RU2245930C1 - Шихта для производства окатышей для металлургического производства - Google Patents
Шихта для производства окатышей для металлургического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245930C1 RU2245930C1 RU2003128897/02A RU2003128897A RU2245930C1 RU 2245930 C1 RU2245930 C1 RU 2245930C1 RU 2003128897/02 A RU2003128897/02 A RU 2003128897/02A RU 2003128897 A RU2003128897 A RU 2003128897A RU 2245930 C1 RU2245930 C1 RU 2245930C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pellets
- polymer
- batch
- bentonite
- ore concentrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области подготовки шихты для производства железорудных окатышей. Шихта включает железорудный концентрат и связующую композицию, содержащую бентонит и полимер в качестве активатора бентонита. Содержание полимера в связующей композиции составляет 1-5 вес.%, при этом конкретное содержание полимера определяют в зависимости от удельной поверхности железорудного концентрата по следующей зависимости: X=(0,5-2,5)Sуд/1000, где Х - содержание полимера в связующей композиции, вес.%, Sуд - удельная поверхность железорудного концентрата, см2/г. В качестве полимера шихта содержит полиэлектролит на основе полисахарида. Шихта дополнительно содержит флюсующую добавку в количестве 0,5-2,0 вес.%, и при использовании окатышей в печи для металлизации она дополнительно содержит боксит в количестве 0,4-1,1 вес.%. Изобретение позволит получить окатыши, обладающие наряду с высокими показателями качества в сыром и сухом состоянии оптимальной восстановимостью и прочностью при восстановлении. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области подготовки шихты для производства железорудных окатышей, используемых в дальнейшем для доменной плавки или для металлизации в установках прямого получения железа.
Обычно шихта для производства окатышей содержит железорудный концентрат, флюс (мел, известняк, доломит и пр.), упрочняющие добавки (боксит, сидерит) и связующее (В.С.Кудрявцев, Металлизованные окатыши, М., Металлургия 1983). Требования к качеству окатышей в зависимости от их назначения обычно регламентируются международной системой стандартов, в частности, для окатышей, используемых в доменной печи и в установках для прямого получения железа, основными показателями являются хорошая восстановимость и прочность при восстановлении, достаточная для исключения разрушения окатышей в шахте металлургического агрегата.
Обычно в качестве связующей добавки при окомковании железорудных окатышей используют бентонитовые глины, отличающиеся тонкой дисперсностью, высокой степенью набухаемости и ионообменной способностью, или полимерное связующее. Недостатком использования полимерного связующего является снижение качества окатышей в сыром и сухом состоянии при одновременном повышении их металлургических свойств, а недостатком применения бентонитов является его большой расход, что приводит к разубоживанию материала, в связи с чем возникает необходимость снижения его расхода за счет введения в шихту активирующих добавок, в том числе и полимерных (см. например, а.с. СССР 648626, С 22 В 1/243, 28.02.1979 [1], а.с. СССР 954464, 30.08.1982 [2], а.с. СССР 1063850, С 22 В 1/242, 30.12.1983 [3].
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является решение по а. с. СССР 1063850, из которого известна шихта для производства окатышей, содержащая железорудный концентрат и связующую композицию, состоящую из бентонита 99,9-99,5 мас.% и водорастворимого полимера - сополимера малеината глицерина и акриламида 0,1-0,5 мас.%. Добавка незначительного количества полимерного активатора позволяет получить окатыши с более высокими прочностными показателями, такими как прочность на удар и на сжатие в сыром и сухом виде, в сравнении с применением бентонита в чистом виде, а также с ранее применяемыми активаторами бентонита, в частности и полимерными, такими как кальцинированная сода, полиакриламид типа метаса [1], а также сополимер акриламида и поливинилового спирта [2] и др. полимерные активаторы.
Однако в известных решениях не рассматриваются вопросы влияния связующих на восстановимость и прочность окатышей при восстановлении, являющимися основными показателями качества окатышей для металлизации в шахтных печах, а также для доменной плавки.
Технической задачей рассматриваемого изобретения является разработка такой связующей композиции на основе бентонита, использование которой в шихте для производства окатышей позволит получить окатыши, обладающие наряду с высокими показателями качества (прочностью и пластичностью) в сыром и сухом состоянии оптимальной восстановимостью и прочностью при восстановлении.
Поставленная задача решается за счет того, что шихта для производства окатышей для металлургического производства включает железорудный концентрат и связующую композицию, содержащую бентонит и полимер в качестве активатора бентонита, при этом содержание полимера в связующей композиции составляет 1-5 вес.%, а конкретное содержание полимера определяют в зависимости от удельной поверхности железорудного концентрата по следующей зависимости:
где Х - содержание полимера в связующей композиции, вес.%,
Sуд - удельная поверхность железорудного концентрата, см2/г.
В качестве полимера она содержит полиэлектролит на основе полисахарида. В зависимости от назначения шихта может дополнительно содержать флюсующую добавку в количестве 0,5-2,0 вес.% и/или боксит в количестве 0,4-1,1 вес.% при использовании окатышей в печи для металлизации.
