RU2313588C2 - Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты - Google Patents
Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313588C2 RU2313588C2 RU2005120964A RU2005120964A RU2313588C2 RU 2313588 C2 RU2313588 C2 RU 2313588C2 RU 2005120964 A RU2005120964 A RU 2005120964A RU 2005120964 A RU2005120964 A RU 2005120964A RU 2313588 C2 RU2313588 C2 RU 2313588C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sinter
- iron
- ore
- oxide
- concentrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 25
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 abstract description 16
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 abstract description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QHAASGKUXNPGQO-UHFFFAOYSA-L [Mg+2].[Fe+2].[O-]C([O-])=O Chemical compound [Mg+2].[Fe+2].[O-]C([O-])=O QHAASGKUXNPGQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000011369 resultant mixture Substances 0.000 abstract 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 7
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002529 flux (metallurgy) Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- -1 ores Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012758 reinforcing additive Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству агломерата, и может быть использовано при подготовке железорудного сырья к металлургическому переделу. В шихту вводят железорудные продукты, оборотные продукты металлургических производств, флюс и топливо, их смешивают и окомковывают. Часть железорудных продуктов вводят в виде концентрата обжиг-магнитного обогащения сидероплезита, полученного после обжига сидероплезитовой руды при 850-1050°С и сухой магнитной сепарации обожженного продукта в полях напряженностью 1000-1200 эрст., смешанного с оборотными продуктами металлургических производств и железорудными концентратами в соотношении (0,08-0,20):(0,05-0,15):1,00. Концентрат обжиг-магнитного обогащения сидероплезита содержит следующие ингредиенты, мас.%: Fe общее 47-52, оксид Mg 10-14, оксид Са 2-5, оксид Si 4-8, закись Mn 1,0-2,0, оксид Al 1,5-1,8, и имеет массовые доли крупности более 10 мм и менее 0,1 мм соответственно 0-10% и 35-50%. Изобретение позволит повысить производительность агломашин и прочность агломерата при получении его оптимального состава для формирования жидкотекучего доменного шлака. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству агломерата, и может быть использовано при подготовке железорудного сырья к металлургическому переделу.
Известна шихта для производства агломерата, включающая химотходы, окалину, колошниковую пыль, шламы доменного производства, известняк, коксовую мелочь, отличающаяся тем, что с целью повышения прочности агломерата она дополнительно содержит ванадийсодержащий шлам тепловых электростанций (ТЭС) с содержанием ингредиентов, мас.% [1]:
| химотходы | 8-15 |
| окалина | 35-55 |
| колошниковая пыль | 10-15 |
| шламы доменного производства | 8-15 |
| известняк | 3,5-9,0 |
| ванадийсодержащий шлам ТЭС | 2-25 |
Кроме того, 40-60% ванадийсодержащего шлама ТЭС имеет размер частиц менее 0,1 мм.
Недостатком известной шихты является то, что получаемый из нее агломерат имеет низкие металлургические свойства. Отсутствие богатых концентратов приводит к тому, что содержание Fe не превышает 50-52%, а упрочняющих добавок - к невысокой прочности особенно при восстановлении.
Известен способ производства офлюсованного железорудного агломерата, в котором после окомкования многокомпонентой шихты выделяют фракцию (-3 мм) и определяют ее основность и глиноземный модуль (Al2O3/SO2).
С учетом этих показателей, которые необходимо поддерживать в пределах 1,6-2,2 ед. и 0,2-0,5 ед. соответственно, задают параметры режима спекания, при которых содержание кислорода в отходящих газах равно 10-17% [2].
