Способ производства агломерата из хроморудного сырья

 

Сущность: с целью повышения прочности агломерата за счет увеличения равномерности пропитки шлаковым расплавом рудных зерен и завершенности процессов минералообразования рудную часть шихты предварительно окомковывают с топливом фракции 0-1,0 мм, затем вводят топливо фракции 1,0-5,0 мм, возврат и кремнеземсодержащую добавку, при этом соотношение возврата и кремнеземсодержащей добавки поддерживают 1 : (0,07-0.75). 1 табл.

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 С 22 В 1/20

НОЕ ПАТЕНТНОЕ

CCP

ССР) ГО

В (Г

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) (22) (46) (71) лен (72)

В.B (56) стр

N.

23.0 лур эле рат вво вп фра воз тез ста нос гае жел ющ увл отд

КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

745572/02

3,10.89

7.02.93, Бюл. N. 5 нститут металлургии Уральского отдел АН СССР

Л,И.Леонтьев, М.В,Крашенинников, Кашин, B.È,Ãóáàíoâ и А,А.Ïåðøóêîâ ерная металлургия капиталистических н в 1977 году. М.: 1978, вып. 7 (38), с. 24. вторское свидетельство СССР

5663, кл, С 22 В 1/14, 06.10.77. вторское свидетельство СССР

1875, кл. С 22 В 1/20, 05.02.75. атент Японии

0-10685, кл, С 22 В 34/32, опублик. ,75.

Изобретение относится к черной металии, в частности к подготовке сырья для троплавки феррохрома.

Известен способ производства агломеиз железорудного сырья, включающий твердого топлива в шихту в два приема: рвый смеситель подаетсл самая мелкая ция, в окомкователь — более крупная.

Однако известный способ не учитывает ожности снижения мелочи в агломерасчет раздельного введения других соляющих шихты.

Наиболее близким по технической сущи и достигаемому результату к предлаому является способ производства зорудного агломерата, предусматривай подготовку шихты к спеканию путем жненил и окомкованил предварительно ленных фракций 3-0 мм рудной части

ЬО. 1792989 А1 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВААГЛОМЕРАТА ИЗ ХРОМОРУДНОГО СЫРЪЯ (57) Сущность; с целью повышения прочности агломерата за счет увеличения равномерности пропитки шлаковым расплавом рудных зерен и завершенности процессов минералообразования рудную часть шихты предварительно окомковывают с топливом фракции 0-1,0 мм, затем вводят топливо фракции 1,0 — 5,0 мм, возврат и кремнеземсодержащую добавку. при этом соотношение возврата и кремнеземсодержащей добавки поддерживают 1: (0,07-0,75). 1 табл. шихты, флюса и возврата, последующее вве- ъ дение фракций более 3 мм и топлива после окомкования. Данный способ предусматривает введение основных флюсов (известняк, известь и т.д.) или их части перед окомкованием.

Наряду с положительными сторонами CO данного способа, ему свойственны сущест- . Q венные недостатки. Отсутствие топлива в предварительно окомкованной шихте при наличии в ней флюса приводит к незавершенности процессов минералообразования при спекании, что не обеспечивает снижение мелочи в готовом агломерате. Кроме того, при производстве хроморудного агломерата для выплавки в электропечи углеродистого феррохрома исключается введение в шихту кальцийсодержащих флюсов, Присадка в хроморудную шихту кремнеземсо1792989 держащих добавок перед окомкованием приводит к тому, что в структуре спека наблюдаются нерастворимые, непрореагировавшие частицы добавок, процессы минералообразования не завершаются, Целью изобретения является снижение мелочи в готовом агломерате из хроморудного сырья за счет увеличения равномерности протпитки шлаковым расплавом рудных зерен и завершенности процессов минералообразования.

Поставленная цель достигается тем, ITQ в способе производства агломерата иэ хроморудного сырья, включающем увла>кнение, смешивание рудной части шихты с топливом, возвратом и кремнеземсодержащей добавкой, окомкование и спекание согласно изобретению рудную часть шихты предварительно окомковывают с топливом фракции 0-1,0 мм, а затем вводят топливо фракции 1,0 — 5,0 мм, возврат и кремнеземсодержащую добавку, при этом соотношение возврата и кремнеземсодер>кащей добавки поддерживаьот 1: (0,07-0,75).

