SU1071642A1 - Способ получени металлизованного продукта - Google Patents

Description

О

|

JS

Изобретение относитс  к металлургни черных металлов, в частности к получению окускованных металлиэованньах материалов - агломератов, окатышей, брикетов.

Известны способы упрочнени  серых окатышей, включающее ввод в состав исходной шихты металлического железа, в том числе крицы, губ чатого железа, опилок, стружки и т.д. совместно с катализаторами коррозии в виде сильных- электролитов кислот , щелочных хлоридов, солей и пр. В этом случае упрочнение сы рых окатышей.происходит в атмосферных услови х за счет продуктов коррозионного распада, кристаллизующихс  на стыке рудных частиц в виде солевых мостиков L11 - С31.

Недостатком этих способов  вл етс  то, что солевые мостики, образующиес  на стадии холодного упрочнени  окатышей/ в процессе посл дующего нагрева и восстановлени  разрушаютс . Поэтому упрочненные та- . .КИМ способом сырые окатыши подвергают последующему; высокотемпературному окислительному обжигу f целью образовани  в- них шлаковой св зки, устойчивой к разупрочнению при восстановлении ,

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической.сущности и достигаемому эффекту  вл етс  метод получени  металлизованных окатышей с использованием железного порошка или губчатого же .леза в составе шихты из магнетитового суперконцентрата, включающий обжиг в атмосфере азота или дымовых газов при . Окатыши, полученные этим методом, при последующем восстановлении смесью из 80% окиси углерода и 20% азота при упрочн ютс  лишь незначительно С41.

Ведение процесса обжига и металлизации в указанном режиме при высоких температурах делает известный метод нетехнологичным из-за возможности слипани  окатышей, а применение в качестве восстановител  окиси углерода способствует загр знению конечного продукта отложени ми сажистого углерода.

Цель изобретени  - предотврш1ени разрушени  окускованного материала в процессе восстановлен.и  посредством формировани  в нем вюститной св  ки и металлического каркаса на ее основе, а также предотвращение загр знени  готового продукта примес ми . .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  металлизованного продукта, включающему окускование смеси из магнетитового суперконцентрата и измельченного

губчатого железа, обжиг и последую щее восс- ановление окислов, обжиг материала осуществл ют в нейтраль-. ной по отношению к вюститу атмосфере при 800-900°С в течение 20-40 мин а последующее восстанойление осу-, ществл ют в водороде при TSO-SSO C.

Измельченное губчатое железо ввод т в .Количестве 3-10% от веса шихты и оно содержит 40-100% фракции мельче 0,05 мм.

При уменьшении содержани  дисперсного (минус 0,05 мм) губчатого железа в смеси 40% из-за высокого содержани  более крупных фракций снижаетс  количество образовавшейс  вюститной св зки и нарушаетс  равномерность ее распределени - по сечению окатышей. Последнее преп тствует образованию равномерного каркаса./Одновременно некотора  часть губчатого железа остаетс  неусвоенной .

В качестве нейтрального по отношению к вюститу может быть использован газ или смесь газов, которые не окисл ют закись железа до .высших окислов и не восстанавливают ее до. металла, например Не, Аг, N2, или дымовые газы, в которых парциональное давление восстановительных компонентов обеспечиваеттермодинамическую устойчивость вюстита. В этой атмосфере при указанном режиме термообработкиц происходит восстановление в твердой фазе магнетита металлическим железом до вюстита,,

В процессе последующего восстановлени  в водороде при 750-850°С путем замены нейтральной атмосферы На восстановительную , без или после промежуточного , охлаждени , вюститна  св зка в первую очередь преобразуетс в металлическую, в результате чего прочность получаемого, продукта непрерывно растет. Данные о прочности на раздавливание брикетов размером 1010 мм, охлажденных после 40-минутного нагрева в гелии, приведена в табл. 1.

Прочность брикетов растет с увеличением содержани  губчатого железа и температуры.