Этот способ позволяет получать прочный агломерат за счет образования алюмосиликоферритной шлаковой связки, поглощающей кремнезем и препятствующей образованию двукальциевого силиката. Однако использование данной технологии ограничено необходимостью составлять аглошихту только из глиноземсодержащих железных руд и концентратов определенного состава. В то же время алюминатные доменные шлаки, формирующиеся при расплавлении агломерата, как правило, тугоплавкие и плохо фильтруются через коксовую насадку. Это снижает газопроницаемость столба шихты в доменных печах и соответственно их производительность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки к спеканию агломерационной шихты [3], который включает дозирование и ввод в шихту железосодержащих материалов, оборотных продуктов металлургического производства, флюсов и топлива, их перемешивание и окомкование. Часть оборотных продуктов металлургического производства вводят в виде металлического концентрата, полученного путем переработки и обогащения отвальных отходов металлургического производства, и смешивают его с железосодержащими материалами в соотношении соответственно (0,02-0,10):1,0.
Металлический концентрат используют фракцией 0-10 мм, имеющий следующий хим. состав, мас.%: железо 56,9-86,0; углерод 2,0-4,7; марганец 0,1-1,2; кремний 0,3-3,6; окись кальция 4,2-16,8; окись магния 0,6-2,4; закись железа 0,5-7,0; окись марганца 0,01-0,4; кремнезем 3,8-15,2; глинозем 0,7-3,6; фосфор 0,09-0,3; сера 0,04-0,6; графит 1,3-7,2; пятиокись фосфора 0,3-0,6.
Наличие в металлическом концентрате металлического железа и графита позволяет экономить твердое топливо при спекании.
Недостатками прототипа являются:
- недостаточно высокая производительность агломашин и прочность спека из-за присутствия металлоконцентрата, инициирующего локальный перегрев слоя при окислении Fe и С;
- отсутствие в аглошихте компонентов, позволяющих поддерживать в агломерате требуемое соотношение Al2O3/MgO, обеспечивающего образование легкоплавких гомогенных шлаков в доменных печах.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности агломашин и прочности агломерата при обеспечении его оптимального состава для формирования жидкотекучего доменного шлака.
Технический результат достигается тем, что известная шихта, содержащая железорудные концентраты, оборотные продукты металлургических производств и их металлические концентраты, флюсы и топливо согласно изобретению дополнительно содержит железорудный концентрат сидероплезита, обожженный при 850-1050°С и подвергнутый сухой магнитной сепарации в полях напряженностью 1000-1200 эрст., смешанный с оборотными продуктами металлургических производств и железорудными концентратами в соотношении (0,08-0,20):(0,05-0,15):1.
Концентрат обжигмагнитного обогащения сидероплезита содержит общего железа 47-52%, оксида Mg 10-14%, оксида Са 2-5%, оксида Si 4-8%, закиси Mn 1,0-2,0%, трехокиси Al 1,5-2,5%.
Концентрат обжигмагнитного обогащения сидероплезита измельчается таким образом, чтобы массовая доля фракции более 10 мм и менее 0,1 мм были соответственно равны 0-10% и 35-40%.
Сущность способа заключается в следующем. Использование в аглошихте оборотных продуктов в виде отходов металлургических производств при повышенном содержании оксида алюминия в рудах и концентратах приводит к формированию тугоплавких вязких алюминатных шлаков при расплавлении агломератов, имеющих алюминатный модуль Al2O3/MgO больше 1,0, в доменных печах. Для снижения вязкости доменных шлаков необходимо поддерживать соотношение Al2O3/MgO в агломерате и доменном шлаке в пределах 0,7-1,0. Для этого предлагается вводить в аглошихту магнезиальный концентрат, полученный путем обжиг-магнитного обогащения сырой сидероплезитовой руды, содержащей 30-32% Fe, 8-10% MgO, 1,8-2,3% Al2O3, 6-8 SiO2, 35-37% СО2. Для удаления вредных примесей SiO2, Al2О3 и СО2 сидероплезитовая руда подвергается обжигу при 850-1050°С и последующей магнитной сепарации. В ходе обжига происходит удаление углекислоты и окисление закиси железа по реакциям:
За счет удаления CO2 массовая доля Fe в обожженной руде поднимается с 30-32% до 44-46%, а MgO с 8-10% до 10-11%. В ходе обжига изоморфный раствор карбонатов Fe и Mg образует магнитные магнезиоферриты, поэтому магнитная сепарация обожженной руды в полях напряженностью 1000-1200 эрст. позволяет отделить железо-магнезиальные минералы от алюмосиликатной пустой породы. Полученный концентрат содержит 47-52% Fe, 10-14% MgO, 1,5-1,8 Al2О3, 4-5% SiO2 и имеет очень низкий алюминатный модуль Al2O3/MgO=0,1-0,2 ед. Добавка сидероплезитового концентрата в аглошихту, содержащую отходы металлургических производств и алюминатные железорудные материалы, позволит оптимизировать состав агломерата и обеспечить формирование жидкотекучих доменных шлаков при плавке агломерата.
