Способ термообработки железорудных окатышей

Способ термообработки железорудных окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, может быть использовано при обжиге окатышей и является дополнительным к авт. св. № 870465. Целью изобретения является повышение прочности окатышей при восстановлении. Офлюсованные известня ком окатыши сушат на воздухе при ЗОО-бОО С 8-10 мин, осуществляют нагрев верхней половины слоя со скоростью 200-250 град/мин до максимальной температуры обжига в интервале 1200-1350°С при объемной доле кислорода в газе-теплоносителе 15% в течение 4-5 мин и ведут высокотемпературный обжиг при 1200-1350°С в окислительной атмосфере до массовой доли магнетита в окатьш ах нижней половины слоя 66-85%. После этого окатьпаи обжигают в слабоокислительной среде с объемной долей кислорода 0,1- 2,0% до достижения 1150-1250 с на границе слой - постель, после чего их охлаждают до 900-1000°С в бескислородной атмосфере до образования на поверхности окатьшзей диссоциированного магнетитового слоя толщиной 15- 40% от толщины окисленной гематитовой оболочки. Изобретение позволит повысить прочность при раздавливании окатьш1ей в исходном состоянии в среднем по слою с 2,52 до 2,93 кН/ок. сл N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEOlYBËÈÍ

„„SU,, 1341231 (51)4 С 22 В 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 870465 (21) 3915881/22-02 (22) 13.05.85 (46) 30.09.87. Бюл, У 36 (71) Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых

"Уралмеханобр" и Уральский научноисследовательский институт черных

geталлов (72) С.Г.Меламуд, Е.А.Пахомов, Ю.Н.Лопатин, В.Я.Дегодя, Ю.И.Старостин, В.Н.Леушин, В ° С.Новиков, Б.А.Марсуверский, В.В.Филиппов, А.А.Фофанов и Б.В.Качула (53) 669.1:622.782.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 870465, кл. С 22 В 1/04, 1980. (54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии, может быть использовано при обжиге окатышей и является дополнительным к авт. св. У 870465. Целью изобретения является повышение прочности окатышей при восстановлении.

Офлюсованные известняком окатыши сушат на воздухе при 300-600 С 8-10 мин, осуществляют нагрев верхней половины слоя со скоростью 200-250 град/мин до максимальной температуры обжига в интервале 1200-1350 С при объемной доле кислорода в газе-теплоносителе 157 в течение 4-5 мин и ведут высокотемпературный обжиг при 1200-1350 С в окислительной атмосфере до массовой доли магнетита в окатышах нижней половины слоя 66-85Х, После этого окатыши обжигают в слабоокислительной среде с объемной долей кислорода 0,1—

2,07 до достижения 1150-1250 С на границе слой — постель, после чего их охлаждают до 900-1000 С в бескислородной атмосфере до образования на поверхности окатышей диссоциированного магнетитового слоя толщиной 15407 от толщины окисленной гематитовой оболочки. Изобретение позволит

М Ю повысить прочность при раздавливании окатышей в исходном состоянии в сред- С нем IIQ слою с 2,52 до 2,93 кН/ок. 4

1341231

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обжиге окатьппей.

Целью изобретения является повьппе( ние прочности окатышей при восстановлении.

Сущность способа заключается в том, что слабоокислительная атмосфера в воне обжига предотвращает окисление окатышей нижней половины слоя, содержащих 68-85 мас.Х магнетита. При этом степень окисления окатышей нижней половины слоя составляет 15-30% а массовая доля первичного магнетита сохраняется на уровне 66-85%.

Такие окатыши практически не разрушаются при восстановлении, так как магнетит не подвержен разбуханию.

Структура окатьппей верхней половины слоя представлена первичным недоокислившимся магнетитом, сосредоточенным во внутреннем ядре, гематитовым слоем и наружной оболочкой из вторичного магнетита, сформированной за счет диссоциации гематита. Высокая температура обжига и наличие магнетита приводят к образованию достаточного количества расплава, который при охлаждении застывает в виде стекла, предохраняя гематит от низкотемпературного разбухания и разрушения.

При проведении высокотемпературного обжига в окислительной атмосфере до массовой доли магнетита в окатышах нижней половины слоя менее 66Х, замещающий его гематит появляется не только в тонком поверхностном слое, но и внутри окатьппа.

