Способ агломерации железорудных материалов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2506324:

Панычев Анатолий Алексеевич (RU)

Изобретение относится к термическим способам окускования железорудных концентратов в черной металлургии. Способ агломерации железорудных материалов включает подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование смешанной шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты и обработку агломерационного спека. Смешанную шихту при окомковании увлажняют до 5,5-8,0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 2,7% железосодержащие шламы из шламонакопителей, образованные в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли, фракции от 0 до 0,074 мм, имеющие следующий химический состав (мас.%): Fe 55,6; SiO₂ 6,37; CaO 6,4; Al₂O₃ 0,80; MgO 0,99; TiO₂ 0,05; FeO 15,2; Fe₂O₃ 62,6; Na₂O 0,16; K₂O 0,12; MnO 0,17. Предлагаемый способ позволяет повысить прочность агломерата на удар на 0,97% (ГОСТ 15137-77), увеличить удельную производительность агломерационной машины на 0,459%, снизить капитальные и энергетические затраты, связанные с подготовкой шламов для ввода их в агломерационную шихту, на 14%.

Изобретение относится к термическим способам окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии.

Известен способ агломерации железорудных материалов, включающий подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека [Коротич В.И., Фролов Ю.А., Бездежский Г.Н. Агломерация рудных материалов. Научное издание. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003. - 400 с.].

На протекание процесса спекания шихты большое влияние оказывает влажность шихты, в значительной мере определяя все показатели агломерации. В наибольшей степени влажность шихты влияет на газопроницаемость, вертикальную скорость спекания шихты и, тем самым, на удельную производительность агломашины, а также на прочность агломерата на удар. От влажности шихты зависит окомкованность и, соответственно, газопроницаемость холодной шихты. С другой стороны, влага является терморегулятором горения и оказывает влияние на газопроницаемость шихты в процессе спекания.

По мере увеличения влажности шихты до оптимальной величины качество агломерата улучшается, а затем увеличивается выход мелочи. Так, при повышении влажности шихты при спекании Михайловских и Лебединских концентратов газопроницаемость шихты и вертикальная скорость спекания шихты увеличиваются при увлажнении шихты от 6,75 до 7,1%, при этом выход класса 0-5 мм составляет около 17%. Дальнейшее увеличение влажности шихты дает увеличение выхода мелочи. Повышение влажности шихты свыше 7,1% с целью увеличения газопроницаемости, вертикальной скорости спекания и, тем самым, удельной производительности агломерационной машины целесообразно, если устранить снижение качества агломерата.

Вместе с тем, на металлургических заводах образуются миллионы тонн шламов. Основная масса шламов создается в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли. Шламы содержат ценные компоненты (прежде всего железо), утилизация которых экономически оправданна. Кроме того, при полном использовании шламов решаются вопросы охраны окружающей среды, так как хранение шламов в отвалах наносит вред природе (занимаются земельные площади, в процессе выветривание пыли загрязняются атмосфера, почва, реки и водоемы).

Основное направление использования шламов сводится к их добавке к агломерационной шихте. Использование шламов при агломерации железорудных материалов сталкивается с проблемой получения качественного агломерата и эффективного ведения процесса его спекания. Связано это с тем, что поступающий со шламохранилищ шлам имеет повышенную влажность (до 25%). Такой шлам образует крупные куски, не разрушающиеся при закладке в штабеля шихтовых материалов. В результате в подготовленной к спеканию шихте шлам распределяется по ее объему неравномерно, ограниченно участвует в процессе окомкования, что не позволяет достичь высоких технико-экономических показателей процесса и получить качественный агломерат. Решение проблемы рациональной подготовки шламов и их введения в агломерационную шихту позволит вовлечь в производство дешевый железосодержащий техногенный отход, тем самым снизить себестоимость получаемого агломерата высокого качества.

В практике агломерационного производства известно несколько способов подготовки шламов и их ввода в шихту. Наиболее часто шлам перед вводом в агломерационную шихту обезвоживается каким-либо способом: механическим, термической сушкой или подсушкой путем смешивания шлама с известью, колошниковой пылью и другими сухими материалами.