Ввод в шихту для производства окатышей указанной связующей композиции обеспечивает, во-первых, формирование мелкопористой структуры, возникающей вследствие выгорания полимера при термообработке, и, во-вторых, изменяет поверхностные свойства связующей композиции, энергию межфазного взаимодействия ее с частицами концентрата. Это приводит к лучшему растеканию связки по частицам концентрата, что с одной стороны интенсифицирует последующие процессы спекания, а с другой стороны формирует развитую микропористость окатыша. Отмеченные факторы определяют ускорение процессов восстановления, более однородную структуру и прочность окатышей при их последующем переделе в доменной печи или установках прямого получения железа. В результате лабораторных испытаний было также установлено, что конкретное количество полимера в связующей композиции для получения требуемых свойств сырых и сухих окатышей, а также их металлургических свойств, обеспечивающих оптимальное протекание процессов восстановления в доменной печи и в установках для прямого получения железа, может меняться в интервале от 1 до 5 вес.% и зависит от гранулометрического состава железорудного концентрата, подлежащего окомкованию. В результате была также выявлена зависимость расхода полимерного материала от удельной поверхности, которая выражена в следующем виде:
Характер этой зависимости объясняется механизмом действия полимерного материала. Так как последний значительно быстрее взаимодействует с водой, образуя пленку суспензии вокруг частиц концентрата, которая при обжиге окатышей определяет их микропористость, то его оптимальный расход пропорционален поверхности рудных частиц, т.е. Sуд.
В состав шихты для производства окатышей могут быть введены флюсующие добавки для получения офлюсованных окатышей различной основности и боксит. Ввод алюмосодержащего материала увеличивает пористость, следовательно, и восстановимость обожженных окатышей, а с другой стороны - приводит к формированию более жесткой, тугоплавкой связки на основе продуктов твердофазной реакции окислов железа и алюминия. Образование такой связки препятствует уменьшению степени деформации металлизованного продукта в процессе восстановления. При этом сохраняется целостность и упругие свойства даже при полной металлизации окатышей.
Сущность заявленного изобретения иллюстрируется следующими примерами. Готовят связующую композицию, состоящую из бентонита Хакасского месторождения и полимера, в качестве которого используют полиэлектролит на основе полисахарида, включающий карбоксилатные амидные и гидроксильные группы, соединенные с полиуглерод-углеродной матрицей.
Для окомкования использовались железорудные концентраты, характеризующиеся различной удельной поверхностью от 1320 см2/г до 2100 см2/г, подробные сведения о которых приведены в справочнике “Доменное производство” под редакцией д.т.н. Е.Ф.Вегмана, М., Металлургия, 1989, с.68-84.
Количество полимера в связующей композиции определяют в зависимости от удельной поверхности комкуемого концентрата по указанной зависимости. Бентонит смешивают с расчетным количеством полимера, затем связующую композицию добавляют к влажному концентрату, шихту тщательно перемешивают и окомковывают в окомкователе по известной методике. В таблице 1 приведены прочностные характеристики получаемых окатышей (сырых, сухих и обожженных) отдельно с бентонитом, полимером и с предлагаемой связующей композицией, содержащей 1 вес.% полимера, в таблице 2 представлены металлургические свойства получаемых окатышей, используемых для доменной плавки.
Результаты испытаний, приведенные в таблице 1, показывают, что использование связующей композиции с полимером для получения окатышей позволяет снизить расход бентонита и увеличить прочностные характеристики сырых, сухих, а также обожженных окатышей. Результаты таблицы 2 показывают, что одновременно повышается восстановимость и прочность при восстановлении. При этом доля открытых пор возрастает с 30% до 44% по сравнению с чистым бентонитом, а формирование микропористости определяет преимущественно возрастание на 15-20% поверхности пор, открытых для доступа газа-восстановителя, что увеличивает в итоге восстановимость окатышей на 10-15%, а прочность при восстановлении на 15-20%. Оценка показателей работы доменных печей ОАО “ТУЛАЧЕРМЕТ” и установок прямого получения железа (на примере ХИЛ-Ш) выявила возможность снижения удельного расхода кокса на 3,3 кг/т чугуна и увеличение производительности на 1%, а для установок прямого получения железа - увеличение производительности на 3-4%.