Приемлемые показатели прочности достигаютс  при содержаний 3-10% губчатого железа в ишхте. Дальнейшее увеличение количества железа в шихте нерационально, так как часть его,, особенно частицы крупнее мм остаетс  неусвоенной и приводит к снижению прочности брикетов, что отчетливо про вл етс  с повьцчением температуры При содержании губчатого железа менее 3% количество Образовавшейс  в брикетах вюститной св з ки недостаточно дл  сохранени  их прочности при последующем восстановлении . Температура обишга в нейтральной атмосфере равна  , обеспечивает прочность брикетов (окатышей V на раздавливание не менее 12 кг/бр. котора  достаточна Дл  загрузки их в тепловой восстановительный агрегат и проведени  металлизации. В. случае большого числа перегрузок прочность материалов может быть .повышена за счет увеличени  темпера . гтуры обжига в той же нейтральной атмосфере. Подъем температуры обжи- га выше нецелесообразен эко:номическй из-за возрастани  энергозатрат , а также технологически из- за возможного слипани  (прилипани  друг к другу) окатышей.: Изменение прочности магнетитдвы 4 . брикетов (не .содержащих добавокгубчатого , железа) и брикетов с вюстйтной .св зкой (при 10% губчатого железа у в процессе их восстаВовле- ни  в водороде происходит по раз-НОМУ . .;. ; .- . . : . В . 2 приведены данные о про ности брикетов после различнрй ПРОдолжительности восстановлени , но при одинаковом предварительном нагр ве в гелии в течение 40 мин при , . : .. -::..- . : ,. , . .V Восстановление магнетитовых брикетов в течение первых 3 мин сопровождаетс  снижением прочности на ра давливание с 15 до 6 кг/бр., вызванным фазовым переходом магнетита : в вюстит. С увеличением продолжител ности восстановлени  прочность брикетов возрастает за счет сваривани  . новообразований металлического железа и за 20 мин достигает 40 кг/бр Восстановление брикетов с вюститной св зкой, в отличие от магнетитовых/ происходит с неуклонным нарастанием прочности, вызванным преобразование Р гсти±ноГ св зки в металлическую, за те же 20 мий прочность брикетов с вюститной св зкой достигает . 106 кг/бр. . Абсолютные значе:ни  прочности при 10-минутном восстановлении брикетов на вюститной.св зке в водород значительно выше, чем магнетитовых : при всех исследованных температурах восстановлени  стабл. З) Восстановление при сопрово даетс  некоторым слипанием брикетов в св зи с чем ведение процесса мета лизации целесообразнее осуществл ть при более низких температурах, а . именно в диапазоне 750-850°С. При дальнейшем восстановлении, т.е. при увеличении времени выдержки в атмосфере Н 2. прочность еще более возрастает и при полной металлизации достигает значений свыше 100 кг/бр. Приме р. Сырые окатыши среднего ддааметра 14,3 мм,изготовленные на таг рельчатом гранул торе диаметром 0,5м из шихты, состо щей на 90% из. магнётитового суперконцентрата Оленегорс кого ГОКа Iсодержание компонентов,% еоБ« 72,22; FeO 30,97, фракций менее 0,05 мм -93,7) и iO% губчатого железа (содержание компонентов, %: 96,06, ,22,- FeO 16,52, фракций класса 0;,0.5-0,2 мм - 60,06, класса минус 0,05 мм - 38,3) имеют прочность на раздавливание 1,5 кг/ок и прочность на сбрасывание на плиту с высоты 0,5 м - 6,3 сбр. После сушки прочность окатышей на раздавливание составл: ет 5,4 кг/ок при общей пористости около 31%. Обжиг высушенных окатышей в печи шахтного типа в атмосфере аргона при 800, В50 и в течение 20 мин обеспечивает получение св зки из сросшихс  зерен вюстита и прочность соответствечар 46,6, 74,8 и 104,6 кг/ок.Таи,например,обожжен- ные при окатыши содержат, %: ° 52,21. Восстановление в водороде этих окатышей при в течение 90 мин позвол ет получить металлизоёанные окатыши, имеющие состав, %: Fe 99,30/ 98,29; FeO 1,30. Прочность их составл ет более 300 кг/ок, они практически не подвергаютс  разрушению . Таким образом, в результате применени  предлагаемого способа по вл етс  возможность получени  принципиально нового вида металлизованного продукта, отличак цегос  высокой чистотой по содержанию вредных и посторонних примесей и .пригодного дл  непосредственного предела в желез-х ный порошок, дл  выплавки сталей со специальными свойствами или в качестве высокочистой добавки к р довому скрапу. Кроме того, этот способ позволит обеспечить равномерную работу шахтных восстановительных агрегатрв, специализирующихс  на производстве йысококачественного продукта со стабильно высокой степенью металлизации.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЁТАЛЛИЗОВАННОГО ПРОДУКТА, включающий окускование смеси из магнетитового суперконцентрата и измельченного ’ губчатого железа, обжиг и последующее восстановление окислов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью, предотвращения разрушения окускованного материала в процессе восстанов-. ления посредством формирования в нем вюститной связки и металлического каркаса на ее основе, а также предотвращения .загрязнения готового продукта примесями, обжиг материала осуществляют в нейтральной по отношению к вюститу атмосфере при 800900*0 в течение 20-40 мин, а после'дующее восстановление до железа осуществляют в водороде при 750 850°С.

2. Способ по π. 1, о т л ич ак> щ и Й с я. тем, что измельченное губчатое железо вводят в количестве 3-10% от веса шихты и оно содер*жит 40-100% фракции мельче 0,05 мм.