Ввод железомагнезиального концентрата обжигмагнитного обогащения сидероплезита позволяет не только оптимизировать состав доменного шлака при расплавлении агломерата, но и увеличить его прочность, особенно после восстановления в верхних горизонтах доменных печей. Ионы Mg2+, обладая высокой диффузионной подвижностью, активно внедряются в решетку магнетита железорудных компонентов, связывая часть образующегося при его окислении гематита в ферриты магния по реакциям:
Ферриты Mg значительно меньше разбухают и разрушаются при восстановлении в верхних горизонтах доменных печей, чем гематит, сохраняя прочность агломерата.
Сидероплезит при обжиге в интервале температур 850-1050°С приобретает пористость, обусловленную низкотемпературным фазовым переходом карбонатов в окислы в условиях низкой диффузионной подвижности атомов. В результате при его измельчении возможно подобрать такой режим работы мельниц, что образуются как крупные кусочки фракции 3-10 мм, так и очень мелкие менее 0,1 мм. Крупные кусочки 3-10 мм при укладке аглошихты на машину за счет центробежных сил попадают на колосники, образуя своеобразную постель, предохраняющую пространство между колосниками от залипания. Мелочь сидероплезитового концентрата 0,0-0,1 мм, имея включения жженой магнезии, способствует окомкованию тонких фракций железорудных компонентов, улучшая газопроницаемость аглошихты и увеличивая производительность аглоленты и прочность спека.
Пределы температур обжига сидероплезитовой руды обусловлены необходимостью получения требуемого гранулометрического и химического состава концентрата. При t<850°С карбонаты Fe и Mg разлагаются по реакциям (1) и (2) не полностью, снижая уровень магнитных свойств обожженного продукта и эффективность магнитной сепарации. Поэтому в концентрате содержание вредных примесей CO2, Al2О3 и SiO2 не обеспечивает достижение технических задач изобретения, в частности, оптимального состава доменного шлака при плавлении агломерата.
При t>1050°С сидероплезитовая руда начинает оплавляться. Это затрудняет работу обжиговых агрегатов и не обеспечивает требуемого соотношения мелких и крупных классов в дробленом концентрате обжиг-магнитного обогащения сидероплезита.
Пределы по напряженности магнитного поля при сепарации обожженного сидероплезита обусловлены необходимостью получения концентрата оптимального состава с минимальными потерями железа. При напряженности менее 1000 эрст. в магнитную фракцию извлекаются только очень богатые по содержанию Fe и Mg составляющие и потери железа превышают 15-20%. При напряженности более 1200 эрст. концентрат загрязняется вредными примесями слабомагнитных алюмосиликатных железосодержащих включений.
Пределы по соотношению концентрата обжигмагнитного обогащения сидероплезита и железорудного концентрата обусловлены получением прочного агломерата с оптимальным для формирования жидкоподвижных доменных шлаков составом. При доле сидероплезитового концентрата менее 0,08 ед. прочность агломерата после восстановления недостаточная и не достигается требуемого по условиям доменной плавки соотношения Al2O3/MgO=0,7 ед. При доле сидероплезитового концентрата более 0,2 ед формируются тугоплавкие магнезиальные шлаки.
