SU1731846A1 - Шихта дл производства железорудных окатышей - Google Patents

Abstract

Использование: относитс  к подготовке сырь  к металлургическому переделу. Сущность: шихта включает железорудный концентрат , св зующее вещество, флюс, фторсодержащий материал и дополнительно глиноземсодержащий материал преследующем соотношении компонентов, мае %: св зующее 0,5-1,5; флюс 0,1-15, фторсодержащий материал 0,1-10, глиноземсодержащий материал 0,1-12, железорудный концентрат остальное, причем соотношение AI/F составл ет 0.2-0.5. Глиноземсодержащий материал содержит AlaOa в виде алюмогел . В качестве флюса и фторсодер- жащего материала можно вводить оплави- кованный известн к. Введение в шихту окатышей фторсодержзщих добавок способствует улучшению физико-химических свойств расплава, образующегос  в окатышах при их обжиге, и. следовательно повышению их качества. Однако в процессе обжига значительна  часть фтора удал етс  в виде газообразных соединений, что снижает эффективность его действи . Введение в шихту глиноземсодержащего материала способствует снижению степени удалени  фтора в процессе обжига с 40-50 до 2-4% за счет образовани  комплексных соединений AI и F. В результате качество окатышей повышаетс  при одновременном улучшении экологических условий производства и повышении стойкости оборудовани . 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к подготовке сырь  к металлургическому переделу

Известна шихта дл  производства оку- скованного материала, включающа  железорудный концентрат, св зующее, флюс и фторсодержащее соединение.

Недостатком способа  вл етс  высока  степень удалени  фтора в процессе обжига окатышей.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  шихта дл  получени  железорудных окатышей, включающа  железорудный концентрат, флюс, св зующее вещество и фторсодержащее соединение в следующем соотношении, вес.%:

Флюс0,3-15

Св зующее вещество 0,5-1,0

Фторсодержащее соединение 0.2-1.0 Железорудный концентрат Остальное В качестве фторсодержащего соединени  используют флюорит или флюоритовый концентрат.

Недостатком прототипа  вл етс  выделение фтора в виде газообразных соединений (HF. SiF4 и др.) в процессе окислительнбго обжига окатышей на конвейерной машине, что неприемлемо с экологической точки зрени , стойкость оборудовани  при этом также резко снижаетс .

Целью изобретени   вл етс  улучшение экологических условий производства

V|

W

00

о

путем снижени  степени удалени  фтора в процессе окислительного обжига окатышей .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что шихта дл  производства железорудных окатышей , включающа  железорудный концентрат , св зующее вещество и фторсодержащий материал, дополнительно содержит глиноземсодержащий материал при следующем соотношении ингредиентов , вес.%:

Св зующее0,5-1,5

Флюс0,1-15

Фторсодержащий материал 0,1-10 Глиноземсодержащий материал 0,1-12 Железорудный концентрат Остальное причем соотношение AI/F измен ют в пределах 0,2-0,5.

Кроме того, в шихте глиноземсодержа- щий материал содержит в виде алюмо- гел , а в качестве флюса и фторсодержащего материала может содержать оплавикованный известн к.

В качестве фторсодержащего материала можно акже использовать флюоритовый концентрат и т.п., но в этом случае надо добавл ть флюс. В случае использовани  в шихте оплавикованного известн ка необходимость в дополнительном вводе флюса отпадает . Таким образом, оплавикованный известн к, который не используют в широких масштабах из-за загр зненности его фтором, может играть роль одновременно и флюса, и фторсодержащего материала.

Конкретные количества вводимых в шихту компонентов завис т в каждом конкретном случае от состава глиноземистой руды , оплавикованного известн ка, железорудного концентрата необходимой основности и т.д.

Известен способ приготовлени  шихты, в котором при смешивании компонентов шихты ввод т глиноземистую руду в количестве 2-15 вес.%, котора  играет роль св зующего на стадии окомковани  и  вл етс  упрочн ющей добавкой на стадии обжига. Однако, качество окатышей измен етс  по высоте сло , вследствие чего нижние слои обладают низкой прочностью на сжатие по сравнению со средним слоем, что понижает выход кондиционных окатышей (снижаетс  выход годного). Кроме того, добавка глиноземистой руды в количестве более 10 вес.% разубоживает шихту по содержанию в ней железа.

В предлагаемом техническом решении совместное введение в шихту глинозем- и фторсодержащих материалов позвол ет получить новое техническое свойство.

Известно, что физико-химические свойства силикатной св зки, образующейс  в окатышах при окислительном обжиге, во многом определ ют качество обожженных окатышей. Добавка фтора положительно

сказываетс  на жидкоподвижности и смачивающей способности расплава, глинозем повышает прочность застывшей св зки. Однако , в процессе нагрева окатышей имеют место следующие реакции:

0 CaF2T+{H20} CaOT+2{HF}(1)

2CaF2T+Sl02T {SiF4}+2CaOT(2)

12CaF2r+2FeS2T+7r5{02} 12CaOT+4{SF6}+Fe203T(3)

Из анализа приведенных уравнений ре5 акций видно, что фтор в процессе нагрева окатышей удал етс  в виде газообразных соединений в атмосферу и таким образом в расплаве остаетс  лишь 40-60% от первоначального количества фтора.

0

Эффективность воздействи  его на свойства расплава снижаетс , а предельно допустимые концентрации его в окружающей атмосфере превышаютс , как показано

5 на практике. Добавка глинозема в шихту окатышей позвол ет снизить степень удалени  фтора в процессе окислительного обжига путем св зывани  его в комплексы согласно следующим реакци м:

0 ЗСаР2т+А12Озт 2А1Рзг+ЗСаОт(4)

6CaF2r+Al203T+3Na20T

6СаОт+2№зА1бт(5)

Как показывает термодинамический

расчет, реакци  (5) получает заметное раз5 витие уже при температурах 200-300°С: значение IgKp при 300°С составл ет 15,4. Необходимо отметить, что незначительные количества щелочей всегда присутствуют в шихте окатышей и, в частности, внос тс  с

0 бентонитом.

