Способ получения офлюсованных железорудных окатышей

Способ получения офлюсованных железорудных окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1255655 (gII 4, С 22 В I/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 381 0672/22-02 (22) 12.11.84 (46) 07.09.86. Бюл. У 33 (7!) Институт металлургии им. А.А. Байкова (72) В.M. Машков, В.Я, Лядова, Л.3. Ходак, Т.Я. Мальппева, Ф.М. Журавлев, Ю.И. Борисов, Н.В. Чугунова, И.Ф. Дворниченко, М.С. Модель и А.А. Харитонов (53) 669.1:622.785.5(088.8) (56) Патент США 9 .3980465, кл. 75-3, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 1030414, кл. С 22 В I/24, 1980. (54) (57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОФЛЮСОВАН НЬ1Х ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЬПЛЕИ, преимущественно основностью 1,0-1,2, включающий сушку, нагрев, формирование связки ферромонтичеллитового состава путем обжига в контролируемой атмосфере при 1120-1170 С и последующее охлаждение, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повьппения горячей прочности окатьппей, обжиг осуществляют при отношении (СО+И ) к (СОп +

+Н О+О в теплоносителе в пределах

0,2-2,2, а содержание закиси железа в связке поддерживают на уровне 35387 при соотношении закиси железа к окиси кремния 1,2-1,22.

1255655

Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к получению офлюсованных железорудных окатышей основностью СаО/8i0 =1,0-

1,2 — важнейшего сырья для доменного передела.

Целью изобретения является повышение горячей прочности окатышей эа счет формирования связки ферромонтичеллитового состава.

Обжиг окатышей в контролируемой атмосфере приводит к образованию в объеме окатыша вюстита (FeO>, участвующего в формировании шлаковых расплавов, которые после охлаждения застывают в виде ферромонтичеллита.

Ферромонтичеллитовый расплав на основе двухвалентного железа имеет вязкость меньшую,чем волластонитовый расплав, содержащий трехвалентное железо. Такой-расплав жидкоподвижен, обладает хорошей смачивающей способностью и в момент образования быстро пропитывает весь объем окатыша, обво-лакивая рудные зерна. Образующаяся при эатвердевании этого расплава ферромонтичеллитовая связка, в отличие от воллаСтонитовой, при 1-овторном нагреве и восстановлении не претерпевает существенных изменений и, ставаясь однородной, предохраняет рудные зерна от разрушения, Окатыши на такой связке имеют высокую горячую прочность.

Интервал температур 1120-1170 С задан с учетом огтимальных условий образования FeO — содержащих шлако-вых расплавов, формирующих оливиновую связку в окатышах. Обжиг при темпео ратуре ниже 1120 С приводит к образованию недостаточного копичества шлака и соответственно связки, а значит и к снижению прочности окатышей. о

Подъем темпратуры abrme 1170 С при обжиге приводит к избыточному шлакообразованию и слипанию окатышей между собой.

Состав газовой фазы дня восстановительного обжига окатышей также выбирают из расчета получения вюстита в количестве, достаточном для образования ферромонтичеллита во всем объеме окатыша. При объемном отношении в газовой фазе суммы восстановителей (СО+1!, к сумме окислителей (СО +Н О+О ), меньшем 0,2, резко замедляется процесс вюститообразования и не достигается образование ферромонтичеллитовой связки во всем объеме окатыша, При объемном соотношении газов более 2,2 потребуются дополнительные затраты на нагрев газа до заданного интервала температур, что экономически нецелесообразно, процесс обжига сопровождается образованием избыточного количества вюстита, что в конечном итоге приводит к слипанию окатышей.

При заданной основности окатышей

1,0-1,2 критерием для получения ферромонтичеллитовой связки является количество закиси железа в ней, колеблющееся в пределах 35-38Х. При меньшем количестве FeO возможно обра— зование непрочной связки, при большем — понижение температуры плавления расплавов и слипание окатышей в конгломерат.

Количество силикатной связки в окатышах основностью 1 „0-1,2 зависит от степени обогащения рудного концентрата. При изменении срдержания кремнезема в концентрате от 2 до 97 количество силикатной связки ферромонтичеллитового состава колеблется от 6;0 до 307.

Сопоставление горячей прочности окатышей с различным количеством связок разного состава представлено в табл. 1.