Пределы по соотношению оборотных продуктов металлургического передела и железорудных концентратов обусловлены получением прочных спеков и необходимостью производства агломератов с низким содержанием вредных примесей, Zn и щелочных металлов, накапливающихся в колошниковой пыли, шлаках и шламах. При соотношении оборотных продуктов менее 0,05 ед. неоправданно сокращено потребление практически бесплатного железа в колошниковой пыли, шламах и шлаковых концентратах. При соотношении более 0,15 снижается прочность агломерата из-за ухудшения комкуемости агломерационной шихты, содержащей большое количество гидрофобных пылей и шлаковых концентратов. Кроме того, при соотношении оборотных продуктов более 0,15 Zn,Na и К накапливаются в агломератах и их содержание превышает 0,1%. Плавка таких агломератов приводит к преждевременному износу футеровки доменных печей и снижению их производительности.
Пределы по соотношению фракций более 10 мм и менее 0,1 мм в сидероплезитовом концентрате обусловлены достижением максимальной производительности агломашины при высокой прочности спека. Наличие кусков крупнее 10 мм более чем 10% приводит к тому, что они не усваиваются расплавом и разупрочняют спек. Содержание классов 0,0-0,1 мм менее 35% не обеспечивает требуемых вяжущих свойств железомагнезиальному сидероплезиту для окомкования богатых концентратов, а более 50% - излишне переизмельчает агломерационную шихту и снижает газопроницаемость ее слоя и соответственно производительность агломашин.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что способ подготовки к спеканию агломерационной шихты отличается от известного тем, что дополнительно вводят железо-магнезиальный концентрат обжигмагнитного обогащения сидероплезита, полученный после обжига сидероплезитовой руды при 850-1050°С, магнитной сепарации в полях напряженностью 1000-1200 эрст. и измельчении до крупности 35-50% кл. менее 0,1 мм. Указанных признаков в прототипе нет. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «новизна».
Анализ известных в технической и патентной литературе способов подготовки к спеканию агломерационных шихт не выявил их использование с целью производства прочного в исходном состоянии и при восстановлении агломерата, имеющего оптимальный по отношению Al2O3/MgO состав и получаемого на аглоленте, работающей с повышенной производительностью. Это свидетельствует о соответствии предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень».
Способ осуществляли следующим образом.
Сидероплезитовую руду крупностью 10-80 мм обжигали в шахтных печах Бакальского РУ при температурах 850-1050°С в течение времени, достаточного для ее декарбонизации на 90-95%. После охлаждения до 100°С обожженную руду грохотили с выделением классов 10-60 мм и 0-10 мм. Каждую фракцию раздельно подвергали сухой магнитной сепарации на аппаратах барабанного типа при напряженности поля 1000-1200 эрст. Кусковую фракцию концентрата обожженного сидероплезита измельчали в конусных дробилках, смешивали с фракцией 10-0 мм, увлажняли до 5% для исключения пыления и отправляли на Высокогорский ГОК для подготовки аглошихты.
Железосодержащие отходы металлургических производств (колошниковую пыль, доменные сталеплавильные и агломерационные шламы, а также концентраты переработки шлаков и др.) равномерно закладывали в штабель.
Богатые концентраты, полученные при обогащении магнетитовых руд мокрой магнитной сепарации, и дробленые руды закладывали в отдельные штабеля.
После формирования штабелей материалы из них закачивали в выделенные бункера.
Концентрат обожженного сидероплезита так же, как известняк и твердое топливо, закачивали в отдельные бункера для точной дозировки.
Компоненты из бункеров концентратов, руд, отходов, концентрата обожженного сидероплезита, известняка и топлива ленточными дозаторами подавали на сборный конвейер и усредняли в барабанном смесителе. Смешанную и увлажненную до 5-7% шихту окомковывали в барабанном окомкователе и укладывали на палеты агломашины для спекания. Спек после дробления и выделения горячего возврата крупностью 5-0 мм отправляли в доменный цех НТМК для производства передельного чугуна. Возврат подавали в смесительный барабан для подогрева шихты.
