets количества добавки на каждые 2Ж не приводит к ощутимому снижению энергозатрат на окомкование при сохранении прочностных. свойств сырых окатышей на прежнем уровне.

Уменьаение времени окомкования более чем на 203 приводит к снижению сырых окатышем. Увеличение времени изотермической выдержки менее чем на 153 не обеспечивает необходимую степень спекания и упрочнения окатышей, увеличение времени изотермической выдержки более чем íà 303 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.

fl" р и м е р. 8 качестве примера приведены данные по пречности обожженных окатышей из хромитового концентрата Р 1 с добавкой нонтронитовой глины (НС), полученные при различных режимах обжига (табл.2). . Вихту окатышей, содержащую

11 мас.ч. нонтронитовой глины (НС) (табл.1) и 100 мас.ч. хромитового концентрата 8 1, окомковывают в течение 3 мин. Температура обжига окаты1708889 шей 1320 С, время изотермической выдержки 11 мин, время охлаждения

21 иин. Суммарное время изотермической выдержки и охлаждения 32 мин, что соответствует времени термообработки окатышей в промышленных условиях. Прочность обожженных окатышей составляет 1,72 кН/окатыш.

При введении 6 мас.ч. нонтронитовой глины на 100 мас .ч. хромитового концентрата время окомкования снижают до 2,6 мин (на 103 по сравнению с предыдущим), время изотермической выдержки увеличивают до 13 мин (на

153 по сравнению .с предыдущим), вреия охлаждения при этои составляет

19 мин, т.е. суммарное время изотермической выдержки и охлаждения остается на постоянном уровне (32иин). 20

Прочность обожженных окатышей в том ,случае составляет 1,71 кН/окатыш.. .t

Время окомкования в промышленных условиях регулируют с поиощью.угла наклона тарельчатого или барабанного 25 окомкователей и скоростью их вращения.

Время изотермическсй выдержки и ох лаждения на обжиговой конвейерной иашине регулируют с помощью перераспределения теиператур и газопотоков в зонах подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения.

Условия получения обожженных xpo\ иитовых окатышей при разных количествах нонтронитовой глины в шихте приведены в табл.2.

Из данных табл.2 видно, что наибольшее значение прочности получено для окатышей IlpH добавке 43 нонтронитовой глины, что объясняется из40 менениеи соотношений оксидов в неоптимальном 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 шихтах с 33 нонтронитовой глины и

13 бентонита, прочность обожженных

50 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 и 2 прочность возрастает по мере увеличения добавки нонтронитовой глины с

О, 70 до 1,6 кН/окатыш, что объясняется приближением соотношений.оксидов к оптимальным.

Следовательно, для хроиитовых концентратов различного типа необходимо подбирать оптимальный..вид до" бавки нонтронитовой .глины и ее опти" мальное количество.

Такии образом, введение в шихту окатышей из хромитовых концентратов нонтронитовой глины позволяет повысить технологичность способа. за счет комплексного использования минерального сырья, поскольку нонтронитовые глины входят в состав BcKpblllIHblx пород лри добыче хроиитовой руды, а также за счет вывода из шихты связующего, так как сами нонтронитовые гли-. ны выполняют одновременно роль связующего и флюса. При этом прочность обожженных окатышей возрастает в

1,5-2 раза. Кроме того, температура обжига может быть снижена с 1400-

1500 до 1300-1350 С без уиеньшейия прочности, окатышей.

Формула. изобретения

Способ получения обожженных хромитовых окатышей, включающий введение в шихту хромитового концентрата, связующего и Флюса, содержащего смесь оксидов Si, Ng, Al и Са, окомкование, обжиг с изотермической выдержкой и.охлаждение, о т л и ч à ющ и й. с я тем, что, с целью. повышения технологичности способа за счет комплексного использования минераль" ного сырья и повышения прочности обожженных окатышей,:в качестве Флюса и связующего используют нонтрони" товую глину в количестве 2-20 мас.ч. на 100 мас.ч„ хромитового концентрата, причем с увеличением количества добавки, начиная с 2 иас.ч,соответст» венно, уменьшают время окомкования на 10-20 и увеличивают время изотермической выдержки íà 15-30 ь при сохранении суммарного времени изотермической выдержки и охлаждения .на постоянном уровне.

1708889

»3 л л

C) ol O

#pe — 4 с

to

tt3

3л х

Щ

3Ф

I»

Ф

X о ,У

1

1 с9

М3 Ф

u1W

1

О1

1О

6!г

l2I

М1

) о м л ь

ОО л ь х о Ф

l 1. X S

X а= х х

Ф 3Q

Ф Х о х

I- X

3Ф х о л

tf t0

s o

O 1У Я о z, о о

1о о

1,.

OI 0333

+!О

О 1 3

elan о л

Ф СО а а ь

СО о л ь

@o ! О16

Л13

3 CC3 l

l

&

3 iO

1 016

И3-3 с l »

СЧ . 3m co л л ь ь ф

О!О

Щ г3

Х;1Ж 0 м л ь м м л ь яо л ь

1.

1

1 (333 а

1z

Ф

3 х о

la

1х о

1 !

1 !

I

3

l

1

Ф Э

X с; о

3 а о

3С

tt3 O

Ф Ф о е

I»

s o х о oz

l- o

z х tt;

o os

x;cf z юх .О

Ф «с о3- С

Я ° » л

lX

Ф о

z о

1

1 !

