Шихта для производства офлюсованного марганцевого агломерата

Шихта для производства офлюсованного марганцевого агломерата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ <,910808

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социанистическии

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 21.07.80 (2) ) 2956357/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 8 (5l jM. Кл.

С 22 В 1/16

Гасударственный квинтет

СССР ао делам изобретений и Отнеьзтин (53) УД К668,1. .622.785 (088.8) Дата опубликования описания. 07.03.82

N.È. Гасик, В.И. Матюшенко, Б. Ф. Ве

Г. Д. Ткач, H.Д, Черняев, А.А. Рогаткин ( и (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Кра металлургический институт и Запорожск комбинат (7!) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННОГО

МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА

Изобретение относится к черной ме таллургии, а конкретнее к производству офпюсованного марганцеворудного агломерата.

Необходимость разработки состава штсмп. > ты для получения марганцеворудного высокоосновного агломерата обусловлена тем, что выплавки углеродистого ферромарганца в мощных электропечах по действующей технологии с использованием. неофпюсованного марганцевого агломерата характеризуется низкими показателями извлечения марганца, не превышаюшими 75%, высоким удельным расходом электроэнергии (4600 квт. ч/т), малой производительностью печей.

Известны различные составы шихт для производства офпюсованного марганцеворудного агломерата основностью 20

=1,2+1,8, включающее маргайцевйе концентраты одного или нескольких сортов: флюс (известняк, из2 весть), спек, железную руду, твердое топливо {коксовая мелочь)(11.

Недостатками указанных шихт, наряду со сравнительно низкой стойкостью агломератов против воздействия водяных паров в рудовосстановительной электро-печи, являются необходимость специальной подготовки спеков, усложнение эксплуатации агломерационного оборудования, значительное ухудшение санитарных условий труда.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является шихта, включающая марганцезорудное сырье, твердое топливо, флюс (известняк) (2).

Недостатками такой шихты являются малогабаритность полученного агломерата для выппавки углеродистого ферро» марганца ввиду его рассыпания при вэате модействии содержащейся в нем неусвоенной извести с влагой шихтовых материа лов и водяными парами в ванне электро печи, сравнительно низкая производитель

808 4 сплошными. При нарушении сплошностн этих пограничных слоев скорость раствсь-.. .рения извести резко возрастает. Строение; слоев орто» и трисиликата кальция эавн сит от состава шлака. В шлаках, содержащих менее 20% 7еО2образуются плотные слои, которые препятствуют растворещио твердой извести в шлаках, содержаших более 20% FeO., слои получаются прерывистыми, неплотными и слабо влияют на скорость растворения. Как показывают в случае спеканич железорудного офпюсованного агломерата слои орто- и трисипиката кальция разрываются окислами же леза, тогда как окислы марганца He ltpoявляют этих свойств, что приводит к появлению структурно-свободной окиси каль ция в составе офпюсованного марганцеворудного агломерата. В случае растворения извести в марганцевом расппаве слои орто- и трисиликата кальпия сохраняют сплошной характер практически во всей области концентраций закиси марганца от верхнего предела содержания NaQ (35-45%), характерного для расплава чистого окисного концентрата (агломерата) до нижнего предела (10-12%) МНО, характерного для отвального шлака ферромарганца.

Следовательно::при спека нии офпюсованного марганцевого агломерата для обеспечения высокой скорости массообмена при условии полной ассимиляции извести в состав шихты следует вводить либо добавки, либо железорудный конпеНтрат с целью разрушения слоев орто- и трискпнката кальция. Однако ввод большь » го количества железорудного концентрата невозможен из-эа ограничения содержания железа в ферромарганце.

Предлагаемый дополнительный ввод в шихту хлоридмагниевых шламов титаномагниевого производства обусловлен способностью хлоридомагния совместно с хлоридами кальция и натрия обеспечи вать полную ассимиляцию извести при спекании офпюсова нного марганцевого агломерата эа:счет нарушения сплошности слоев орто- и трисипиката кальция в системе СаО - . 1О - МНО.