Предварительное окомкование рудной части шихты с мелкой фракцией топлива позволяет повысить степень окомкования шихты, улучшить условия теплообмена ме>кду шихтой и газовой фазой в процессе спекания. Однако при агломерации хромитовых руд, обладающих значительно большей по сравнению с железорудными материалами температурой плавления, повышение газопроницаемости слоя является необходимым, но недостаточным условием для снижения мелочи в агломерате. Высокие скорости горения топлива должны дополняться концентрацией тепла в узкой по еььсоте зоне спекания.

Если для железорудного агломерата, температура минералообразования которого на 100 — 150 С ни>ке достигаемых в слое температур, некоторое растягивание фронта горения топлива практически не ухудшает прочности спека, то при спекании хроморудного сырья даже незначительный рост высоты зоны горения, способствующий снижениьо температуры процесса, влечет эа собой . незавершенность минералообразования и повышение содержания мелочи в агломерате. С этой точки зрения оптимальным является гранулирование рудной части шихты с частицами топлива менее 1,0 мм и введение топлива фракции 1,0-5,0 мм после предварительного окомкования, За счет этого в процессе спекания сближается время сгорания мелких и крупных частиц топлива к средней величине, повышается температура в слое, формируется большее количество шлакового расплава и увеличивается равномерность пропитки им рудных зерен, При спекании хромитовой руды смещение граничного (1 мм) значения в сторону уменьшения крупности топлива, вводимого на первом этапе окомкования, приводит к тому, что время его горения опережает время горения топлива в слое, и температура в зоне формирования агломерата снижается.

Если увеличить размер закаты ваемых в гранулы частиц топлива свыше 1 мм, то время их горения растягивается и фронт эоны спекания расширяется, т,е. происходит "размачивание" температуры в большем объеме, Следствием изменения граничного размера частиц топлива, т.е. 1 мм в сторону уменьшения или увеличения, является увеличение количества мелочи в хроморудном агломерате.

20 Значение верхнего предела размера частиц топлива, т.е. 5 мм, обусловлено задачей снижения мелочи в агломерате. Увеличение размера топливных частиц сопрово>кдается ухудшением равномерности распределения

25 топлива в объеме спекаемой аглошихты, со кращением удельной поверхности, а следовательно, и реакционной способности топлива. Использование частиц топлива крупнее 5 мм повышает содержание мело30 чи.

Введение кремнеземсодержащих добавок после предварительного окомкования наряду с твердым топливом фракции 1,0 — 5,0 мм и возвратом способствует получению боЭ5 лее высоких температур в данных микрообьемах, большему развитию процессов минералообразования за счет меньшего теплопотребления частиц возврата как наиболее подготовленных низкотемператур40 ных по сравнению с зернами исходной руды центров плавления и кремнеземсодержащей добавкой, усваиваемой при расплавлении возврата. Образующийся расплав заполняет поры рудных гранул, увеличивая равномерность пропитки шлаковым расплавом рудных зерен и, как следствие, происходит снижение мелочи в агломерате.

Важным технологическим фактором при производстве хроморудного агломера50 та является выдерживание соотношения весовых единиц возврата и кремнеземсодер>кащей добавки 1: (0,070,75). Пределы соотношения обусловлены необходимостью снижения мелочи и опре55 делены на основе экспериментальной проверки, Нижний предел соотношения, т.е. 1.:

0,07 обусловлен MNHMMBnbHblM количеством кремнеземсодержащей добавки при максиMBRbHQIë расходе возврата, обеспечивающим достаточное для значительного

1792989

5 улучш ния прочности развитие шлаковой связки Верхний предел соотношения, т.е. 1

: 0,75 обеспечивает завершенность процессов минералообраэования. Превышение нн 1о соотношения возврата и кремне25

