Шихта для производства офлюсованного никелевого агломерата

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству никелевого агломерата. Шихта включает никелевую руду, флюс и твердое топливо. В качестве флюса шихта содержит известняк и гипс при следующем соотношении компонентов, мас. %: твердое топливо - 6-9; известняк - 10-16; гипс - 12-18; никелевая руда - остальное. Изобретение позволит повысить прочность агломерата и снизить расход кокса при выплавке никелевого штейна. 2 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству никелевого агломерата.

Известна шихта для получения агломерата [1], где в качестве флюса вводят отвальные шлаки или оборотные конвертерные шлаки никелевого производства крупностью 30 мм, с содержанием Ni = 0,11-2,0%, Co = 0,06-0,35%, отношением FeO/SiO₂ = 1,8-2,4 и в количестве, обеспечивающем отношение FeO/SiO₂ в готовом агломерате 0,5-0,8.

Недостатком шихты для производства офлюсованного агломерата является низкая прочность и низкое содержание в агломерате оксида кальция и серы, что требует дополнительного ввода в шихту шахтной плавки известняка и сульфидизатора, которые повышают расход кокса при выплавке никелевого штейна.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для производства офлюсованного агломерата [2], которая включает окисленную никелевую руду, возврат агломерата, известняк, шлак черной металлургии и коксовую мелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%: известняк 0-25, шлак черной металлургии 5-20, коксовая мелочь 16,5-17,6, окисленная никелевая руда - остальное. При спекании указанного состава шихты агломерат имеет прочность (Б⁺⁵) 48,5-53,8%. В состав шихты не входит серосодержащий материал, поэтому содержание серы в агломерате является низким.

Задачей изобретения является повышение прочности агломерата и снижение расхода кокса при выплавке никелевого штейна.

Поставленная цель достигается тем, что известная шихта, включающая рудную часть, флюс и твердое топливо, согласно изобретению в качестве флюса содержит известняк и гипс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Твердое топливо - 6-9 Известняк - 10-16 Гипс - 12-18 Никелевая руда - Остальное Пределы содержания твердого топлива обусловлены задачей получения прочного агломерата. При содержании твердого топлива в аглошихте менее 6% прочность агломерата снижается. При содержании твердого топлива в аглошихте более 9% прочность не повышается и увеличивается расход кокса при производстве штейна.

Пределы содержания известняка обусловлены химическим составом никелевой руды. При содержании известняка в аглошихте менее 10% при выплавке штейна требуется дополнительно вводить в шахтную плавку сырой известняк, что повышает расход кокса. При содержании известняка в аглошихте более 16% повышается температура плавления и количество шлака в шахтной плавке, что приводит к повышению расхода кокса.

Пределы содержания гипса обусловлены задачей получения агломерата с необходимым для получения штейна количеством серы. При содержании гипса в аглошихте менее 12% требуется дополнительно вводить в шахтную плавку сульфидизатор, что увеличивает расход кокса. При содержании гипса в аглошихте более 18% снижается прочность агломерата.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что шихта для производства офлюсованного никелевого агломерата отличается от известной тем, что в качестве флюса содержит известняк и гипс, при неизвестном ранее соотношении компонентов. Таким образом, заявляемая шихта соответствует критерию "новизна".

Анализ известных в технической и патентной литературе составов шихты не выявил их использование с целью получения агломерата с повышенной прочностью и для снижения расхода кокса при производстве никелевого штейна.

Пример конкретного выполнения. Агломерационная шихта состояла из коксовой мелочи (твердое топливо), известняка, гипса и никелевой руды. В опыте по прототипу в качестве флюса использовали оборотные конвертерные шлаки никелевого производства. Составы компонентов приведены в таблице 1. Компоненты шихты дозировали в заданных соотношениях, смешивали, увлажняли, окомковывали, загружали в аглочашу, зажигали и спекали с прососом воздуха. Агломерат испытывали на прочность в барабане. Для полученных составов агломератов рассчитывали показатели производства в шахтной печи на основе материальных и тепловых балансов плавки. Результаты испытаний и расчетов представлены в таблице 2.

Анализ приведенных результатов показывает, что использование заявляемой шихты для производства офлюсованного никелевого агломерата способствует повышению его прочности с 70 до 75,0-80,7% и снижению расхода кокса при выплавке никелевого штейна в шахтных печах с 26 до 16,5-22,5%.

Источники информации: 1. Патент России N 2092587, Заявл. 17.03.95, Опубл. в Б.И. 1997, N 28.

2. А.С. SU 1587068 A1, кл. C 22 B 1/14, опубл. 23.08.1990.

Формула изобретения

Шихта для производства офлюсованного никелевого агломерата, включающая никелевую руду, флюс и твердое топливо, отличающаяся тем, что в качестве флюса содержит известняк и гипс при следующем соотношении компонентов, мас. %: Твердое топливо - 6 - 9 Известняк - 10 - 16
Гипс - 12 - 18
Никелевая руда - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2