3

3 а

>С ИС л со.. а. а л оо

« л сч CO ь

f33 1 х о

X I» ц о

I» Ф

Е с

tt3 OO

Ф t 2:

ts "оо

I У

Ф - X Q 3С осчххs

l-a os z

s naФ бсчххФ а ойдо хи zoа о ю m w ю и3 со

33i л m mmm м

° «а а л л л ья)«ма» ь ф а m ei л a co л- Л СО СОСО СЗЪ М

° а л a a a a

- л сч сч сч сч м ССЗЮСС О Л ьщсоmьь

° а а а а л

- Ь М М М -:3 сч

О СО иЪ Л О -3 всч аваф ь к a a л a a л м- . o o o ь «Л СО О =3 Ь О О 3 С. Юи Ь л а л л a a a ь c3 hl сч сч сЧ

ma m сч ь сч ь,еиi о л! а a a л «а ь ь сч сч сч сч ь

I Ф

Ф 3Е з

z o о

s cL X ч о 33» о о о

t3: Ф U

fg Е » . «,г а с

t33 N Ì,3Е c_#_ Ф о о . м м м ае а

СС3 - Х хОх3-,33 х z s сэ сЕ333

О.Г ХЛ !=Хсзр е а o 33; о X

s 3-++++ x х о.z x 1О О Ф ЭсЧ сЧ сЧ сч С

Л= С33 СС 333 Ы Ы Ы Ы Ь

I

I

I, 1

1

I

I

1

I

I

1

t

l

1

I

I

1

I

1

1

I

l .1

1

I

I

I

1

I !

I

1

1

1

I

I

I

1

I

1

1

1

I

I

I

1708889

10!

1

1 ВС

I Ь З

1 11 О Z о Ф

l **5 о о або

B

«1! фд э е

g Y з о N

Щ Ю

Х Y о

1

В

1 1 а

1 Щ

1 Д

1 !ее

1 Сб

I

I tСl

1 9

I CL

I CO

I

4l З

ХХЮ

Ф X а аед

N Э О

f» Y

Е ОО

О Саб Е

Z 3 Р! . »

ЗФ

Y

М

CL

Э.

Z

1 Ф и

В X X.б

ВДЕZО

В "д Ifl Y

1 е д X

I ф ео

CI Д Х

1:д„-Ю O

1 б 1

В О

I Il Y Il

X X X

I Э Од

I CL Y lfI

1 с0 О ю

»

Il

X

45 ааа.

I

1 I

В X

I ° .О О

I Ю Z

I 1-

l О X

1 Э Х

I.X Ф

I ь1

4,)hC Ct

sX

О

Ф

О !

» a

X З

Z. X

О з

aс

f» L

Х

О ф

З

Р

X с

lfI

Cl о

ВС

З д «

Д .СВ

CI4 °

О я м о

«L с д е %

ЗВО з о !

»

lff Вф х а о

ВС Ф

З а ю е ос

X з е

X !» о а

Х X п 7

Ой о е

Z Д

I 1

I O I З

I X . X Ю

I X X

ЕZQLX

*еео ! Э X 3 х

1 E Э 0 О

1 C)t Q Сьб Э

I =Г Ill X Р !

4 . :) X1 1 О Y ах_#_

1. с l9 al CL

1 X)l Э Э е.о сс б аю х з.

I.сбб у X ю

В

1

I

I

I

I an счсо an

1 СВЪМIAЛ

I a a a a

I О а «»

a

Il В

X 4

X X 1

Э 1

X Cf 1

36 lfl 1 СЧ СЧ СЧ СЧ

CL C«XI ММММ е ха!

ctО*В

1 б

1 Ф е МСЧ)

4- СЧ Сч сЧ сч

1 а

l

1

I !

I t I ССЪО

I е» М

1

1 .1

1

° C0 43Ъ ОЪ О

1, е»

I

В.

В ! !

1 I СООО

I . «» Ol

t

1

1 Олъ0 сч

«еь аь аь

I «а МааеЪМ

1

В

l.

I. -СЧСЧСЧ.

I

I °

1

1 ,I

I

f

IAО СЧ an a>an СО СВЪ«1 МЛ 4 аьчэ 0 л сбъ. 0 iо л i0 an In w w. l

a..a а a «a ««a.a a a l

° а» ° е» е» а а е» ° е» ° ° 4.

1

1 . а

1

I

1.; сч сч сч сч сч сч ot of сч -сч сч сч

I< m м съ м сп м м м m м м

I

I) иЪ СВЪ 1 ) а

«- СЧ «» О- СВЪ ОЪ ОЪ ЛКФ Л 0 4

O4 Ol СЧ Ol е» °,» е» r ° r» .а» е»

) сосо воббъО сбъо Сбъ лаО

СеЪ е» М.М е . е» М М е» СЕЪ

1 .i l., 1 ь

IA an . б

° ь . a

О СЧ М СЧ cn IA an ln »Р 4

° е е» е» ° ° » е.а а» е» ° ° ьь Е

t. .1 ь . б-! I .

ЮсоООan ЬОIA ССЪО О В

Ol СЧ СЧ СВЪ Ol СЧ C«4:1 1 1 1

1

О е)- О.Л 4l Л ЧЭ c)h «- М сЧ О I

° ь аь а еь «a a a a еь е а

Сю\ М СеЪ СЧ СЧ СЧ СЧ Of СЧ СЧ СЧ СЧ 1

ВЬ б- сЧ 4 Ф «Ф Ф аь0 0 Ю ъ0 ф С0 ф