Таблица 1 | ||||
Вид связующего | Прочность сырых окатышей кг/ок | Пластичность, кол-во сбрасываний | Прочность сухих окатышей, кг/ок | Прочность обожженных окатышей, кг/ок |
бентонит | 1,4 | 6 | 3,4 | 282 |
полимер | 1,0 | 4 | 2,6 | 280 |
Связующая композиция | 1,6 | 7 | 3,5 | 295 |
Таблица 2 | |||||||||||
Sуд, см2/г | Показатель | Количество полимера в связующей композиции, % вес | |||||||||
0,0 | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | ||
1320 | Восстановимость, мин-2 | 1,8 | 1,9 | 2,8 | 3,0 | 3,2 | 3,3 | 3,3 | 3,2 | 2,0 | 2,0 |
Прочность при восстановлении, кг/ок | 60 | 64 | 75 | 78 | 80 | 76 | 80 | 78 | 64 | 64 | |
1530 | Восстановимость, мин-2 | 2,0 | 2,4 | 2,6 | 3,2 | 3,3 | 3,4 | 3,3 | 3,2 | 2,4 | 2,2 |
Прочность при восстановлении, кг/ок | 70 | 72 | 76 | 85 | 84 | 86 | 85 | 76 | 74 | 74 | |
2100 | Восстановимость, мин-2 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 3,0 | 3,2 | 3,2 | 3,3 | 3,2 | 2,5 | 2,3 |
Прочность при восстановлении, кг/ок | 80 | 82 | 84 | 95 | 100 | 102 | 105 | 100 | 90 | 90 |
Claims (4)
1. Шихта для производства окатышей для металлургического производства, включающая железорудный концентрат и связующую композицию, содержащую бентонит и полимер в качестве активатора бентонита, отличающаяся тем, что содержание полимера в связующей композиции составляет 1-5 вес.%, при этом конкретное содержание полимера определяют в зависимости от удельной поверхности железорудного концентрата по следующей зависимости:
где X - содержание полимера в связующей композиции, вес.%;
Sуд - удельная поверхность железорудного концентрата, см2/г.
2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимера она содержит полиэлектролит на основе полисахарида.
3. Шихта по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит флюсующую добавку в количестве 0,5-2,0 вес.%.
4. Шихта по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что при использовании окатышей в печи для металлизации она дополнительно содержит боксит в количестве 0,4-1,1 вес.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128897/02A RU2245930C1 (ru) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Шихта для производства окатышей для металлургического производства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128897/02A RU2245930C1 (ru) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Шихта для производства окатышей для металлургического производства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2245930C1 true RU2245930C1 (ru) | 2005-02-10 |
Family
ID=35208787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003128897/02A RU2245930C1 (ru) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Шихта для производства окатышей для металлургического производства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2245930C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104313312A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-01-28 | 首钢总公司 | 一种用于球团矿配料的控制方法 |
RU2637850C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-12-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Шихта для получения железорудных окатышей (варианты) |
-
2003
- 2003-09-26 RU RU2003128897/02A patent/RU2245930C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104313312A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-01-28 | 首钢总公司 | 一种用于球团矿配料的控制方法 |
RU2637850C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-12-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Шихта для получения железорудных окатышей (варианты) |
WO2018088941A1 (ru) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные инновационные технологии Национальной коксохимической ассоциации" | Шихта для получения железорудных окатышей (варианты) |
CN110199037A (zh) * | 2016-11-14 | 2019-09-03 | 国家焦化协会工业创新技术有限责任公司 | 用于生产铁矿石球团的炉料(实施例) |
US20200010922A1 (en) * | 2016-11-14 | 2020-01-09 | Ooo“Promintekh Nka” (Ooo Promyshlennye Tehnologii Nacionalnoj Koksohimicheskoj Associacii ″ | Charge for Producing Iron-Ore Pellets (Variants) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1288247C (en) | Iron ore pelletisation | |
US4802914A (en) | Process for agglomerating mineral ore concentrate utilizing dispersions of polymer binders or dry polymer binders | |
EP0296068B1 (en) | Process for agglomerating ore concentrate utilizing non-aqueous dispersions of water-soluble polymer binders. | |
Sivrikaya et al. | The bonding/strengthening mechanism of colemanite added organic binders in iron ore pelletization | |
US20140033872A1 (en) | Binder compositions and processes of preparing iron ore pellets | |
EP0288150B1 (en) | Ore pelletisation | |
EP0203854B1 (en) | An improved process for agglomerating ore concentrate utilizing emulsions of polymer binders or dry polymer binders | |
AU2015346453B2 (en) | Binder compositions and processes of preparing iron ore pellets | |
US4082539A (en) | Method for the preliminary treatment of materials for sintering | |
EP0203855B1 (en) | A process for agglomerating mineral ore concentrate utilizing emulsions of polymer | |
US4728537A (en) | Ore pelletization | |
RU2245930C1 (ru) | Шихта для производства окатышей для металлургического производства | |
Pal et al. | Effect of pyroxenite and olivine minerals as source of MgO in hematite pellet on improvement of metallurgical properties | |
US4518428A (en) | Agglomerates containing olivine | |
US4963185A (en) | Agglomerates containing olivine for use in blast furnace | |
US3382063A (en) | Ore agglomerates and methods of making the same | |
US6113844A (en) | Process for pelletizing particulate materials | |
JP4133766B2 (ja) | 製鉄用原料の造粒処理方法 | |
JP3703769B2 (ja) | 製鉄用原料の造粒処理方法 | |
SU1063850A1 (ru) | Св зующа добавка дл окомковани руд и концентратов | |
US3682621A (en) | Method of producing sponge-iron pellets from hematitic alumina-containing iron ore | |
JP4188187B2 (ja) | 製鉄用原料の造粒処理方法及びその方法によって得られる製鉄用原料 | |
JP2005089824A (ja) | ピソライト鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法 | |
JP4152286B2 (ja) | 製鉄用焼結原料の造粒処理方法 | |
RU2590034C1 (ru) | Способ интенсификации процессов окускования железорудных материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200927 |