Глинозем может вводитьс  в шихту окатышей , например, в виде глиноземистой же- лезной руды, котора  широкого практического применени  в металлургиче5 ском переделе не имеет из-за высокого содержани  глинозема, ухудшающего свойства доменных шлаков. Глиноземиста  руда, как показали исследовани , должна иметь оптимальный грансостав, вли ющий

0 на структуру окатышей и, следовательно, на кинетику процессов, протекающих при их окислительном обжиге. При этом, если глинозем в руде присутствует в виде алюмоге- л , то действие его более эффективно за

5 счет образовани  при разложении алюмо- гел  более активной поверхности реагировани . Поэтому добавка в шихту глиноземистой руды бопее эффективна по сравнению с добавкой глиноземистого концентрата , полученного при обогащении руды .

Если отношение AI/F составл ет менее 0,2, то количества глинозема недостаточно дл  протекани  реакций (4) и (5). При отно- шении AI/F более 0,5 эффективность процесса снижаетс , а глиноземиста  руда разубоживает шихту окатышей по содержанию в ней железа. Оптимальное отношение алюмини  и фтора в шихте 0,2-0,5, получен- ное экспериментальным путем, согласуетс  с расчетными данными по реакци м (4) и (5).

Добавка глиноземистой железной руды класса 1-0,2 мм к железорудному концентрату фракции 0,074 мм разрыхл ет структу- ру окатышей, что способствует более полному удалению влаги в процессе сушки и, следовательно, более эффективному последующему упрочнению окатышей при температуре обжига, Добавка руды крупно- стью +1 мм приводит к ухудшению спекани  шихты.

Пример, Исследовали окатыши из концентрата Соколовско-Сарбайскою горно-обогатительного комбината с содержа- нием SI02 4%. В качестве св зующего вещества использовалс  бентонит Сари- гюхского месторождени , в качестве фтор- содержащего материала - флюоритовый известн к (Л0.09% CaF2) крупностью 99% кл. - 0,074 мм,  вл ющийс  одновременно флюсом. В качестве глиноземсодержащего материала использовались лисаковска  руда (4,67% А120з) и лисаковский концентрат (5,02% А120з).

Результаты эксперимента приведены в таблице.

Изобретение осуществл етс  следующим образом.

При получении железорудных окаты- шей в шихту вводитс : в качестве св зующего вещества - бентонит в количестве 0,5-1,5 вес.%; в качестве флюса и фторсодержаще- го вещества - оплавикованный известн к в количестве 0,1-15,0 вес.%, а в качестве тли- ноземсодержащего материала - лисаковска  руда в количестве 0,1-12 вес.%; железорудный концентрат - остальное.

В случае раздельного ввода флюса и фторсодержащего материала: в качестве флюса - известн к, гашена  известь и т.д. в количестве 0,1-15,0 вес.%. в качестве фторсодержащего материала - плавиковый шпат, флюоритовый концентрат и т.д. в количестве - 0,1-10,0 вес.%.

Опыты показали, что степень удалени  фтора в процессе обжига окатышей в большей степени зависит от вида глиноземсо- держащей добавки (руда или концентрат) и от ее крупности, чем от режима обжига окатышей . В св зи с этим в таблице приведены данные дл  окатышей, обожженных по одному из исследованных режимов: температура обжига 1250°С; скорость нагрева и охлаждени  100°/мин; врем  изотермической выдержки 8 мин. Обжиг проводилс  в трубчатой силитовой печи в токе воздуха.

Как видно из таблицы, наименьша  степень удалени  фтора (2-4%) получена при добавке дробленной лисаковской руды (дл  сравнени : степень удалени  фтора в случае отсутстви  в шихте глиноземсодержащих добавок составила 54,3%).

Использование изобретени  позволит снизить степень удалени  фтора в процессе окислительного обжига окатышей в 10-20 раз. Таким образом, снимаютс  экологические ограничени  дл  использовани  фтор- содержзщего сырь  при окусковании железорудных концентратов, что позволит значительно повысить качество окатышей и их металлургическую ценность.

Claims (3)

1.Шихта дл  производства железорудных окатышей, включающа  железорудный концентрат, св зующее, флюс и фторсодер- жащий материал, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  экологических условий производства путем снижени  степени удалени  фтора в процессе окислительного обжига окатышей, шихта дополнительно содержит глиноземсодержащий материал при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Св зующее0,5-1,5

Флюс0,1-15.0

Фторсодержащий материал 0,1-10,0

Глиноземсодержащий

материал0,1-12,0

Железорудный концентрат Остальное

причем отношение AI/F в шихте составл ет

0,2-0,5.

2.Шихта по п. 1, отличающа с  тем, что глиноземсодержащий материал содержит А120з в виде алюмогел . i

3.Шихта поп, 1, отличающа с  тем, что в качестве флюса и фторсодержащего материала она содержит оплавикованный известн к.

Содержание фтора в сырых и обожженных окатышах

еБез добавки

Лисаковский концентрат

-ЧЛисаковска 

РУда

3,3

7,9

3,9 3,9

9,4 1,9

9,4-0,460,2154,3

99% кл. 9,00,20,440,30ЗЬ8 -0,074 мм

8,60,50,42 С,3223,8

10,00,20,4у0,4116,3

10,00,20,490,474,1

9.60,50,470,454,3

9.70,10,480,3820,8 V

-ЧУ9 кл. 0,5- О, 2 NIM

и

99% кл. 1-0,2 мм