Наряду с указанными физико-химическими преимушествами предлагаемого соотава шнхты, она имеет еше ряд положительных особенностей. Хлоридмагниевые шламы содержат 1 - 10% корольков ме таллического магния, который в процеосе спекайия агломерата окисляется по реакции .2Ng tOt@ с выделе—

3 МО ность аглоустановки, а также высокий расход кокса, достигающий 140-160 кг на тонну агломерата.

Цель изобретения - повышение паро влагостойкого агломерата путем увели» чения ассимиляции окиси кальция рудно» шлаковым расплавом в процессе спека. ния.

Поставленная цель достигается тем, что в шихту включаюшую марганцеворуд- ttt ное сырье, твердое топливо, флюс, в ка» честве флюса,прнмейяют отходы обжига, доломита фракции менее 0,3 мм и хлоридмагниевые шламы титано-магниевого троиэводства фракции 0,1-З ммприсле- .. 1 дуюшем соотношении ингредиентов, мас,%:

Твердое топливо 7,5-8,5

Отходы обжиге доломита фракияи 12-20

3 мм

Хлоридмагниевые

mttalvtbl 3-5

Яарганцеворудное сырье Остальное

Отходы обжига доломита содержат, %: д

СаО 5060; М уО 30-35; 9< О, 0,7»5:, ППП 0,1-3. Хлорйдмагниевые шламы титано-магниевого производства содержат

%:: МД СОд10-35; NaC< 15-20, КСВ 30

50, Ф(КО 10-25; Мймт 0,2 10 3О

Применение в качестве флюса отходов обжига доломита интенсифицирует про- цессы спекания офпюсованного марганпеворудного агломерата за счет более тонкого фракционного состава (менее

О,З мм), что ускоряет процессы растворения окиси кальция и способствует более полному ее усвоещпо. Содержание в соотаие отходов окиси магния наряду с дости. жением требуемой основности способст» вует упрочнению получаемого агломерата.

Кроме того, применение предварительно обожженных отходов позвопяет снизить затраты тепла для разложения в процессе сцекания.

° .

Физико-химический анализ процессов растворения извести в известных шлаках систем СаО - 9 СаОЯО - Мс/О, а также в предлагаемых ш,паках: системы СаО - 6 O - МцО по казывает, что наибольшее влияние на растворение извести;оказывает возник новение на частицах окиси кальция слоев, состоящих из орт оснлнката 2СаО 51 Og и трисипиката ЗСаО . 5iO< кальция; зна, >> чительно ухудшаюших массообменные про цессы. Тормозяшее действие этих слоев проявляется тогда, когда они являются

5 910 нием 602,23 Дж/моль, тем самым улучшает тепловой баланс процесс агломерации.

Содержание отходов обжига доломита в составе шчхты для получения офлюсованного марганцевого агломерата одре деляется требуемой основностью. Содержание отходов обжига доломита менее 12% обеспечивает требуемую основность, увеличе

Мне содержания их более 20% с учетом о вводимой с хлоридмагниевыми шламами окиси магния дает повышенное ее содержание в шлаках электроплавки углеродистого ферромарганца.

Содержание хлоридмагниевых шламов в составе шихты менее 3% не дает заметного улучшения ожидаемого результата, увеличение их. содержания более

5% уже не оказывает существенного влия-.

Ния На растворение окиси кальция в про- ро цессе спекания агломерата и как следствие на стойкость агломерата против воздействия водяных паров.

Оптимальным является следующий состав шихты„мас. %:

Марганцеворудное сырье 72

Твердое топливо 8

Отходы обжига доломита 16

Хлоридмагниевые шламы 4

Проведены опытные спекания офлюсова, ного марганцеворудного агломерата на крупнопабораторной установке с плошадью просасывания 0,1 М Высота спекаемо го слоя во всех опытах составляет

350 мм, начальное разрежение под zu» .

