SU1096292A1 - Способ обжига окатышей из сернистых железорудных концентратов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ ИЗ СЕРНИСТЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий сушку окатьпаей, их нагрев до температуры обжига, вьщержку при температуре обжига и охлаждение, отличающийс  тем, что, с целью получени  окатышей с высокими металлургическими свойствами при переработке сернистых железорудных концентратов , нагрев окатьшей в диапазоне температур от 600-700 до 900Г ведут со скоростью нагрева 200-5 град./мин, причем при изменении содержани  серы в шихте от 0,2 до 2,5% скорости нагрева в указанном i диапазоне температур определ ют по следующим формулам: (Л при содержании серы в шихте от 0,2 до 1 157 ° V

Description

Cai sfHgenae беры 8 шьгте

OtWUWtttf Sit;

фи. f Изобретение относитс  к проиэ1зодс ву окатьшей из тонкоизмельченных железорудных концентратов и может быть также использовано при получении ока тышей из тонкоизмельченных концентра тов цветных металлов, содержащих серу, а также при производстве окаты шей из минерального сьгрь  с примесью серы (например золы электростанций). Известны способы обжига окатьшей из железорудньк концентратов за счет тепла газов, фильтруемых через слой окатышей, включающие их сушку, нагрев до температуры обжига, выдержку при этой температуре и охлаждение. В зависимости от .вида железорудного сы рь  (содержани  железа, примесей и состава пустой породы) нагрев окатышей обычно ведут со скоростью 100200 град/мин, температуру обжига поддерживают в пределах 1250-1 а вьщержку при температуре облшга 2-10 мин ri,2j. Однако выгорание серы из окатышей интенсивно протекает лишь в определенном температурном интервале и поэтому задание конечной температуры и продолжительности процесса не может само по себе  витьс  технологической характеристикой процесса обжига окатьш ей, так как остаетс  открытым вопрос о продолжительности пребывани  окатьш1ей в температурном интервале, оптимальном д,п  выгорани  серы. Оптимальна  продолжительность пребывани  окатьшей в определенном температурном интервале зависит от начального содержани  серы в пгахте. Наиболее близкой к изобретению  вл етс  технологи  обжига окатьш1ей, включающа  сушку окатьш1ей, их нагрев со скоростью 100-200°С, выдержку при этой температуре и охлаждение 3 В способе отмечаетс , что при м гком нагреве обеспечиваетс  завершение низкотемпературного окислени  с получением однородной гематитовой структуры, что ликвидирует вредные последстви  различий (дл  рудных ком понентов) в коэффициентах термическо го расширени  при охлаждении окатышей . Кроме того, снижение скорости нагрева с 300-400 град/мин до 120180 град/мин на отечественных окомко нательных фабриках позвол ет существенно повысить прочность окатьш1ей По результатам теоретических и лабораторных исследований установлено. что уже при скорост к нагрева выше 90-130 град/мли происходит снижение прочности окатышей. Однако в прототипе скорость нагрева не св зываетс  с содержанием серы в исходной шихте окатышей и не учитываетс  то, что десульфуризаци  окатышей кнтенсивно протекает лишь в определенном температурном интервале. Целью изобретени   вл етс  получение обожженных окатышей с зь::гс:-,:1ки металлургическими свойствами при переработке сернистых KOHuetiTpaTOB „ Указанна  цель достигаетс  тем, что согласие способу об жга окатьшей из сернистых железорудных концентратов , включающему сушку окатышей, их нагрев до температуры обжига, вьщержку при температуре облшга и охлаждение, нагрев окатышей в диапазоне т-еьтера- тур от 600-700 до 900-1100 С ведут со скоростью нагрева 200-3 град/ьшн в зависимости от содержани  серы в шихте, причем при изменении содержани  серы в шихте от 0,2 до 2,5% скорости нагрева в указанном диапазоне температур определ ют по следующим формулам: при содержании серы в шихте от 0.2 до 1,15% V (216-198)--1455ц|, (О при содержании серы в от 1.15 до 2,5% V ---(60-52)-172,,, (2) где V - предельно-оптимальные скорости нагрева,, град/мин; Sjjj - содержание серы Е шихте5%. Таким образом, если содержание серы в шихте находитс  в пределах до 0,4. то нагрев окатышей в диапазоне от 600-700 до 900-1 ведут со скоростью , наход щейс  в пределах 180140град/мин ,, если содерже.