Способ металлургической оценки качества железорудных окатышей

Способ металлургической оценки качества железорудных окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И- С A Í и Е

<»>726200

Союз Советских

Социалистических республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6() Дополнительное к авт. свид-ву (5i)м. к,2 (22) Заявлено 05,10.77(21) 25З4З55д.2 02

С 22 В 1/24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гееударотееннь>й комитет

СССР но делам изобретений и етнритий

0публ икова но 05.04.80, Бюллетень % 18

Дата опубликования описания 05 04 80 (53) УЛК 662. .78 (088.8) Б. В. Качула, В. С. Новиков, М. Н. Курбацкий,.

Г. В. Горбунов, A. А. Фофанов, Л. Я. Шпарбер, E. А. Пахомов и Б. А. Марсуверский

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Магнитогорский металлургический комбинат им. В. И. Ленина и Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр

> (72) А вторы изобретения (7!) Заявители (54) СПОСОБ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА

ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТ ЬППЕЙ

Изобретение относится к технологии подготовки железорудного, сырья к плавке и предназначено для определения уровня высокотемпературного упрочнения желеэорудных материалов, а именно окатышей, и соответствия их прочности условиям доменной плавки.

Одно иэ основных требований к окускованному доменному сырью заключается и том, чтобы железорудные материалы сохраняли прочность при перегрузках и транспортировке к доменной печи и не разрушались в процессе твердофазного восстановления в печи. Разработка способа надежной металлургической оценки кат5 чества окусковенного сырья по прочностным свойствам имеет важное значение кек для производстве сырья, так и для доменного переделе. Выбор правильного критерия оценки позволит осуществлять

20 технологический контроль за процессом спекения материелов и более тонко и оперативно регулировать ход доменного процессе, 2

В нестоящее время нет надежного критерия металлургической оценки качества железорудных материалов, который од"новременно характеризовал бы их свойства после спекания и при восстановлении в доменной печи. Свойстве определяют раздельно, а результаты испытаний дают возможность только оценить, лучше или хуже данный материал в сравнении с другим. Качество окатышей определяют методом сбрасывания с определенной высоты на стальную плиту ипи сжатия их в стальном стакане с последующим рассевом. Проводят испытания также во вращающемся барабане. По результатам рассева после барабана судят о прочности и истираемости сырья. Применяют способы, основанные не истирании, а также бпределяют степень разрушения образцов под действием определенной механической нагрузки, прилагаемой в процес.се восстановления (1).

Наиболее широко применяется способ металлургической оценки качества обожжен3 726200 4 ных железорудных окатышей, включающий Целью изобретения является повьппение отбор испытуемой пробы, рассев ее по .. точности оценки качества желеэорудных фракциям, сравнение с эталонной прс - окатышей. бой и отбюаковку некачественных ока- Эта цель" достигается тем, что испытышей $2). 5 туемую пробу окатышей погружают в воду

Однако этот способ не дает" йредстав«не менее чем на 2 мин, удаляют поверхления о прочностных свойствах материала ностную влагу, после чего определяют отнопри твердофазном восстановлении в домен; шение разности водопоглощений эталонной ной:-печи, поскольку прочность при вос- . пробы окатышей, обожженых при темпестановлении не имеет однозначной связи 1О ратурах 1000-1200 С, и испытуемой . с исходной прочностью. Кроме того, этим к разности водопоглощений эталонных