3S лощинками 900 мм.вод.ст., продолжителт .ность зажигания 1,5 - 2 мин при 1200 С

Выход годного из спека определяется по содержанию фракции +10 мм после разового сбрасывания пирога ar ëoìåpàòa с вы40 соты 2 м. Прочность агломерата определяется по содержанию фракции 5 мм пооле трехкратного сбрасывания с высоты

2 K. Паровлагостойкость агломерата определяется по продолжительности обра.45 ботки паром до разрушения образца агло, мерата.

Для сопоставительного aíannâà при.

poToBJIeHbi составыизвестной шухты для спекания, в которых содержание дополнительно введенных компонентов составляет мас. %: отходы обжига доломита 8:, 12, 808

16; 20; 24, хлоридмагниевые шламы 1;

3; 4; 5;7.

По каждому варианту проведены три спекания. Составы шихт для спекания при ведены в табл 1.

Основные показатели спекания ogaocw ванного марганпеворудного агломерата приведены в табл. 2.

Из сравнительных данных видно„что. в" уменьшение содержания отходов обжига доломита и хлоридмагниевых шламов ни» вже 12 и 3% соответственно не дает существенного улучшения основных пока» зателей процесса, не позволяет получить. паровлагостойкий агломерат, увеличение отходов обжига доломита и хлоридмагниевых шламов более 20 и 5% соответственно уже не влияет существенно на показатели процесса спекания. Содержание отходов обжига доломита и хлоридмагниевых шламов 12 - 20 и 3 - 5% соответственно повышает эффективность процесса и позволяет получить .офлюсованный марганцеворудный. агломерат основностью

CaOtMg0

=1,2+1,8 повышенной ивровва гостойкостн

B производственных условиях подготовленные шихтовые материалы (маргаицеворудное сырье фракции 0,3 10 мм, твердое топливо фракции 0,1 — 3 мм, отходы обжига доломита фракции менее

0,3 мм, хлоридмагниевые шламы фрак— ции 0,1 - 3 мм) в соответствии с весовым соотношением компонентов дозируют, смешивают, увлажняют до содержания влаги 8 — 12% и подают на агломерационную машину. В процессе спекания выдерживаются параметры: темпе- ратура зажигания 1200 — 1300 С, степень уплотнения шихты 14 - 16%, раз ряжение в вакуумкамерах 8001 100 мм.вод.ст.

Предложенный состав шихты способствует более полной ассимиляции окиси кальция, тем самым увеличивает стойкость полученного агломерата против воздействия водяных паров по сравнению с известным в 10 12 раз. о Ф

СЧ

Ф о

О о 1 о

О) о

oj о, Ф л о

СЧ

С0

hl

Ф оО. о

cQ о»

CO о

03 о

СО оо„

СО о

0) И

М

Я

Щ о

О о

А

Ц

О

М

М ф

3 ж

010808

24 ь

g a о» гЧ СО

СЯ о

СО CO

С4 р О3 в

1 о

3 î

sI o

910808 с

Таблица 2

Выход годного, %

76,3

76;8

73,1 73,6

77,9

77,8

Содержание фракции:-5 мм, %

7,2

7,3

6,9

6,8

6,9

6,8

Паровлагостойкость мнн

120

15 100

130

120

12-20

Составитель Л. Шашенков

Те ед Т.Маточка Корректо A. Ференц

Ко ектор И. Митровка

Заказ 1048/5 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ 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

Формула изобретения.

Шихта для производства офлюсованного марганцевого агломерата, включающая марганпеворудное сырье, твердое топлн во и фпюс, отличающаяся тем, у что, с целью повышения паровлагостой кости агломерата путем увеличения ассимиляции окиси кальция, она в качестве флюса содержит отходы обжига доломита и хлоридмагниевые шламы титано-магние- о вого производства при следующем соотг ношении ингредиентов, мас. %:

Твердое топливо 7,5- 8,5

Отходы обжига доломита фракции 0,3 мм

Хлоридмагниевые шламы фракции О,l » «3 3 — 5

Марганцеворудное сырье Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гасик М.И. 3 лектротермия марганпа. К. Техника", 1979, с. 71-86., 2. Сталь, 1967, % 12, C. 1068

1071.