Примеры осуществления способа
Химический состав штабелей, концентрата, руд и отходов металлургических производств, а также концентрата обожженного сидероплезита, известняка и топлива представлен в таблице 1.
Прочность агломерата в холодном состоянии определялась в стандартном барабане по ГОСТ 15137-87.
Прочность агломерата после восстановления и степень восстановления при 800°С определяли в установке типа Линдера по ГОСТ 19576-86.
Вязкость доменных шлаков при плавлении агломератов рассчитывали по специальной программе для ПЭВМ, составленной на основе экспериментальных диаграмм вязкости в системе CaO-SiO2-Al2O3-MgO.
| Таблица 1 Химический состав основных компонентов аглошихты при проверке заявляемого способа |
||||||
| Элементы | Массовая доля элементов в компонентах аглошихты, % | |||||
| Смесь концентратов ММС | Смесь концентратов CMC | Шлакошламовая смесь | Концентрат обожженного сидероплезита Бакальского РУ (КОС) | Известняк | Зола коксика | |
| Feобщ | 62,6 | 52,4 | 50,0 | 48,5 | - | - |
| FeO | 24,0 | 15,0 | 11,5 | 5,0 | - | - |
| Fe2O3 | 62,8 | 58,2 | 58,6 | 63,7 | - | - |
| СаО | 1,9 | 5,6 | 6,0 | 3,7 | 53,3 | 5,2 |
| SiO2 | 5,4 | 10,0 | 6,2 | 5,0 | 1,1 | 43,8 |
| MgO | 1,5 | 1,2 | 6,6 | 13,0 | 0,5 | 2,4 |
| MnO | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 2,0 | - | - |
| Sобщ | 0,3 | 2,9 | 0,3 | 0,1 | 0,04 | 0,2 |
| ППП | 1,2 | 2,0 | 8,8 | 5,0 | 42,0 | - |
| Σ оксидов | 97,9 | 95,6 | 99,0 | 97,5 | 96,9 | - |
Показатели процесса спекания агломератов основностью CaO/SiO2=1,1-1,2 ед. и содержащих 55,0-55,2% Fe, вязкость первичных доменных шлаков и расход кокса при их плавлении представлены в таблице 2.
Из нее следует, что добавка природно-легированного магнием КОС Бакальского РУ вместо рудной смеси позволяет при сохранении содержания железа в агломерате на уровне 55,1% позволяет поднять производительность аглоустановки с 1,25 т/м2час до 1,30-1,38 т/м2час (на 7%) за счет увеличения вертикальной скорости спекания. При этом в заявляемом диапазоне температур обжига КОС, напряженности магнитного поля при его сепарации и крупности, сохраняя соотношение «КОС: ж/р концентраты» в пределах (0,08-0,20):1, а «отходы: ж/р концентраты» в пределах (0,05-0,15):1, получаем по сравнению с известным способом следующие преимущества (см. примеры 2, 3):
- прочность агломерата в холодном состоянии по ГОСТ 15137-87 выросла с 60% до 62-65%;
- прочность агломерата после восстановления по ГОСТ 19576-86 выросла с 12% до 20-28%;
- расход кокса в доменной плавке агломерата за счет его упрочнения и оптимизации хим. состава сократился с 470 до 452-460 кг/т чуг.