В последнее время получило распространение брикетирование шламов, которые для использования в агломерации дробят и вводят в агломерационную шихту.

Из шламов также могут формироваться микроокатыши с последующим их вводом в шихту.

Известен также способ ввода в шихту подсушенного шлама, смешанного с известью, с известью и известняком, а также предварительным окомкованием в рециркуляционном режиме.

Все известные способы в той или иной степени опробованы в лабораторных или промышленных условиях, как у нас, так и за рубежом. Однако все известные способы ввода шламов в аглошихту связаны со сложной предварительной подготовкой шламов. Перед их вводом в агломерационную шихту необходимо доведения их до определенной влажности, той оптимальной влажности, при которой шлам становится рассыпчатым. Глубокое обезвоживание шламов требует значительных капитальных и энергетических затрат, а незначительное - не позволяет равномерно усреднять шлам по объему шихты. Это приводит к снижению газопроницаемости шихты на данных участках, нарушения терморегулирования горения, неравномерности вертикальной скорости спекания, а, в конечном итоге, снижения прочности шихтового. опека и удельной производительности агломерационной машины. Оптимальной влажностью шлама для ввода его в агломерационную шихту следует считать 5,6%.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение капитальных и энергетических затрат на подготовку шламов для ввода в аглошихту, увеличение удельной производительности агломерационной машины и улучшение качества агломерата.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности агломерата на удар на 0,97% (ГОСТ 15137-77), увеличение удельной производительности агломашины на 0,459%, существенное снижение капитальных и энергетических затрат.

Указанная задача решается за счет того, что в способе агломерации железорудных материалов, включающем подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты с вводом в шихту железосодержащих шламов, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного опека, согласно изобретению, смешанную шихту при окомковании увлажняют до 5,5-8,0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 2,7% железосодержащие шламы из шламонакопителей, образованные в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли, фракции от 0 до 0,074 мм, имеющими в своем составе (мас.%): Fe 55,6; SiO₂ 6,37; CaO 6,4; Al₂O₃ 0,80; MgO 0,99; TiO₂ 0,05; FeO 15,2; Fe₂O₃ 62,6; Na₂O 0,16; K₂O 0,12; MnO 0,17.

Замена воды, используемой для увлажнения шихты, пульпой, состоящей из 99,0-97.3% Н₂О и 1,0-2,7% железосодержащими шламами из шламонакопителей, образованные в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли, фракции от 0 до 0,074 мм, имеющими в своем составе (мас.%): Fe=55,6; SiO₂=6,37; CaO=6,4; Al₂O₃₌0,80; MgO=0,99; TiO₂=0,05; FeO=15,2; Fe₂O₃=62,6; Na₂O=0,16; К₂О=0,12; МпО=0,17 позволяет равномерно распределять твердые полезные частицы пульпы в железорудной шихте, а хорошее усреднение приводит к повышению газопроницаемости шихты, равномерному терморегулированию горения, равномерности вертикальной скорости спекания. Твердые частицы пульпы позволяют положительно изменить физико-химические свойства шихты и создают кристаллохимические, пиромеханические превращения, укрепляющие прочность агломерата. Совокупность этих факторов дает повышение прочности шихтового спека и удельной производительности агломерационной машины.

Устранение операций обезвоживание и сушки шлама снижает капитальные и энергетические затраты на производство агломерата. Следует отметить, что не все металлургические шламы пригодны для ввода их в шихту вместе с пульпой из-за их различия диспергации в водной среде при различии физико-механических свойств по мере изменения химического состава.

Предлагаемый способ агломерации железорудных материалов осуществляют следующим образом.

После подготовки компонентов шихты к спеканию, составления агломерационной шихты, смешанную шихту при окомковании увлажняют до 5,5-8.0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 2,7% железосодержащие шламы из шламонакопителей, образованные в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли, фракции от 0 до 0,074 мм, имеющими в своем составе (мас.%): Fe 55,6; SiO₂ 6,37; CaO 6,4; Al₂O₃ 0,80; MgO 0,99; TiO₂ 0,05; FeO 15,2; Fe₂O₃ 62,6; Na₂O 0,16; K₂O 0,12; МпО 0,17. Постель и эту шихту укладывают на агломерационную машину и спекают. Затем производят обработку агломерационного спека.