30 да о земсо ному эффек

В баьки териа оксид произ шлаки ки от

П стью отдел колич реме сти тарел так, ч превь топли крем стью кремн ли та совых

Вка мело ержащей добавки приводит к неполусвоению добавки. снижает ее ивность, качестве кремнеземсодержащей доогут использоваться различные маы с преобладающим содержанием кремния; кварцевый песок, отходы одства кремнистых сплавов, пыли и от производства ферросилиция, шлароизводства ферросилихрома и т.п. р и м е р. Хромитовую руду крупно-10 мм смешивали с предварительно нным топливом фракции 0 — 1,0 мм в стве 30 от его общего расхода. Пеанную шихту увлажняли до влажно,5 — 10 и окомковывали на чатом грануляторе диаметром 1,2 м обы максимальный размер гранул не шал 12 мм. Затем вводили остальное о фракции 1,0-5.0 мм, возврат и еземсодержащую добавку крупноенее 1 мм. Количество возврата и еземсодер>кащей добавки дозирова, чтобы обеспечить отношение их вепроцентов в пределах 1: (0,07 — 0,75). стве топлива использовали коксовую, содержащую 18,6 золы, 0,7 ле5

20 тучих, 79,8 С. В качестве кремнеземсодер- жащей добавки использовали кварцевый песок с содержанием кремнезема более

95 и шлак от производства ферросиликохрома. Подготовленную шихту спекали в лабораторной аглочаше диаметром 205 мм при высоте слоя 250 мм. Время окончания процесса фиксировали по максимальной температуре отходящего газа. Для сравнения был проведен опыт по прототипу, После охлаждения агломерат подвергали испытанию в стандартном барабане согласно ГОСТ .

15137-77. Результаты испытаний приведены в таблице.

Анализ результатов показывает, что применение способа производства агломерата из хроморудного сырья снижает содержание .мелочи в готовом агломерате.

Содержание частиц менее 5 мм после испытания в стандартном барабане уменьшается с 35 5 до 34,0 — 24,4 (т.е. нас 4,2 — 31 3 отн.$), в том числе содержание частиц менее 0,5 мм уменьшается с 13,5 до 12,1 — 9,3 (т,е. на 10,431,1 отн. ) при использовании в качестве кремнеземсодержащей добавки кварцевого песка. В случае использования в качестве кремнеземсодержащей добавки шлака от производства ферросиликохрома, соответствующие показатели снижаются с 34,7 до

33,1-23,1 (т.е. на 4,6-33,4 отн. ) и с 14,3 до

13,7 — 10,,1 (т.е. на 4,2-29,4 отн. ) соответственно. мело1 чения хром ние, ливо доба ча» ормула изобретения особ производства агломерата иэ рудного сырья, включающий увлажнеешивание рудной части шихты с топвозвратом и кремнеземсодержащей ой, окомкование и спекание, от л ищ и й,с я тем, что, с целью снижения и в готовом агломерате за счет увелиравномерности пропитки шлаковым расплавом рудных зерен и завершенности процессов минералообразования, рудную часть шихты предварительно окомковывают с топливом фракции 0 — 1,0 мм, а затем вводят топливо фракции 1,0 — 5,0 мм, возврат и кремнеземсодержащую добавку, при этом соотношение возврата и кремнеземсодержащей добавки поддерживают 1: (0,070,75).

1792989

Крупность вводимого

Опыт

Соотношение возвраВыходфракции после барабана, % топлива, мм та и кремнеменее 0,5 менее 5 от 0,5 до 5 после окомкования перед окомкованием мм мм мм

35,5

34,7

22,0

20,4

13,5

14.3

0-5,0

0 (по прототипу) 23,7

22,6

36,3

36,5

12,6

13,9

0-0,5

0,5-5

36,0

35,2

11,8

14,7

1,4-5

0-1,4

12,1

13,7

0-1

1-5

23,9

21,1

11, 9

14,0

1-7

I:0,07

0-1

24,4

23,1

15,1

13.0

9,3

10,1

0-1

1:0,33

1-5

14,9

16,6

9,9

10,2

1:0,75

0-1

1-5

23,8

20,2

13,0

17,0

1:0,04

0-1

1-5

10,7

12,5

35,7

35,0

25,0

22,5

1:0,8

0-1

П р и м е ч а н и е. Числитель - при использовании в качестве добавки кварцевого песка; знаменатель — шла к.

Составитель M.Êðàøåííèêoâ

Техред M.Moðãåí Tàë Корректор С Лисина

Редактор

Заказ 483 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зем-содержащий добавки

1:0,07

1:0,07

1:0,07

34,0

33,1

35,8

35,1

24,8

26,8

36,8

37,2

24,2

20,5

21,9

19,4