| Таблица 2 Результаты промышленных испытаний заявляемого способа подготовки к спеканию агломерационной шихты |
|||||||||||
| №№п/п | Показатели | Номера примеров | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| 1 | Расход рудных и флюсовых шихтовых материалов, мас.% | ||||||||||
| - КОС | 0 | 5 | 10 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | ||
| - смесь концентратов ММС | 46,6 | 46,5 | 46,3 | 46,0 | 46,0 | 46,7 | 46,2 | 46,8 | 46,3 | ||
| - смесь концентратов CMC | 33,7 | 30,8 | 28,0 | 23,2 | 22,0 | 27,3 | 27,8 | 27,7 | 28,0 | ||
| - шлакошламовая смесь | 10,4 | 8,7 | 7,8 | 8,3 | 15,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 7,8 | ||
| - известняк | 9,3 | 9,0 | 7,9 | 7,5 | 7,0 | 8,0 | 8,0 | 7,5 | 7,9 | ||
| 2 | Соотношения, ед.: | ||||||||||
| -«КОС:ж/р концентраты» | - | 0,06 | 0,13 | 0,22 | 0,15 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | ||
| -«шлакошламовая смесь: | |||||||||||
| ж/р концентраты» | 0,12 | 0,11 | 0,10 | 0,12 | 0,22 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,10 | ||
| 3 | Температура обжига КОС, °С | - | 950 | 950 | 950 | 950 | 800 | 1100 | 1000 | 950 | |
| 4 | Напряженность магнитного поля при сепарации обожженного сидероплезита, эрстед | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1350 | 1100 | ||
| 5 | Крупность | +10 мм | - | 10,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 10,0 | 15,0 | 10,0 | 5,0 |
| КОС, мас.% | -0,1 мм | - | 35,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 36,0 | 28,0 | 42,0 | 65,0 | |
| Продолжение таблицы 2 | ||||||||||
| №№п/п | Показатели | Номера примеров | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 6 | Производительность агломашин, т/м2час | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,38 | 1,23 | 1,28 | 1,25 | 1,25 | 1,15 |
| 7 | Расход топлива в агломерации, кг/т.агл. | 40 | 40 | 40 | 40 | 42 | 45 | 42 | 47 | 50 |
| 8 | Прочность агломерата в исходном состоянии по ГОСТ 15137-87 (кл. +5 мм) | 60,0 | 62,0 | 65,0 | 63,0 | 59,0 | 60,0 | 60,0 | 58,0 | 58,5 |
| 9 | Прочность агломерата после восстановления по ГОСТ 19576-86 (кл. +10 мм) | 12,0 | 20,0 | 28,0 | 28,5 | 25.5 | 25,0 | 18,0 | 22,5 | 15,0 |
| 10 | Вязкость доменного шлака при 1400°С и основности СаО/SiO2=1,0 ед. | 6,5 | 5,5 | 5,0 | 6,8 | 5,7 | 5,6 | 5,5 | 6,0 | 5,8 |
| 11 | Расход кокса в доменной плавке агломератов, кг/т.чуг | 470 | 460 | 452 | 468 | 470 | 458 | 470 | 465 | 468 |
Более высокий, чем заявляемый предел по расходу КОС (пример 4), приводит к увеличению вязкости доменных шлаков при плавке агломерата и перерасходу кокса, который практически не отличается от известного способа.
Более высокий, чем заявляемый предел по расходу шлакошламовой смеси (пример 5), существенно ухудшает прочность агломерата и также приводит к перерасходу кокса.
Снижение температуры обжига сидероплезитовой руды ниже заявляемых пределов до 800°С (пример 6) приводит к перерасходу топлива в аглопроцессе для разложения остаточных карбонатов и снижению производительности агломашин практически до уровня известного способа. Увеличение температуры обжига выше заявляемых пределов снижает прочность агломерата из-за плохой комкуемости шихты и приводит к перерасходу кокса в доменных печах (пример 7).
Превышение напряженности магнитного поля по отношению к заявляемым пределам (пример 8) обусловливает попадание необожженного сидероплезита в КОС со снижением производительности агломашин и увеличением расхода топлива как в агломерации, так и в доменном переделе.
Переизмельчение КОС (пример 9) приводит к снижению прочности агломерата из-за ухудшения газопроницаемости слоя аглошихты и перерасходу кокса.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №1529738, С 22 В 1/16, опубл. 27.09.1995, БИ №27.