Из данных табл. . следует, что при испытаниях прочйости окатышей в процессе нагрева и восстановления выход мелочи менее 0,5 мм в окатышах на ферромонтичеллитовой связке независимо от ее количества не превышает 1-27., в то время как окатыши на связке, содержащей 21,57 Fe0, дают 8-10, а на волластонитовой связке — до 20Х пылевидной фракции. Повышение или понижение содержаний ингредиентов в связке по сравнению с предлагаемыми оптимальными составами приводит к росту количества мелкой фракции и обусловлено изменением фазового состава связки, кристаллиэующейся вне области ферромонтичеллита.

В промышленных условиях изобретение может быть осуществлено путем кратковременного (2-4 мин) создания восстановительной атмосферы на ограниченном участке обжига, протяженность которого зависит,т во< станови3

55655 4

Таким образом, способ обжига окатышей открывает перспективы получения высокопрочных окатышей с основностью

1,0-1,2 при одновременном повышении производительности обжиговых машин и снижении энергетических затрат на процесс их производства.

Использование высокопрочных окатышей с основностью 1,0-1,2 позволит

10 уменьшить содержание фракции менее

5 мм в железорудной части доменной шихты минимум на 57, что позволит получить экономию кокса при доменной плавке около 5 кг/т чугуна. тельной способности газа и скорости движения слоя обжигаемого материала (табл. 2).

Иэ данных, приведенных в табл. 2, следует, что окатьппи, полученные по предлагаемому способу в условиях газовой атмоферы с показателем G =

-0,2-2,2, имеют высокую горячую прочность. При Е, меньшем 0,2, их прочность снижается до значений, близких к полученным для окисленных окатьппей, при С, большем 2,2, наблюдается частичное слипание окатьппей в слое, Прочность при восстановлении (выход фракции менее

0,5 мм), Х

Характеристика связки

Хичический состав, мас.Х

Фазовый состав

КолиОсновчестно, у. ность

Са0/Gi 0 2

BiO< СаО Fe Од РеО

37 0 38 О 25 О

5-8

12-!4

12-!4

16-18

18-20

l,0

Волла сто ни т

45,0 48,0 7,0

18-20 37,0 38,0 25,0

45,0 48,0 7,0

I,0

l,0

1,0

33-35 1,0-1,2

38,0 1,0

35,0 1,2 (ФМ)+Саа 8104

5-6

4-5

27-29 36-40

2-3

6-8 31,0 31,0

29,0 36,0

2-3

Ферромонтичеллит (ФМ) Меньше 1,0

38,0 1,0

35,0 1,2

38,0 1,0

35,0 !,2

38-40 1,0-1,2

18-20 31,0 31,0

29,0 36,0

27-30 31,0 31,0

1-2

Меньше 1,0

29,0 36,0

1-2

2-4

Железистый (ФМ) 31-32 31-33 31-27 частичное слилание окатышей

Т а б л и ц а 2 .А с

Режим обжига сновость

Способ

ТемператуР ра, С

Продолжительность, мин, Газовая среда к атыей аО/SiO

-0,5 0,5-5 +10

Воздух (I ступень) 1,0

6l,3

11,4 5,7

Атмосфера, содержащая

0,1-4,0Z 0 (II ступень) Известный 1250-1300 8,0

Таблица

А «с

Прочность при восстанов ленни — при выходе фракций, Х

1255655

Продолжение табл,2

Прочность прн восстановлении - нри выходе фракций, Х

Режим обжига сновость

Способ

Газовал среда окаты11родолкнтельность, мии

Температуо ра, С ей аО/Si0 -б,5 0,5-5 +10

Предлагаемый 1I20

4,0 с0,2

0,4-0,8

l,0-2,О

"0,2

I,0

12,2 10,1 46,9

5,5

8,9

69,4

7,0

5,1

75,6

80,9

3,4.0,2

1,2 9,4

8„l

0,4-0,8

I,0-2, О 2,0

6,0

5,5 70Ä3

4,2

3,8

77,4

85,2

2,2

59,4

1,О

l0,8 7,1

2,8 I,o

2,2 0,2

1,9 2,4

9,4 5,2

3,0 3,2

2,9 2,2

I,I 1,6 с0,2

0,4-0,8

2,0

ll70

84,2

l,0-2,О

86,4

91,5 ь2,0 с0,2

l,2

60,Г

0,4-0,8

85 I

I,0-2,0

89,3

92,0

СО+11, )

СО, +Н,О+О, )

Окатыни частично слипаютсн

Составитель В. Чижикова

Редактор Н. Гунько Техред И.Яерес Корректор А. Обручар

Заказ 4788/30 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4