Полученные результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить прочность агломерата на удар на 0,97% (ГОСТ 15137-77), увеличить удельную производительности агломерационной машины на 0,459%, снизить капитальные и энергетические затраты, связанные с подготовкой шламов для ввода их в агломерационную шихту, на 14%.

Использование нового способа агломерации применительно к агломерационной фабрики ОАО «Уральская Сталь» позволяет снизить себестоимость производства агломерата на 3,15 руб/т и получать годовой экономический эффект 171,55 млн. руб/год.

Способ агломерации железорудных материалов, включающий подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование смешанной шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты и обработку агломерационного спека, отличающийся тем, что смешанную шихту при окомковании увлажняют до 5,5-8,0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 2,7% железосодержащие шламы из шламонакопителей, образованные в процессе улавливания и осаждения технических и аспирационных выбросов пыли, фракции от 0 до 0,074 мм, следующего состава в мас.%: Fe=55,6; SiO₂=6,37; СаО=6,4; Al₂O₃=0,80; MgO=0,99; TiO₂=0,05; FeO=15,2; Fe₂O₃=62,6; Na₂O=0,16; K₂O=0,12; MnO=0,17.

Способ переработки окисленных никелевых руд // 2502811

Изобретение относится к цветной металлургии. Способ переработки окисленных никелевых руд включает селективное галогенирование бромоводородом окисленной никелевой руды при температуре 1100°С с получением смеси летучих бромидов железа, никеля и кобальта, а также с получением в конденсированной фазе смеси бромида кальция, оксидов магния, алюминия и кремния.

Способ извлечения платины из шлама, получаемого при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте // 2488638

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке шламов и концентратов, содержащих элементные кремний, углерод и платину. .

Способ агломерации железорудных материалов // 2471005

Изобретение относится к термическим способам окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии. .

Способ получения известково-магнезиального агломерата для сталеплавильного производства // 2460812

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к окускованию железо-флюсосодержащего сырья для конвертерного производства с использованием вторичных ресурсов.

Способ получения офлюсованного агломерата // 2448170

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к окускованию сырья для сталеплавильного производства методом агломерации шихты, представленной металлургическими отходами.

Способ переработки циркона с получением диоксида циркония // 2434956

Изобретение относится к способу получения диоксидов циркония и кремния из циркона. .

Способ производства агломерата для доменной плавки // 2418079

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к агломерации шихт, содержащих вторичное сырье, с получением железорудного офлюсованного агломерата для выплавки чугуна.

Способ получения марганцевого агломерата для прямого легирования стали марганцем // 2415184

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к подготовке сырья для легирования стали марганцем, и может быть использовано в технологии прямого легирования высококачественных марок стали.

Высокоосновный агломерат (варианты) и шихта (варианты) для его производства // 2410448

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве высокоосновного агломерата с высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками.

Способ агломерации железорудных материалов // 2513498

Изобретение относится к термическим способам окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии. Способ агломерации железорудных материалов включает подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека. Смешанную шихту при окомковании увлажняют до 5,5-8,0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 2,7% пылевидные отходы аспирационных установок дробильно-сортировочных и агломерационных фабрик по переработке флюсовых известняков, представляющие собой преимущественно кальцит (CaCO3) и смесь минералов гидрогетита, гидрогематита, гетита, сидерита, пиролюзита, псиломелана фракции от 0,074 мм до 85 мас.%, с химическим составом, мас.%: Fe2O3=2,15; SiO2=1,7; Al2O3=0,24; MgO=0,44; CaO=52,72; Fe=1,5; Na2O=0,019; K2O=0,027. Предлагаемый способ позволяет повысить прочность агломерата на удар на 0,97% (ГОСТ 15137-77) и увеличить объем производства годного агломерата на 0,75%.