ние серы находитс  в пределах О,4-0.8%, то оптимальные скорости нагрева соответственно наход тс  в пределах 16080 град/мин. При содержании серы в шихте 0.,81 ,2% нагрев окатышей ведут с пониженными скорост ми 100-30 град/мин, а при содержании серы 152-2 0% оптимальные скорости нагрева от 40 - до 12 град/мин. В каждом конкретном случае переработки концентратов с разным содержанием серы оптимсшьные скорости нагрева окатышей в диапазоне от 600- 700 до дОО-ИОО С определ ют по формулам (1) или (2)., Формулы получены путем математической обработки зависимости оптимаоТьной скорости нагрева в указанном диапазоне температур от содержани  серы в шихте окатышей, представленно на фиг.1. Эта усредненна  зависимост определена по результатам специальны опытов. Проведенные опыты также позвол ют сделать вывод, что при конкретных содержани х серы в шихте оптимальные скорости нагрева без ущерба дл  качества окатышей могут несколько варьировать в определенных пределах. При математической обработ ке опытных данных это находит свое отражение в том, что в формулах (1) и (2) первые коэффициенты измен ютс  в определенных пределах. В результате, например при содержании серы в шихте равном 1%, нагрев окатышей в диапазоне от 600-700 до 900 1 без уш;ерба дл  качества окаты шей согласно расчетам по формуле (1 можно вести со скорост ми 71- 53 град/мин. Оптимальные скорости нагрева скатышей при разных содержани х серы в их шихте обусловлены вли нием содержани  сернистых соединений на температуру разм гчени  и плавлени  шихты Согласно экспериментальным данным основное количество серы должно быть удалено из окатьшей при температурах до 900-1100 с. В противном случае за счет реак10FeO+SO FeS+SFejQ в окатышах образуютс  эвтектики FeO - FeS или FeS-FeO-Si02, или FeS-FeO-SiO -CaO,, имеющие Т„д 9001100 0 . Жидкие фазы снижают активность растворенных в них сульфидов, блокируют поры, что с одной стороны затрудн ет десульфуризацию, а с другой - приводит к растрескиванию окатышей и даже к вытеканию из них расплава . Поэтому, чем выше содержание серы в исходной шихте окатьш1ей, тем должно быть больше врем  пребывани  окатышей до 900-1100°С и соответственно ниже скорости нагрева.. В то же врем  при температурах менее 600700 С скорость десульфуризации невелика из-за чисто кинетических ограни чений. Поэтому скорость нагрева окатышей до температуры начала интенсив ной десульфуризации 600-700°С можно поддерживать достаточно высокой ( 100-200 град/мин) и определ етс  она лишь термшеской стойкостью окатышей. То же можно сказать и о скорости нагрева от 900-1100°С до температуры обжига. При таком ступенчатом нагреве, нар ду с получением окатьппей с высокими металлургическими свойствами достигаетс  наибольша  (из допустимых) про- изводительность обжигового агрегата, Если при данном содержании серы в шихте нагрев окатышей в указанном диапазоне температур от 600-700,до о 900-1100 С вести со скоростью выше оптимальных определенных по формулам (1) или (2), то качество окатышей резко снижаетс , а при особо неблагопри тных услови х становитс  вообще невозможно получать окатьш1И. На фиг.2 представлен внешний вид окатьшей из концентрата с содержанием серы 2,5%, полученных при допустимой скорости нагрева в указанном диапазоне температур (15 град/мин), а на фиг.З и 4 окатьш и из той же шихты, но обожженные при скорости нагрева 30 град/мин. При скорости нагрева выше допустимой все окатыши потрескались и из них наблюдалось вытекание расплава. ОтмеТИМ , что определени  по формуле (2) дают, что допустимые скорости нагрева дл  данного случа  наход тс  в пределах 17-10 град/мин. Пример 1. При содержании серы в шихте 0,45% по формуле (1) допустимые скорости нагрева в диапазоне температур от 600-700 до 9001100 151-133 град/мин. Поскольку эта скорость нагрева может быть прин та во всем диапазоне до температуры обжига 1350С5 то нагрев окатышей после сушки- ведут с одинаковой скоростью 150 град-/мин. Вьщержка при температуре обжига 3 мин. Охлаждение окатышей Тзедут со скоростью 180 град/ /мин. Получают окатъши с прочностью 300 кг/ок и содержанием серы 0,030 ,05%. П р и м е р 2. При содержании серы в исходной Ш1хте 0,6% по формуле (1) получают оптимальную скорость нагрева в пределах 130-111 град/мин. В опыте окатыши после сушки нагревают по следующему режиму: до 650°С со скоростью 150 град/мин, от 650 до 1100°С - 120 град/мин, от 1000 до 1350°С - 150 град/MJiH.

