Способ получения хромитовых окатышей

(51)7 22 1/14 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Избембетов Джубатхан Джумаханович Гриненко Валерий Иванович Петлюх Петр Степанович Прокопович Владимир Петрович Каванов Бакитгерей Есенжулов Арман Бекетович Карманов Рахат Тулепбергенович(73) Открытое акционерное общество Феррохром(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМИТОВЫХ ОКАТЫШЕЙ(57) Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела и может быть использовано при производстве хромитовых окатышей. Задача изобретения - разработка технологии получения хромитовых окатышей, пригодных для плавки в электротермической печи. Указанная задача решается в способе получения хромитовых окатышей, включающем приготовление шихты из хромовой руды и связующего, окомкование, обжиг и охлаждение окатышей, в котором окомкованию подвергают хромовую руду крупностью не более 10 мм, в качестве связующего в шихту вводят керамзитовую глину в количестве 2-10 от общей массы шихты, а обжиг окатышей влажностью 7-10 ведут при 900-1200 С в трубчатой вращающейся печи. Техническим результатом способа является снижение температуры обжига, упрощение процесса и предотвращение разрушения окатышей при плавке. 11114 Изобретение относится к подготовке сырья для металлургического передела и может быть использовано при производстве хромитовых окатышей. Известна технологическая схема производства окатышей, которая имеет следующие этапы подготовка компонентов шихты к окомкованию составление и смешивание шихты собственно окомкование высокотемпературная обработка охлаждение продукта (В.И. Коротич. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке. М. Металлургия, 1978, с. 144). Основным требованием при подготовке руды и связующих к окомкованию по этой схеме является их обязательный помол до размеров менее 0,1 мм,причем содержание класса менее 0,05 мм должно составлять 70-80 . Эта технологическая операция требует больших энергозатрат. На операцию помола до частиц вышеуказанного размера приходится до 60 себестоимости производства окатышей. Для улучшения процессов формирования сырых окатышей к молотой руде добавляют 0,5-1,0 связующей добавки - бентонита (особый сорт глины). Более 1 добавка бентонита не практикуется, так как это может привести к снижению содержания в шихте основного компонента. По этой технологии предъявляются высокие требования к прочности окатышей, вызванными жесткими условиями доменного процесса. Прототипом предлагаемого технического решения является способ получения обожженных хромитовых окатышей (а.с. СССР 1708889, кл. С 22 В 1/14, 1992), по которому повышение технологичности способа предполагается за счет комплексного использования минерального сырья при применении в качестве флюса и связующего нонтронитовой глины. Однако при этом основные технологические этапы и оборудование не меняются. Нонтронитовую глину и руду тщательно перемешивают, увлажняют примерно до 9 и направляют в грануляторы, где готовят окатыши размером от 12 до 25 мм. Упрочнение сырых окатышей осуществляется при их высокотемпературной обработке(1300-1350 С) на громоздких и сложных конвейерных машинах с движущимися тележками, на которые слоем высотой 300-600 мм укладывают сырые окатыши. При этой обработке находящиеся в неподвижном состоянии окатыши последовательно проходят зоны сушки, подогрева, обжига и охлаждения. На зону обжига при этом приходится не более 50 длины конвейерной линии. Прочность на сжатие готовых окатышей при этом способе составляет не менее 170 кг/окатыш. Недостатком такой технологии обжига окатышей является то, что увеличение их прочности осуществляется путем твердофазного спекания всей массы рудного материала. Процесс спекания при этом эффективно проходит только при высокой дисперсности материала, чем и обусловлена необходимость тонкого помола руды. Нонтронитовая глина при этом выполняет в основном функцию добавки,улучшающей комкуемость исходной шихты. Постепенное плавное повышение температуры перед обжигом с поэтапным удалением влаги и подогревом окатышей вызвано опасностью появления шокового разрушения окатышей при прямом их попадании в высокотемпературную зону обжига. В составе этих окатышей не имеется добавки,сглаживающей объемные изменения при интенсивном испарении