2. Авторское свидетельство №1386668, С 22 В 1/16, опубл. 1988, №13.
3. Патент РФ №2041964, С 22 В 1/24, опубл. 20.08.1995, БИ №23.
Claims (3)
1. Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты, включающий дозирование и ввод в шихту железорудных продуктов, оборотных продуктов металлургических производств, флюса и топлива, их смешивание и окомкование, отличающийся тем, что часть железорудных продуктов вводят в виде концентрата обжиг-магнитного обогащения сидероплезита, полученного после обжига сидероплезитовой руды при 850-1050°С и сухой магнитной сепарации обожженного продукта в полях напряженностью 1000-1200 эрст, смешанного с оборотными продуктами металлургических производств и железорудными концентратами в соотношении (0,08-0,20):(0,05-0,15):1,00.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрат обжиг-магнитного обогащения сидероплезита содержит следующие ингредиенты, мас.%: Fe общее 47-52, оксид Mg 10-14, оксид Са 2-5, оксид Si 4-8, закись Mn 1,0-2,0, оксид Al 1,5-1,8.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрат обжиг-магнитного обогащения сидероплезита имеет массовые доли крупности более 10 мм и менее 0,1 мм соответственно 0-10% и 35-50%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120964A RU2313588C2 (ru) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120964A RU2313588C2 (ru) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313588C2 true RU2313588C2 (ru) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005120964A RU2313588C2 (ru) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313588C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821213C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2024-06-18 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Шихта для производства железорудного агломерата |
-
2005
- 2005-07-04 RU RU2005120964A patent/RU2313588C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821213C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2024-06-18 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Шихта для производства железорудного агломерата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009273783B2 (en) | Process to produce manganese pellets from non-calcinated manganese ore and agglomerate obtained by this process | |
| Pal et al. | Development of pellet-sinter composite agglomerate for blast furnace | |
| US20240247330A1 (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization | |
| Zhu et al. | Utilization of hydrated lime as binder and fluxing agent for the production of high basicity magnesium fluxed pellets | |
| Bölükbaşı et al. | Steelmaking slag beneficiation by magnetic separator and impacts on sinter quality | |
| US5127939A (en) | Synthetic olivine in the production of iron ore sinter | |
| JP3736500B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| JP5609578B2 (ja) | 非焼成含炭塊成鉱を用いる高炉操業方法 | |
| JP2009019224A (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| RU2313588C2 (ru) | Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты | |
| RU2657675C1 (ru) | Брикет для получения феррованадия | |
| RU2410447C1 (ru) | Шихта для производства марганецсодержащего железофлюса | |
| KR20200033464A (ko) | 제철용 페라이트 단광 소성품의 제조방법 및 그에 사용되는 장치 | |
| RU2749446C1 (ru) | Шихта и способ получения флюса и огнеупорного материала для сталеплавильного производства (варианты) с ее использованием | |
| RU2796485C1 (ru) | Шихта для производства магнезиального железофлюса | |
| RU2768432C2 (ru) | Способ производства офлюсованного железорудного агломерата | |
| RU2345150C2 (ru) | Шихта для производства агломерата | |
| RU2820429C1 (ru) | Способ получения железорудных окатышей | |
| Bobylev et al. | Full-scale experimental test production of high-basicity sinter in the Enakievo metallurgical plant sinter shop | |
| Umadevi et al. | Effect of olivine as MgO-bearing flux on low-and high-alumina iron ore pellets | |
| RU2009222C1 (ru) | Способ получения окатышей для доменного производства | |
| CN117867267B (zh) | 一种用于降低钢渣中游离氧化钙的预熔球团及制备方法 | |
| JP2005187839A (ja) | 低ＳｉＯ２結鉱の製造方法 | |
| RU2516428C2 (ru) | Способ производства вюститного продукта для промывки горна доменной печи | |
| Hessien et al. | Effect of barite on mineralogical composition and structure of iron ore sinter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080705 |