SU1073308A1 - Способ подготовки агломерационной шихты к спеканию при производстве офлюсованного марганцевого агломерата - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ ПРИ ПРОИЗЮДСТВЕ ОФЛЮСОВАННОГО МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА, включающий высбкотемпературный обжиг доломита и смешивание его с -ксмпонентами шихты , увлажнение и оксмкование, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации ассимил ции окислов кальци  и магни  марганцевьм расплавом, увеличени  производительности аглс лашины и снижени  расхода твердого топлива, обжига доломита осуществл ют при 17501850 С . (/) С

Description

J

:

9

Изобретение относитс  к подготовке руд и концентратов к металлургическому переделу и может выть использовано при производстве офлюсованного агломерата дл  выплавки углеродистого ферромарганца флюсовым процессом в рудовосстановительных печах.

Известен способ подготовки шихты дл  производства офлюсованного марганцевого агломерата, включающий дозирование компонентов, последовательное их смешение, увлажнение и окомкование с введением измельченного флюса ij .

Недостатки данного способа подготовки агломерационной шихты существенное усложнение технологической схемы агломерационной фабрики и эксплуатации агломерационного оборудовани , а также низка  стойкость полученных агломератов против воздействи  влаги.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ подготовки аглошихты к спеканию, включающий высокотемпературный обжиг доломита и смешивание его с компонентами шихты, увлажнение и окомкование 2J .

Недостатками известного способа  вл ютс  сравнительно низка  производительность агломашины, большой расход восстановител  (140-160 кг/т а также непригодность полученного агломерата дл  выплавки углеродистого ферромарганца ввиду рассыпани  агломерата при взаимодействии содержащейс  в нем неассимилированной извести (доломита) с влагой шихтовы материалов и вод ными парами колошникового газа в ванне электропечи. В св зи с этим углеродистый ферромарганец выплавл етс  в мощных электропечах с использование неофлюсованного марганцевого агломерата и характеризуетс  весьма низким извлечением марганца, не превышающим 70%, высоким удельньм расходом электроэнергии (4600 квт.ч/т), сравнительно: малой производительностью печей.

I.

, Основной причиной высоких потерь

марганца с отвальньми шлаками и низких технико-экономических показателей производства углеродистого ферромарганца  вл етс  работа печей на неофлюсованном агломерате и применение в шихте сырого известн ка (доломита) до 800-1000 кг/т сплава Из-за гидратации неассймилированной извести, привод щей к рассыпанию агломерата, получить прочный паровлагостойкий офлюсованный агломерат (CaO/Si02 1,2-1,5) невозможно .

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса ассимил ции окислов кальци  и магни  марганцевым расплавом , увеличение производительности агломашнны и снижение расхо5 да твердого топлива.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу подготовки агломерационной шихты к спеканию при производстве офлюсованного мар0 ганцевого агломерата, включающему высокотемпературный обжиг доломита и смешивание его с компонентами шихты , увлажнение и окомкование, обжиг доломита осуществл ют при 17505 .

Физико-химический анализ процесса агломерации свидительствует о том, что спекание офлюсованного марганцевого агломерата ввиду сложного

0 характера ларгаНцево-рудного сырь  и 1Ш1ХТОВЫХ компонентов имеет свои особенности, которые не учитываютс  в существующих способах подготовки шихт пepieд агломерацией.

5 Анализ диаграмм состо ни  МпОSiO , МпО-СаО, MnO-CaO-SiO , MnO-MgO, СаО-Ге Оз СаО-Мп Ол показывает , что при спекании марганцевого агломерата температурный интер-

Q вал протекани  реакций, однотипных с реакци ми получени  железорудного агломерата, смещаетс  в область более высоких температур на 150200 С . Однако создание высоких тем , ператур не решает задачу получени  прочного паровлагостойкого офлюсованного марганцевого агломерата. Одной из причин этого  вл етс  образование на частицах окиси кальци  сплошных слоев, состо щих из 2СаО

0 «8102 и BCaOSiOrj, сильно тормоз щих массообмен. Сравнительные иссле-г довани  показали, что в случае спекани  железорудного офлюсованного агломерата эти слои разрываютс 

5 окислами железа, тогда как окислы марганца при тегшературах агломерации слабо про вл ют свойства нарушени  сплошности оболочки, состо щей из ортоХ2СаО Si02) И трисиликата

0 кальци  (CaOSiOj).

Предварительный высокотемпературный обжиг доломита позвол ет в процессе спекани  аглошихты стабилизировать в системе Mn-Si-0-Mg-Ca об5 разуюциес  структурные фазы и тем самым исключить, рассыпание агломерата при взаимодействии на него вод ного пара колошникового газа и влаги шихты.