Г способом невозможно оценить уровень теп- проб, обожженых соответственно при тем0- Ос ловой обработки материалов при высоко- пературах 1000-1200 С и 1230-1350 температурном упрочнении (что небоходи- причем при отношении ниже 0,5 окатымо Юлят технологического контроля процес- 15 ши отбраковывают. са спекания) и содержание качественных . Установлено, что водопоглошение (от инекачественныхпопрочностнымсвойствам ношение количества поглощенной обраэокатыщейв готовом продукте.Это связано цами воды при смачивании к исходному с тем, что при одинаковом пределе проч- весу сухих образцов) некачественных ока« ности присжатии, например 100-120 кг/ок, Ж тышей, обожжейных в винтервале темпеО обраелы могут быть качестиениые и нека- ратур 1000-1200 С, иеменнетон неенаЧЕОтЕЕННЫЕ. СКатЫШИ, ОбкежжЕННЫЕ йкрон-" " ЧнтЕЛЬИО И Оеет аИЛНЕт ОКОЛО 6ЧЬ С ЛОвысокйх" тейпературах; вполне могут удов- вышением температуры обжига до 1230 С летворять требованиям доменного про- в образцах развивается жидкофазное спеизводства вто жевремяокатыши,обожжен- канне. Объем, характер и распределение

25 у ные при низкой температуре, являются " в них пор при этом существенно изменя некачественйыми, поскольку при транспор . ются и водойоглошение значительно снитировке истираются с образованием большо-- жается. При дальнейшем повышении тем— го количества пыли. пературы обжигаЬо 1350 С водопоглош о е ние изменяется незначительно, в предеПри высокьтаемпеуратуурном упрочнении лгах 3 . материалов в слое, что характерно для Такая связь водопоглошения с темперасуществующих проМышленных обжиговых турным уровнем обработки окатышей и. агрегатов, неизбежно йеравноамерноие рас- позволяет использовать измерение водопределение температуры по высоте слоя >5 поглощения для разделения образцов на (она может изменяться от 1000 до; качествениаые и некачественные. Зная

1350 С) и получение окатышей с раз- . среднее водойогклогщение некачественных личными свойствами. Исследованиями в образцов (Вн, %), спеченных при 1000лабораторных и проиэводственйых усло- 1200 С, и качественных образцов (Вк, виях установлено, что требованиям до-,40 %),. спеченных при 1230-1350 С, и иэменного производства йо пртоичностным- мерив водопоглощение исследуемой про-. свойствам удовлетворяют окатыши, спе- бы (Ви.%), содержание качественных окаченные при температуре 1230-1350 Са тышей определяют по формуле: так как в этих условйях уйрочйейие осу8 -5

Шествляется за счет жидкофазйого спе45 н и кания. Такие окатыши не истираются при и к пфтировке и могут сохранять доста- При этом образцы, спеченные в ин-. транс =„р тбчно Высокую Hpo iHocTb при твердофйэноМ тервале температур 1200-, р восстановленииг в доменной печи. Окатыши пределя тся на качественные и некаче-, спеченные при температуре 1000-1200 Су. о ственные"в заквьисйьмосги от степени раз. =6 si4 очнение осуществляется главным, вития в них жидкофазного спекания, что к гдй у образом за счет твердофаэного спекания связано со свойствами исходных материаявляются некачественными, Исходная их — лов.

ы кая — о 100-150 кг/ок1 Техйическое решение способа может

При трайспортировке они истираются с быть следующим. э про — обр об азованием пыли, а н об ыли а нрй воСстановлении отобранного для Йспытания, путем рассева аз ушаются в верхней части шахты од удаляют класс — 8 мм (фракция, нежелательная для доменной плавки). Навеску менной печи..

7262

5 сухих окатышей 8,5 кг помещают в цилиндрический сосуд с сетчатым дном, взвешивают и погружают в воду, выдерживают в воде 2 мин, затем вынимают и высыпают окатыши на наклонное сито (угол наклона 20-25 ), с ячейками 5 мм.

При скатывании окатышей с сита происходит отделение воды, находящейся между образцами, С наклонного сита окатыши

Ссыпают в пустую емкость и вэвешива- 10 ют. По разности веса материала до и после испытания определяют количество . поглощенной им воды, а затем рассчитывают водопоглощение.

Измерение водопоглощения эталонных 15 и исследуемых материалов производится по одинаковой методике. Эталонные образцы могут быть отобраны иэ соответствующих зон обжиговой машины и точек по высоте слоя материала.