Увеличить массовую долю магнетита

40 в окатьппах нижней половины слоя более 85Х нецелесообразно, так как это существенно не изменяет прочность окатьппей при восстановлении, а длительность слабоокислительного обжига возрастает настолько, что это приведет

45 к потере производительности обжиговых машин.

При осуществлении высокотемпературного обжига в атмосфере с обьем50 ной долей кислорода более 2Х диссоциация гематита при температурах обжига окатышей в нижней половине слоя невозможна, а окисление магнетита развивается. В результате эа время обжи55 га, требуемое для прогрева слоя, массовая доля магнетита в готовых окатышах упадет ниже 66%. Эти окатыши сильно разрушаются при восстановлении.

Нижний предел объемной доли кислорода в газе — теплоносителе при осуществлении обжига связан с тем, что на открытых обжиговых машинах технически не представляется возможным получать атмосферу с более низким окислительным потенциалом. В то же время окатьппи, полученные при содержании кислорода в обжиге 0,1 об.Х, имеют высокую прочность после восстановления и необходимость в дальнейшем снижении объемной доли кислорода отпадает.

Способ осуществляют следующим об разом.

Офлюсованные известняком окатыши сушат на воздухе при 300-600 С в течение 8-10 мин, осуществляют нагрев верхней половины слоя со скоростью

200-250 град/мин до максимальной температуры обжига в интервале 12001350 С при объемной доле кислорода в газе — теплоносителе 15Х в течение 45 мин и ведут высокотемпературный обжиг при 1200-1350 С в окислительной атмосфере.(10 об.X кислоро- да) до массовой доли магметита в окатьппах нижней половины слоя 66-85Х.

После этого окатыши обжигают в слабоокислительной среде с объемной долей кислорода О, 1-2,0Х до достижения температур 1150-1250 С на границе слойпостель. Затем окатьппи охлаждают до

900-1000 С в бескислородной атмосфере до образования на поверхности окатьппей диссоциированного магнетитового слоя толщиной 15-40Х от толщины окисленной гематитовой оболочки.

Офлюсованные окатьппи из концентрата с массовой долей железа 62, 1Х получали на чашевом грануляторе. Термообработку проводили путем сжигания пропан-бутановой газовой смеси, Объемную долю кислорода в продуктах горения при нагреве и обжиге регулирования путем изменения массы кислорода в газах, идущих на горение. Бескислородную атмосферу при охлаждении обеспечивали путем продувки слоя гелием или аргоном.

Температуру обжига над слоем окатышей поддерживали равной 1320 С.

При этом температура на границе слой— постель достигала 1180-1250 С. Установленный режим соответствовал условиям обжига окатьппей на конвейерных машинах при использовании интенсивного нагрева. Скорость нагрева верхней з 1341231

4 половины слоя 200-250, а нижней — 100- Таким образом, предлагаемый способ

150 град/мин. позволит повысить прочность при раэОбожженные окатыши анализировали давливании окатьппей в исходном состона содержание в них закиси железа

5 пнии в среднем по слою с 2 52 э до определяли их механическую прочность 2,93 кН/ок. при раздавливании и разрушение при Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я восстановлении. Для определения вос- Способ термообработки железорудстановимости пользовались термограви- ных окатышей по авт. св. У 870465, метрической установкой, в которой ока 10 отличающийся тем с я тем, что, тьппи нагревали со скоростью 10 град/ с целью повышения прочности окаты/мин до 700 С в атмосфере, содержа- шей при восстановлении обжиг щей об.Х: ж г ведут ще, . : СО 35, СО> 65, а в интер- сначала в атмосфере с содержанием

Не 40. вале 700 — 1000 С СО 45, Н 1О, СО 5, кислорода 10 об Ж до доли м о . до доли магнетита, равной 66-85 мас.Ж в окатышах нижней

Результаты опытов, подтверждающих половины слоя, а затем в атмосфере эти пределы представлены в табл. 1 — 3., с содержанием кислорода О, 1-2,0 об.X.