Прочность обожженных окатышей к содержание серы получают в тех же пределах,, что и в примере 1 ..

Пример 3, При содерл;э.нки серы в шихте 1j33/o сохран ют неизмененными услови  нагрева до 650°С к после 1000°С, а от 650 до 1100°С скорость нагрева поддерживают 30 град-/ /мин. Получают окатьшш прочностью 280 кг/ок и содержанием серы О,,020 ,04%,.

Допустимые скорости нагрева дл  этого случа  по формуле (2) определены в пределах 37-30 град/мин, В еледyющe s опыте при увеличенной скороети нагрева от 650.до 1000 С и равной 40 град/мин окатьшш из той же шихты получают с прочностью 180 кг/ок и содержанием серы до 0509-05,1%.

Пример 4. Окатыши из железерудного .концентрата с содержанием серы 25,5% нагревают после сушки по следующему режиму: на ступени (от 300 до ) со скоростью 150 град/.шн; на ступени (от 700до 1000 С) - со скоростью 15 градУнин на ступени (от 1000 до

) -- со скоростью i ,:1-/кин., Выдержка при температур;, об;з-гга 3 ;щн Затем окатыши охлаждаю ;:о скооостьк 180 град/tfliK. Получают с.катьтАИ с прочностью 330 КГ/ОК; со,.: ержанкем серы О,03-0,05%, FeO-1-b:5%. Внешний вид окатышей характеризуетс  сферической формой без трещин (фиг.2). Когда на второй С1упени процесса г-г-.орость шгрева увеличивают ,ао 30 град умин 5 сохранив услови  ;;а 1-й и стади х неиЗ -1екнь 1-.о-Г5 то качественных окатышей не получают (фиг.354) (за счет образовак   рас плава окатьши трескаютс  и расплав частично из них вытекает),

При испытани х по получению ока-тышей из концентратов содержание серы измен етс  от О.;3 до 0.86%,, Скорости нагреваот 600 до 1100°С определ. ют по формуле (1) и регули-руют расходом газа-теплоносител  в зоне подогрева. Температура обжига 1350-1360 вне зависимости от содержани  серы в концентрате

Результаты пром ьшшенньгк: испытаний представлены в таблице.

Как следует из полученньос данных,: использование изобретени  позвол ет из ко нцентратов с разныг содержани- 55

ем серы получить обожженнь5е окатыши с высокой прочностью и низким содержанием серы о

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ ИЗ СЕРНИСТЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий сушку окатышей, их нагрев до температуры обжига, вщцержку при температуре обжига и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью получения окатышей с высокими металлургическими свойствами при переработке сернистых железорудных концентратов, нагрев окатышей в диапазоне температур от 600-700 до 900Г 1100 С ведут со скоростью нагрева

   200-5 град./мин, причем при изменении содержания серы в шихте от 0,2 до 2,5% скорости нагрева в указанном диапазоне температур определяют по8 следующим формулам:

   при содержании серы в шихте от 0,2 до 115% ’ ° V =(216-198)-145, при содержании серы в шихте от 1,15 до 2 57 ’ V =(60-52)-1 7Syj, где V - предельно-оптимальные скорости нагрева, град/мин/ Бщ - содержание серы в шихте.

   SU п„ 1096292 awwttnS St,; %

   Фгп.1