Способ переработки титановых шлаков // 2518042

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и последовательное выщелачивание полученного спека сначала в воде с получением железо-титансодержащего осадка, а затем в солянокислом растворе с получением титансодержащего осадка. Затем проводят фильтрацию пульпы с отделением осадка и получение концентрата диоксида титана. При этом спекание исходного шлака с кальцинированной содой ведут при температуре 900°С в весовом отношении Na2СО3:шлак, равном (0,98-1,15):1. Выщелачивание спека в воде осуществляют с переводом силиката натрия в раствор, а получение концентрата диоксида титана ведут прокаливанием осадка, полученного после солянокислотного выщелачивания. При этом в качестве исходного титанового шлака используют шлак восстановительной плавки ильменита. Техническим результатом является упрощение технологического процесса и повышение скорости фильтрации пульпы после солянокислотного выщелачивания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ агломерации железорудных материалов // 2534174

Изобретение относится к термическим способам окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии. Изобретение предусматривает подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты и обработку агломерационного спека. Смешанную шихту при окомковании увлажняют до 7,0-8,0% пульпой, содержащей в пределах от 1,0 до 6,8% пылевидные отходы переработки малопримесных известковистых доломитов с фракцией от 0,074 мм до 75 мас.% со следующим химическим составом, мас.%: MgO=19,8; CaO=25,4; Fe2O3=8,4; SiO2=3,3; Al2O3=5,04; Na2O=0,06; K2O=0,2. Изобретение позволяет увеличить производительность агломерационной машины на 6,5%, улучшить качества агломерата на удар на 0,3%, использовать доломитовые отходы и снизить затраты на энергоресурсы.

Способ агломерации железорудных материалов // 2550445

Изобретение относится к термическим способам окускования железных руд и концентратов и может быть использовано при агломерации руд в металлургии. Способ агломерации железорудных материалов включает подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека. Смешанную шихту при окомковании увлажняют до 6,0-10,0% пульпой, содержащей в пределах от 2,0 до 5,0% смеси мелкоизмельченной охристо-глинистой породы и мелкозернистого монацита крупностью ниже 0,10 мм, имеющей в своем составе, мас.%: иттрий 0,003-0,12, иттербий 0,0002-0,01, лантан 0,004-0,14, церий 0,01-0,22, неодим 0,07-0,16. Изобретение обеспечивает повышение прочности агломерата на удар на 0,85%, а при последующем переделе способствует выплавлению высокопрочного чугуна, стойкого против истирания.

Способ обезвреживания хромового шлака с использованием метода обжига и доменного производства // 2551729

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу обезвреживания хромового шлака. Способ включает приготовление ядер окатышей из хромового шлака, угольной пыли или коксика и связующего. На производственной линии агломерации или линии производства окатышей образовывают оболочки окатышей из сырьевых материалов агломератов, или окатышей, или уловленной пыли из железных отходов металлургического производства, и формируют комплексные окатыши по методу вторичного окомкования, затем формируют агломераты или окатыши. Высокая температура в процессе агломерации или обжига обеспечивает создание восстановительной атмосферы внутри оболочек окатышей, осуществляя предварительную обработку хромового шлака. Использование изобретения обеспечивает эффективное, экономичное и экологическое обезвреживание хромового шлака с утилизацией уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства. 6 з.п. ф-лы, 10 пр.

Способ переработки вольфрамовых концентратов // 2605741

Изобретение относится к металлургии редких металлов. Способ переработки вольфрамитовых концентратов включает приготовление шихты, ее спекание и последующее автоклавно-содовое выщелачивание продукта спекания. Шихту готовят путем смешивания вольфрамитового концентрата, чернового промпродукта в виде 4-7%-ного концентрата первичной флотации шеелитовой руды с содержанием кальцита 40-60% и карбоната натрия в количестве 5% от общей массы шихты, а спекание шихты ведут при температуре 750-800°С в течение 2-4 часов. Обеспечивается перевод трудновскрываемого вольфрамита в легковскрываемый шеелит. 3 ил., 1 пр.

