Шихта для получения ванадиевого агломерата и окатышей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (»>918322

Союз Советскик

Социалистические

Республик

К А8ТОееС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСЕВУ (6l.) ДополнителЬное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.06.80 (21) 2942573/22-02 (51}М. Кл. с присоединением заявки М

С 22 B .34/22

1ееудерстеекиый комитет

СССР да делам «зобретений и открытей (23) П риоритет

Опубликовано 07.04.82; Бюллетень Уа 13

Дата опубликования описания 10 04 (53} УДК 669. .292 3 (088. 8) i

1.

) с (72) Авторы изобретения

А.И. Романчук, Е.ф. Лингарт, А.Г. Михалевич

Г.К. Тарабрин, В.M. Борисов и В.А. Бирюкова

/ 1, „... . 1

Научно-производственное обьединение пТулачермееЧ *.еще (7I ) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВАНАДИЕВОГО АГЛОМЕРАТА

И ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к металлур гии черных и цветных металлов, в частности.к подготовке ванадиевого сырья к металлургическому переделу.

На предприятиях, перерабатывающих конверторные ванадиевые шлаки, в среднем образуется 5,16 т твердых отходов на каждую -тонну чистой пятиокиси ванадия. Это недопустимо большое количество как по технологическим, так и по .санитарно-гигиеническим требованиям современного производства.

Между тем проблема эффективной пере работки отходов до сих пор не решена.

В известных предложениях рекомендуется использовать лишь небольшие их количества в качестве добавки. в шихту спекания.

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для производства агло" мерата, применяемого для извлечения ванадия, содержащая 254 отходов химической пер работки ванадиевого конверторно -о шлака 11).

Однако эта шихта не позволяет вовлечь в переработку все имеющиеся запасы ванадиевых отходов. Кроме того, шихта имеет. невысокое содержание

Ч О (0,44 -0,46 ), в. то время как твердые отходы содержат 1,0-2,8i Ч О .

Производство агломерата исключительно из отходов химической переработки конверторных шлаков затруднено, вслед,ствие их плохой комкуемости.

1О

Применение известных связующих в данном случае не рационально, так как происходит разубоживание шихты и снижение содержания в ней железа и s ванадия.

Цель изобретения - повышение производительности процесса, экономической эффективности и качества продукта, Поставленная цель достигается тем, что шихта, содержащая отходы химической переработки ванадиевых шлаков и топлиео, дополнительно содержит-. зольные остат.<и теплоэлектростанции,,8322 4 при следующем соотношении компонентов вес.3:

Топливо 3-8

Зольные остатки теплоэлектростанций 20-60

Отходы химической переработки шлаков Остальное

Кроме того 10-303 эольных остатков теплоэлектростанций взяты с фракцией размером меньше 0,074 мм. 1Е

Экспериментальное изучение показывает, что отходы химической переработки ванадиевых шлаков характеризуются плохой комкуемостью, Низкая газопроницаемость шихты определяет невысокую производительность установки при ее спекании. Ilo мере увеличе; ния содержания в смеси эольных остатков теплоэлектростанций (ТЭС) до

603 значительно возрастает прочность 20 сырых и воздушно"сухих гранул. Улучшение качества подготовки шихты и уменьшение отрицательного влияния на газодинамические свойства слоя разрушения гранул в зоне переувлажнения и сушки, за счет их большей прочности, позволяет достигнуть соответст-, вующего увеличения гаэопроницаемости шихты и производительности установки.

Увеличение доли золь4ых остатков ТЭС. З6 в смеси более 604 вызывает: резкое снижение производительности агломерационной установки. Это обстоятельство объясняется следующими причинами.

Во-первых, существенно снижается на- Зу сыпная масса шихты (удельный вес зо- лы ТЭС около 0,6 г/см ), во-вторых, спекание эольных остатков ТЭС характеризуется низким выходом агломерата (70-754) вследствие больших потерь 40

Ьри прокаливании золы (25-303).

Зольные остатки ТЭС содержат до

30. топлива. Его реализация в процессе спекания позволяет вывести из шихты часть коксовой мелочи. 43

В случае изготовления из смесей окатышей по мере увеличения в них доли золы ТЭС наблюдается закономерный рост прочности сырых окатышей. Прочность сырых окатышей при возрастании © содержания в смеси золы до 604 возрастает в 5,5 раза, а затем снижается, оставаясь выше, чем для окатышей иэ отходов химической переработки шлаков. Прочность обожжеНных окатышей в начале несколько возрастает (20-303 золы в шихте ), а затем резко снижается. Снижение прочности как воздушно-сухих,так и обожженных окатышей при превышении содержания золы

ТЭС в шихте определенных значений, объясняется высокой пористостью получающихся гранул. Кроме того, зола

ТЭС имеет более высокую температуру плавления, чем отходы химической переработки ванадиевых шлаков, и черезмерное повышение ее содержания в шихте оказывает лимитирующее воздействие на процессы образования жидкой фазы, что определяет соответствующее снижение прочности окатышей.