0 Предварительный обжиг при температурах менее 1750°С не позвол ет стабилизировать кристаллохимическую структуру доломита, и применение его в качестве флюса при спекании не

5 обеспечивает паровлагостойкость аглрмерата . В то же врем  обжиг при температурах выше 1850°С нецелесообразен , так как происходит оплавление доломита и ухудшаютс  техникоэкономические показатели,.обжига.

При высокотемпературном обжиге доломита происход т процессы спекани  материала, заключающиес  в том, что малые кристаллические зерна под вли нием молекул рного (атомного) сцеплени  срастаютс  друг с другом в компактное кристаллическое тело. Обжиг при температурах выше вызывает рекристаллизационный рост кристаллов, в результате чего происход т процессы интенривного спекани  доломита. При этом нар ду, с образованием поликристгшлических зерен идет процесс исправлени  дефектов их структуры, ИМе ОС1ИХСЯ в

первичной кристаллической решетке. Процессы заживлени .кристаллов доломита сопровождаютс  понижением активности вещества, а такхсе увеличением кажущейс  плотности (более 3,0 г/смЗ. При обжиге известн ка и доломита при 1000-1100°С образующиес  кристаллы оксида кальци  и магни  высокодисперсны и имеют большое количество искажений в кристаллической решетке, что обуславливает высокую активность извести . При этом известь (доломит), полученна  при таких емпера.турах обжига, имеет пониженную плотность (1,7-2 к/см и максимальную порис-тость .

Предлагаемый способ подготовки агломерационной шихты дл  производства офлюсованного марганцевого агломерата опробован в крупнолабораторных услови х следующим образом

Доломит фракции 3-0 мм предварительно обхсигают во вращающейс  трубчатой печи при 1700-1900 с. Химический состав полученного обожженного доломита мас.%: СаО 59- MgO 29,5; Si02 4,3; п.п.п.-0,1. Затем производ т дозирование, смешение, увлажнение , окомкование в ишековом смесителе компонентов аглошихты и подают н спекание в полупромьпчленную установку площадью спекани  1 м.

Высота спекаемого сло  во всех опытах 350 мм, начальное разрежение под колошниками 800 MI вод.ст., продолжительность зажигани  1,5-2 мин

при 1200°С. Выход годного из .спека определ ют по содержанию фракции 4-10 мм после разового сбрасывани  пирога агломерата с высоты 2. м.. Механическа  прочность агломерата

определ етс  согласно ГОСТу 15137-77. Паровлагостойкость агломерата определ ют по содержанию фракции 5 мм после обработки парой в течение 90 мин пробы агломерата фракции

Ю-вО мм весом 1 кг.

Увеличение обожженного флюса при проведении спеканий более 40% приводит к снижению производительности, а введение флюса менее 20% не обеспечивает необходимое отноиение

CaO/MgO в агломе)ате, что приводит к снижению его прочности.

Основные показатели по получению агломерата с использованием предла-

гаемой подготовки по сравнении с известной аглошихты приведены в табли- це.

Анализ приведенных в табл. данных показывает, что оптимальной температурой обжига доломита  вл етс  1750-1850С.

Приведенные выше данные результатов прол ышленных опытов по спеканию офлюсованного марганцевого агломерата показывают, что получение агломерата по предлагаемому способу подготовки аглом(грационной шихты позвол ет получить прочный агломерат, не разрушающийс  при воздействии на него водных паров, за счет более полного усвоени  свободной окиси кальци  и стабилизации физической структуры агломерата. Кроме этого, снижаетс  расход твердого топлива на 20% и на 15-20% увеличиваетс  выход годного.

Полученный офлюсованный агломерат опробован при выплавке углеродистого ферромарганца г полупромышленной электропечи ОКБ-616. Установлено , что применение агломерата, полученного по предлагаемому способу, позвол ет стабилизировать электрический режим выплавки, повысить производительность печи на 12-15%, . снизить расход кокса на 15-20% и повысить извлечение марганца на 4-6%. BbixoA годного, %, по классу 4-10 мм 65 67 4exaничecкa  прочность , %, по 74 74 классу +5 мм Паровлагостойкость, 48 41 %, по классу - -5 мм Производитель100 101,5. 102 ность , % 100 90,3 90 Расход топлива 74 80 85 83 76 78 89 86 21 15 04 108 112 110 106 87,8 81,3 78,4 83,2 86,2

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ К СПЕКАНИЮ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОФЛЮСОВАННОГО МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА, включающий ВЫС0котемпературный обжиг доломита и смешивание его с -компонентами шихты, увлажнение и окомкование, отличающийся тем, что, с целью интенсификации ассимиляции окислов кальция и магния марганцевьм расплавом, увеличения производительности агломашины и снижения расхода твердого топлива,'обжиг доломита осуществляют при 17501850°С.