1341231

К Вте осв ос OD

g1o с с

Ввв о ю с\ CFI

>О т

О> Cta

Э о о м е> с> с»> О

atl е> т о

n an

>е> е > л о ,о >е> т О

С> О

>с> с>

4> О

О >Е> т О

4" > сч т О ф

44>

g>

l ч« с> с> л в >е> 4 .> о о

«т сс о о

° »т е> о о

С 4 О о о о е> сч

atl о сч

° е> an о сч е> о

L в в

CJ

С4 о

В 00 о о

»

О N т

«О »т О о

О > 4Ч

44»т сч

З CJ а а с z сч Ь О «т т

>е> -т — >е>

N еч сч т

О О л л еч

44 С °

«т 4»т и> О

СЧ N

4> л о о

О> an

О -т е>

>с> о сч л

an р >е> сч

>е> — с > м еч л о> ч> т о о о е о ч> О е> N N Ч> 4

О во а

0 сс о

Б с с i

Е an О 40> сч сч еч сч о о о

-т еч о ч> о

О О О О с 4»т 4»> о о и а с сс 4>е>

О и>»т 44 сч сч е> е> е> о о

N СЧ е > в

М ЕЧ D

Ф

>е> о е> ф

Л О ф °

>е> ф D o т at> т т Е ° т N

О> 4> О 40> о»т о сп О О О О л ф о о о о

О т

Ю

atl т

Ф 4

4 4 в е>

Э о

lt>,О Cta N о о о еч сч

an

N О> сч е>

>е> О >е> О >е> е> О О (Ъ еч еч сч

О О о сч еч

О л п

CO л т о

O о о о о

D о о и

4 4 с

С 4

C0

pl ь

D о

Ф о о о о о о о о о

С C> r 40 ь о о о

Ф о о о о о о о о ь

» вт о

>Е>

00

at>

an о

>Е>

Jl

O о и о с (J

4

4

O 0l а а

Л i»

44

C в в

Э х

z

О с

0l в с с

° Ч

I

O

О

O а

4 с

О л сч т о °

О с»е> О .т >е>

ЕЧ СЧ N СЧ Е 4 С 4

0l в

0I 0l

В с а 0> g и 40 0> ц 014 и И!

О >е> еч an cn е> О

О 4О

N N С\ СЧ N 4> Еч

0l O O

O в в с в ъ а в д а д д а д фс

7! 341231

Ф

0 о

Ф ос

ln о

Ф и

0 О и и и

О т

Ф и

D и сч ф 1 1 о о ф и сс о о

Ф C

I и

I О о и

nI o ф

D и о л т и

A о

I и о о о о о сч сч

О 0 СЧ

О п! л -т сч n! D

С! СЧ 0 ф СЧ 0 С !

r v а в

c z а в о

В в и о сч ° со о и о о

ln и т о о и сч сп л сч сч л сч и о л л

CC СЧ

C О 0

ch о Ф Ф сч сч сч сч о о

Э

О 1 О сч и с с с о о сч И с \ о о и о о с\ сС Сч

D л

° с л о ф с и

cn e о сч сч о о ф т л и сч ! и Ф о о an

* 1 1 и сч сс

О О О О 0 ф

С0 О В Л С ф Л сч

Ф ссс о сч

D о о о

О л о о о о о о о

Ф о

Ф ссс о а

an о

an

Ц ф 1 с I

v к эм о в в

O X 0lD

Э 44 а r ко

В Око

C t

0l С! и

0 С- О.О к

0С

r в

О в

C !

v о вм а т !. Z

V e C0

О с0 В

В 4t К оrвл а асСф ивссj3ввv!

I !

1 !

1 Ос ! т -т

1 0 сч о со и и — o u и

l34l23l

Jl э в

3эв

O D, о

an сс о еч

Ю мС еч о сеЪ

1 В е! о э ю

CI сч еъ а О Е о О CO

Ф о - о

О Ф CI

-т О ВЪ В эо ло с» эDooo gЯ

Ю В С С с.

1 1 а о с Ъ ф

Ю an с м м

Оъ

О а ф с Ъ

ВЪ ф а о

aO aD

О ВЪ

t е\ л се\

° сч съ еъ а

ВЪ СЪ

О - О О

В В ° » о ф л л м

° Ф сч ао л ф ъО еч с

ВЪ

Оъ л е о

Ф N

Т е Ъ

c - а о

В л сО еч О N ЕЧ СЧ м Ф в а л л че О сч ее M сч еъ ъеъ а

N И

О N - О

N С Ъ М о

ЪЕЪ ЕЪ

О съ О О

an ф О есъ N Ф о о о о м л сЪ съ ЕЧ а О о а съ съ.с о е о

СЧ ВЪ СЪ М

N м о ъ а Въ еч ф d

В с\ с\

ВЪ о

В

ВЪ ЪЕЪ ф л о

ВЪ ю о о О О. л

Ф

CO о о о

О ъсЪ О ъеЪ ВЪ О сЧ О ф с е О

an

CO ф g N еЪ

О - CI О

В л ф ф ф

О О е ЧЪ

О ф

Оъ а

О с ъ с \ ao co е л ф л °

Оъ

Оъ CO

N л

Cl о о .о о о

В еч 1 1 сч 1 сч ь

1 !