Необходимым условием положительного воздействия зольных остатков ТЭС на процесс окомкования и прочность полученных гранул является применение в качестве связующего материал определенной крупности. Интенсифицирующее и упрочняющее действие золы

ТЭС объясняется большим содержанием в ней коллоидных составляющих, которые при увлажнении шихты образуют насыщенные коллоидные растворы и благоприятно влияют на процесс окомкования. В дальнейшем гранулы упрочняются по механизму гидратационного твердения. Для получения коллоидного раствора необходимы мелкодисперсные . частицы. Зольные остатки ТЭС почти на 1001 представлены таким материалом, однако в период накопления, транспортировки и сушки частицы (как правило) ухудшаются.

Дпя повышения эффективности действия связующего необходимо чтобы 10303 (от массы шихты) золы ТЭС присутствовало в шихте в виде фракции

0,074 мм.

Пример. Для выявления оптимальных соотношений компонентов приготавливают 12 смесей, отличающихся . содержанием зольных остатков ТЭС, что вызывает соответствующее изменение необходимого для спекания расхода топлива. Каждая смесь дополняется отходами химической переработки ванадиевых шлаков так, чтобы сумма составляющих шихту компонентов была равна

100 . Окомкование шихты проводят в бетономешалке, спекание в лабораторной агломерационной чаше.

Из указанных смесей в чашевом грануляторе изготавливают также окатыши. которые обжигают пои 1150 С (из смесей вывепи топливо) Сырые, воздушно-сухие и обожженные окатыши испытывают на прочность.

918322 б

Са О 9,16 21,82

ИцО 2,1 1,31

АОУ.О3 2,08 2,39

Si0 18,04 3",66

5 V 05- 2, 78, 10,2

С 7, 80Результаты экспериментов представлены в таблице.

21,12

0,58

28,90

Ре овец

Fe0

Прочность на раэдавливание

Прочность на раздавливание обожженных окатышей, icr

Удельная производитель. ность аглоустановки, т/м

Прочность на раздавливание окатышей, высуШенных при

t=25 С, кг сырых окатышей, кг

0,81

120

0,51

10,00

0,53

0,68

0,55

120

1,00

9,50

0,57

0,63

127

133

133

120

1,50

3,00

4,00

4,61

4,79

4,75

4,56

4,21

3,85

1,21

1,63

9,00

8,00

0 71

2,15

2,69

7,00

6,00

0,70

0,67

0,63

0,58

100

3,20

5,00

4,00

3,3

3,4

3,4

3,4

3,4

3,00

0 51

0,45

0,40

2,00

1,00

100

3,50 из золы ТЭС и отходов химической переработки ванадиевых шлаков в соотношении 1:l.

Кроме того, отпадает необходимость в строительстве шламовых хранилищ, решается задача охраны почвы и водных бассейнов от загрязнения токсичными соединениями ванадия.

Экспериментально установлено, что эа счет реализации содержащегося в золе ТЭС топлива расход кодовой мелочи может быть снижен в среднем на

13 на каждые 101 золы ТЭС в шихте.

Использование в качестве связующего зольных остатков ТЭС в оптимальных условиях позволяет увеличить производительность агломерационной уста- . 45 новки на 23-393 и получать агломерат с улучшенными технологическими свойствами.

i формула изобретения

1. Шихта для получения ванадиевого агломерата и окатышей, содержащая отходы химической переработки ванадиевых шлаков и топливо, о т л и ч а io щ а я с я тTеeм, что, с целью повышения производительности процесса, экономической эффективности и качества продукта, она дополнительно содержит зольные остатки тепловых электростанций при следующем соотношении компонентов, вес.4:

На электростанциях Советского Союза ежегодно образуется около 16000 т

50 ванадийсодержащей золы и около 5,16 т твердых отходов на 1 тонну чистой пятиокиси ванадия получается на предприятиях, перерабатывающих ванадийсодержащие конверторные шлаки. Эконо- 55 мический эффект от применения предлагаемой шихты составит около 3 млн.руб. в год в расчете на смесь, состоящую

Компоненты агломерационной шихты имели следующий химический состав:

Отходы. химической Зольные переработки вана- остатки диевых шлаков ТЭС

Содержание Содержание в шихте в шихте эолы ТЭС, <о топлива, lo

918322 8 остатков тепловых электростанций взяты с фракцией размером меньше

0,074 мм.

Составитель Г, Мельникова

Редактор 8. Бобков Техред T.Èàòî÷êà Корректор C. Шекмар о

Заказ 2059/2

Тираж 657, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Топливо 3-8

Зольные остатки тепловых электростанций 20-60 Отходы химической йереработки вана, диевых шлаков . Остальное .2. Шихта по,п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что 10-303 зольных .

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 404380, кл. С 22 В 34/22,. 1972.