Пример. При среднем водопоглощении эталонных образцов, спеченных при 1000-1200 С и 1230-1350 С, равном соответственно 6,0 и 3,5%, водопоглощение исследуемой пробы составля-25 ет 4,0%. Тогда содержание качественных окатышей в исследуемой пробе составляет.

6,0-4 О;

К вЂ” - "-08

6,О -3,5

30 оказатели качества катышей сп нь

1 ест му с обу

4-3

r/о

3,62 237 0,99

3,79 213 0,92

408 217 080

100

90

75 для производственных условий. При этом увеличение навески окатышей уменьшает ошибку оценки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет оценить качество окатышей как после спекания, так и в процессе твердофазного. восстановления. Затраты на оборудование для осуществления предлагаемого способа меньше, чем при реализации

Уменьшение данного отношеяия от едийицы характеризует ухудшение качества окатышей.

По данным таблицы видно, что оценка качества окатышей предлагаемым способом в отличие от оценки известным способом, хорошо согласуется с результатами иссле- дований. При этом длительность испытания сокращается на 30-60 мин. Изменение водопоглощения позволяет определять содержание качественных окатышей с точностью до 2,5%, что вполне приемлемо оо

Исследованиями и опытными плавками установлено, что при доле качественных окатышей в шихте менее 0,5 резко снижается интенсивность доменной плавки и повышается расход кокса. Поэтому окатыши с показателем качества менее О,5, согласно изобретению, отбраковывают.

Результаты оценки трех проб окатышей

ССГОК предлагаемым и известным способами приведены в таблице. Навеска сухих окатышей составляла 8 5 кг, точность взвешивания 5 г. Наклонное сито имело размеры 550х300 мм. Водопоглощение эталонных качественных и некачественных образцов при этих условиях составля-, ло соответственно 3,60 и 6,00%, 1

Для проверки точности способа определения качезтза окатышей пробы материала подвергли исследованию под микроско-, пом и на прсчнбсть при восстановлении, Микроскопическими исследованиями оп« ределили содержание окатышей, упрочненных жидкофазным спеканием, что примерно

-соответствует количеству образцов, спе-. ченных при 1230 1350 С. 3а критерий качества окатышей по прочности при sop становлении приняли йрочность на сжатие

13 кг/ок, поскольку примерно такого значения достигает среднее раздавливающее усилие в столбе шихты в верхней половине шахты доменной печи.

4, i, 7 "" "72б2ОО - . 8 известных способов, сокращается длитель- . ности водопоглощений эталонной пробы ность проведения испытаний. окатышей,,обожженных при температурах 1000-1200 С, и испытуемой к раэФ о р м у л а и э о б р е т е н и я ности водопоглощений эталонных проб, обожженных соответственно при. темпеСпособ металлургической оценки ке-,:.атурах 1000-1200 С и 1230-1350 о ос чества желеэорудных окатышей, включаю- .причем при отношении ниже 0,5 окатыщий отбор испыгуемой пробы, рассев по ши отбраковывают. фракциям, сравнение с эталонной пробой, 4 определение качества окатышей и их от- Источники информации, шийся тем принятые во внимание при экспертизе браковку, о т л и ч а ю щ и с я тем, что, с целью повышения точности оценки 1. Остроухов М. Я. и др. Справочник прочности окатышей при восстановлении мастера- доменщика. М., Металлургия, s условиях доменной печи, испытуемую 1977. .пробу окатышей пбгружают в воду не менее 5 2. Окатьппи железорудные. Метод опречем на 2 мин, удаляют поверхностную влагу, деления предела прочности при сжатии. йасйе чего определяют отношение раэ- OCT 14-3-72, М., Стандарты .

Составитель Л. Панникова

Редактор Т. Орловская, -. Техред N.Кеаемеш Корректор И. Муска

Заказ 609/24 Тираж 694 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4