Ю CI о

1 I 1 1 1 1

CI

ВЪ

ЧЪ

Оъ ь Ю ь о л 1 I D I I ВЪ I I a

1 ас О з z сеаэ! й! эх

СЪ1 а о

Ф а о о о о о

1 1 СЪ 1 1 1 Ф 1 I N э в э в сс

5 в О. л

v ф ф Р

v Л Л в

IC сс а Л О Эа и

СО O: О СВ в в в O в Z

Са л э Й cl э сэ а v а ф v! о! 5

О се

У сс g О с CI ъс x и z

Х О.сс О к(C:oв ви !

3 ! чЪ

an м .т а м съ е е е

СЧ СЧ ЕЧ ЕЧ N N СЧ ЕЧ N а о N м co о со о

В о а м а Въ еъ ъ -е о

МС N С Ъ N N л N .е ф ъеъ О л, an О

СЧ N N СЧ ЕЧ СЧ СЧ ЕЧ Сч а о э л о о

В В л а ф л сч съ л еч «сч сч еч еч

1г

1341231 е ъ л,.Ф Ф

as мЪ

В «

Ф е

МЪ Ф ф о е с °

Ф а е

Т

В мЪ Е е Ф а Ф

В В еч о .Ф ф е

° О еЧ

° «1 Я е ъ

В е о

Е Ъ еч о а о а а о о

an еч е,е мъ

В о еч мъ в cn an ф .м сса е е 1 еч еч л с с

Е Ъ Ф ЕЪ се о а

В.в о

° е ъ

ВЪ е Ъ сса

В л о еч мъ саа

Э ф еч о еч

В б а мъ еч о мъ ° л

° ч е а o e еч

° е Ф с В е Ф

° - еч еч о с е 1 е ъ еч е о

В о е о е

В ° а о

ВЪ.л мъ ю я а е мъ е ф е еч о а мъ

° Ф О Ф

Э еч и еч о о е а

O В с еч и еч о е е

O еч еч аО е о с а еч еЧ еч ч еЪ

cCa aca еч пе еч а е

В еч еч еч еч

1 о е

В о «а мъ мЪ

O еч е еч л

В а Ф Ф еч

an c о еч еч е щ сса

° - caa еч е е а о л а е «еч о л еч еч е«Ъ е а а еч о

Ф о о

В В е«ъ еч л о е Ф о еч л е о о л л

В В е Ф

Ф Ф л Ф а

В В ° е е е

Cae ° о еч с а о

ЕЧ Ф а о а л о а е о о а а ес1 о е о л оъ

° °

° Ф Ф о о л °

В В В еч еп е

° е а еЪ

В O

Ф а

В O

° Л еч

В С еч е

° е о

O о е е

O е л

В Ф

an

Ф .

8 о

cv е«ъ

О е е«ъ о еч мъ о еч е

s . ч s о

3 1 (й 1 1

Л Л и Л Л Л Л v Л Л ю Л Л v Л Л! е!

Ia

I

as оа

cc s еа е сса с о

° - р л и «ч мъ е ъ

Е Sl °

В В

Ф О

Ю Ю Ю мъ л ВЪ мЪ

an о

Ф м еч мъ мЪ Ф Е

В мъ е о an «

an о е е с л е еч еч е е и б

О Е мЪ еч е. Ф

О е ъ

В В л л еч еч еч л о

В ° В

° as a и о ю Ф е!

С В В ° а в со!.Ф ЪФ Е

1 е!

Ф О л а. и Ф мъ еч

МЪ Е Ъ Ф ф а ° I е Ф е

I е и Ф е а а ° с еч еч и еч! л а а о Ф1 еч пе еч и! е и 1

1