Способ агломерации железорудных материалов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2550445:

Панычев Анатолий Алексеевич (RU)

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.

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 физические свойства агломерата (прочность на истирание и удар) 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.

Другим существенным фактором, влияющим на качество агломерата, является вещественный состав спекаемой агломерационной шихты, а вещественный состав агломерата во многом определяет качество чугуна. В чугуне 2-4,5% углерода в виде чешуйчатого графита, который и придает чугуну главный его технический недостаток - хрупкость. Высокопрочный чугун обычно получают, модифицируя его магнием. Добавка магния заставляет графит перейти в более равномерно распределяющуюся в металле шаровидную или глобулярную форму. В результате значительно улучшается структура, а с ней и механические свойства чугуна. Однако легирование чугуна магнием требует дополнительных затрат: реакция идет очень бурно, расплавленный металл брызжет во все стороны, в связи с чем приходится сооружать для этого процесса специальные камеры.

Наличие в агломерате редкоземельных элементов (иттрия, иттербия, лантана, церия, неодима) «убирают» окисные примеси, связывают и выводят серу, способствуют переходу графита в глобулярную форму. И при этом не требуется специальных камер. При этом, чугун становится высокопрочным, во многих случаях его можно использовать вместо стали, в частности при изготовлении коленчатых валов. Высокопрочный чугун на 20-25% дешевле стальных отливок и в 3-4 раза дешевле стальных поковок. Стойкость против истирания у чугунных шеек валов в 2-3 раза выше, чем у стальных. Коленчатые валы из высокопрочного чугуна можно устанавливать в тепловозах и других тяжелых машинах.

Добавка в агломерационную шихту необогащенных, а тем более обогащенных редкоземельных элементов, сухим способом не представляется возможным из-за незначительного их долевого количества, что не позволяет распределить их равномерно по всей шихте.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества агломерата за счет вовлечение в состав спекаемой шихты редкоземельных элементов оптимального состава, позволяющего увеличить прочность и стойкость чугуна.

Техническим результатом изобретения является получение агломерата, легированного редкоземельными элементами, способствующего выплавлять высокопрочный чугун, стойкий против истирания, а также повысить прочность агломерата на удар на 0,85% (ГОСТ 15137-77) и увеличить удельную производительность агломерационной машины.

Указанная задача решается за счет того, что в способе агломерации железорудных материалов, включающем подготовку компонентов шихты к спеканию, составление агломерационной шихты, смешивание и окомкование шихты, укладку постели и шихты на агломерационную машину, спекание шихты, обработку агломерационного спека, согласно изобретению смешанную шихту при окомковании увлажняют до 6,0-10,0% пульпой, содержащей в пределах от 2,0 до 5,0% смесь мелкоизмельченной охристо-глинистой породы коры выветривания (обычно, это вскрышные породы некоторых месторождений полезных ископаемых; например, Мироновского проявления редкоземельных элементов) и мелкозернистого монацита ((Ln, Th)PO₄) крупностью ниже 0,10 мм, имеющей в своем составе (мас.%): иттрий (Y) 0,003-0,12; иттербий (Yb) 0,0002-0,01; лантан (La) 0,004-0,14; церий (Ce) 0,01-0,22; неодим (Nd) 0,07-0,16.

Замена воды, используемой для увлажнения шихты, пульпой, состоящей из 98,0-95,0% H₂O и 2,0-5,0% смеси мелкоизмельченной охристо-глинистой породы и 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; неодимий 0,07-0,16 позволяет вовлечь в состав агломерационной шихты равномерно легированные компоненты, а также вмещающие элементы, которые положительно изменяют физико-химические свойства шихты и создают кристаллохимические, пиромеханические превращения, укрепляющие прочность агломерата.

Пульпа диспергируется в агломерационную шихту, обеспечивает более тесный контакт частиц редкоземельных элементов (иттрия, иттербия, лантана, церия, неодимия) и железорудных минералов, а другие компоненты в вышеуказанном соотношении улучшают окомкованность шихты, что положительно влияет на газопроницаемость шихты и повышение вертикальной скорости спекания. Повышение вертикальной скорости спекания обеспечивает увеличение удельной производительности агломерационной машины.

Предлагаемый способ агломерации железорудных материалов осуществляют следующим образом.

После подготовки компонентов шихты к спеканию, составления агломерационной шихты 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 ((Ln, Th)PO₄) крупностью ниже 0,10 мм, имеющей в своем составе (мас.%): иттрий (Y) 0,003-0,12; иттербий (Yb) 0,0002-0,01; лантан (La) 0,004-0,14; церий (Ce) 0,01-0,22; неодим (Nd) 0,07-0,16. Постель и эту шихту укладывают на агломерационную машину и спекают. Затем производят обработку агломерационного спека.

Полученные результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемый способ позволяет получить агломерат, легированный редкоземельными элементами, а также повысить прочность агломерата на удар на 0,85% (ГОСТ 15137-77) и увеличить объем производства годного агломерата на 0,7%. Использование легированного редкоземельными элементами агломерата при последующем переделе (доменной плавке) способствует выплавлению высокопрочного чугуна, стойкого против истирания, дешевле стальных отливок и стальных поковок.

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, отличающийся тем, что 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 (Y) 0,003-0,12; иттербий (Yb) 0,0002-0,01; лантан (La) 0,004-0,14; церий (Ce) 0,01-0,22; неодим (Nd) 0,07-0,16.

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.

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 агломерации железорудных материалов // 2513498

Способ агломерации железорудных материалов // 2506324

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.

Способ агломерации железорудных материалов // 2506323

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 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.

Способ изготовления агломератов и восстановленного железа // 2638487

Изобретение относится к способу изготовления агломератов для применения в качестве исходного материала для производства железа. Способ изготовления агломератов включает этап термообработки порошка, содержащего оксид железа, имеющий 50% частиц с диаметром 2 мкм или менее, при температуре нагрева 900-1200°C с получением термообработанного порошка, 50% частиц которого имеют диаметр 4 мкм или более, и этап гранулирования полученного термообработанного порошка с получением агломератов. При этом гранулирование проводят методом грануляции вальцеванием. Термообработку проводят в течение периода нагрева 30 минут или более предпочтительно при вальцевании порошка, содержащего оксид железа. В качестве порошка, содержащего оксид железа, возможно использование отхода обогащения, представляющего собой осадок, который остается после извлечения Ni из никельсодержащей руды. 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 1 пр.