Способ изготовления агломерата из окисленных руд и концентратов // 2608046

Изобретение относится к подготовке металлургического сырья, а именно к производству офлюсованного агломерата с использованием руд, содержащих железо не менее 50% по массе и оксид двухвалентного железа (FeO) не более 10% по массе, предназначенного для дальнейшей плавки в доменной печи. Часть руды и известь смешивают и/или совместно измельчают, формируют микроокатыши диаметром от 1,6 мм до 5 мм с основностью (CaO/SiO2) не более 3 единиц. Микроокатыши выдерживают или сушат и подают в поток предварительно смешанных кокса, возврата и остальной части руды, окомковывают и загружают полученную шихту в агломерационную машину и спекают агломерат. Изобретение позволяет снизить выход мелочи из агломерата, повысить газопроницаемость слоя шихты и снизить расход твердого топлива на спекание. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Способ зажигания шихты и горн для его осуществления // 2614475

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способу спекания агломерационной шихты и горну для его осуществления. Способ спекания включает подачу шихты, загруженной в колосниковые тележки, в рабочее пространство зажигательного горна и спекание под действием продуктов сгорания, фильтруемых через слой зажигаемой шихты. Перед входом тележек в рабочее пространство горна осуществляют деление слоя шихты в продольном направлении и механическое уплотнение ее поверхности, а спекание в рабочем пространстве горна ведут с использованием подвижного газодинамического затвора, смонтированного в месте входа в горн тележек с шихтой. Горн содержит камерную конструкцию с каркасом, торцевыми, боковыми стенками и сводовыми панелями с горелками. При этом он снабжен опорной стойкой, выполненной с поперечной штангой с опущенными в сторону шихты делительными пластинами, и уплотнительной пластиной. Со стороны входа горн выполнен с подвижным газодинамическим затвором, состоящим из размещенных на нижней части входной торцевой стенки продольных пластин и расположенной в промежутке между ними дугообразной стенки. Обеспечивается улучшение теплового режима горна и уменьшение мелочи в готовом агломерате. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ агломерации железорудных материалов // 2623927

Изобретение относится к термическим способам окускования железорудных материалов и может быть использовано при агломерации руд и концентратов в черной металлургии. Осуществляют подготовку компонентов агломерационной шихты к спеканию, составление, смешивание и окомкование агломерационной шихты, увлажнение смешанной шихты при окомковании до 6-10% пульпой, укладку ее на агломерационную машину, зажигание и спекание агломерационной шихты и обработку агломерационного спека. Пульпа имеет температуру 20-70°C и содержит серпентинитомагнезит крупностью не более 0,1 мм со следующим химическим составом, мас. %: 30-47 MgO; 0-5 СаО; 28,0-40 SiO2; 0-4 Al2O3; 3,6-8 Fe2O3+FeO; 0-0,15 MnO; 0,2-0,5 Cr2O3; 0-0,3 NiO; 0-0,1 Na2O+K2O; 0-0,1 TiO2; 0-0,01 В2О3; 0-0,05S+Р; 0-7,5 H2O (гигр.); 2,6-21,0 п.п.п. Содержание серпентинитомагнезита в агломерационной шихте составляет 0,66-50 кг/т. Вода пульпы и/или пульпа прошла магнитную и/или ультразвуковую обработку и/или электрохимическую обработку и имеет водородный показатель рН 1÷5 или рН 11÷13. Изобретение позволяет увеличить прочность агломерата на удар, снизить показатель прочности агломерата на истирание, увеличить удельную производительность агломашины и выход годного агломерата. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ агломерации железорудных материалов // 2628947

Изобретение относится к термическим способам окускования железорудных материалов и может быть использовано при агломерации руд и концентратов в черной металлургии. Способ агломерации железорудных материалов включает подготовку компонентов агломерационной шихты к спеканию, составление, смешивание с ее увлажнением до 3-4% водой и окомкование агломерационной шихты в барабане, укладку ее на агломерационную машину, зажигание и спекание агломерационной шихты, обработку агломерационного спека. При этом смешанную шихту при окомковании увлажняют до 6-10% пульпой, содержащей бентонит крупностью не более 0,1 мм, и с расходом бентонита 2÷18 кг/т. Обеспечивается увеличение прочности агломерата на удар, снижение сопротивления агломерата истиранию, увеличение удельной производительности агломашины и рост выхода годного агломерата. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.