влаги при высоких температурах обжига. В отличие от доменного процесса выплавка ферросплавов в руднотермической печи не требует высокой прочности окатышей. Поэтому для ферросплавной промышленности такая технологическая схема производства окатышей экономически не оправдана, особенно для условий подготовки окатышей непосредственно на заводах-изготовителях ферросплавов. Задачей изобретения является разработка технологии получения хромитовых окатышей, пригодных для плавки в электротермической печи. Указанная задача решается за счет применения способа получения хромитовых окатышей, включающего приготовление шихты из хромовой руды и связующего, окомкование, обжиг и охлаждение окатышей, в котором окомкованию подвергают хромовую руду крупностью не более 10 мм, в качестве связующего в шихту вводят керамзитовую глину в количестве 2-10 от общей массы шихты, а обжиг окатышей влажностью 7-10 ведут при 900-1200 С в трубчатой вращающейся печи. При использование данного способа производства окатышей конечным техническим результатом является предотвращение разрушения окатышей при плавке, снижение температуры обжига окатышей и упрощение процесса. В качестве связующей использовалась керамзитовая глина, являющаяся легкоплавкой глинистой породой, обладающей высокой склонностью к вспучиванию. В отличие от применения бентонита и нонтронитовой глины упрочнение окатышей происходило за счет оплавления керамзитовой глины и обволакивания зерен основного рудного материала при относительно низких температурах. Температура плавления керамзитовой глины лежит в пределах 700-1200 С. При этих температурах спекание самой хромовой руды не происходит, а значит, нет необходимости в тонкодисперсности частиц руды и операции по ее помолу, используемой в технологических схемах аналога и прототипа. Способность к вспучиванию керамзитовой глины позволяет совмещать операцию сушки сырых окатышей и их обжиг. Вспучивание керамзитовой глины сглаживает шоковое разрушение окатышей. Эти свойства керамзитовой глины позволили значительно упростить технологию производства окатышей. Как было отмечено ранее, для ферросплавной промышленности высокой прочности окатышей не требуется. Как показали проведенные нами исследования, достаточной прочностью окатышей на сжатие является величина 24 кг/окатыш. С учетом этой ве 2 11114 личины проводилась отработка новой технологической схемы. В отличие от технологии в прототипе по предлагаемой технологии исходная хромовая руда не подвергалась специальному измельчению. В опытах использовалась естественная руда из карьера с размерами частиц до 10 мм. Керамзитовая глина после сушки подвергалась помолу до размеров частиц не более 1 мм. Расход керамзитовой глины колебался в пределах 2-10 от общей массы шихты. Химический состав использованной керамзитовой глины и хромовой руды приводится в табл. 1. Влажность находилась в пределах 7-10 . Таблица 1 Химический состав хромовой руды и керамзитовой глины,Материал Хромовая руда Керамзитовая глина В опытах использовалась керамзитовая глина Саздинского месторождения (Актюбинская область,Республика Казахстан) Процесс окомкования осуществлялся в тарельчатом грануляторе с диаметром чаши 3 метра, скорость вращения тарелки - 6-9 об./мин, угол наклона тарелки гранулятора к горизонту составлял 40. При этом время окомкования составляло от 1,5 до 4 минут, что соразмерно времени окомкования, согласно прототипу. Размеры сырых окатышей находились в пределах 12-25 мм, что удовлетворяют требованиям производства. Сырые окатыши после полного окомкования сходили с тарелки гранулятора на короткий ленточный конвейер, с помощью которого подавались в трубчатую вращающуюся печь для последующего обжига. Этап предварительной сушки сырых окатышей при этом отсутствует. Сырые окатыши сразу попадают в зону высоких температур обжига. Внутренний диаметр печи для обжига составляет 1,8 метра, общая длина - 18 метров, угол наклона к горизонту - 5. Температура в рабочей зоне обжига колебалась от 700 до 1350 С. Скорость вращения печи - 2-3 об/мин. Печь отапливалась природным газом. Основные технологические результаты производства приводятся в табл. 2. Таблица 2 Технологические результаты Вариант Прототип Рассыпания окатышей не наблюдается 11114 Согласно этим результатам, обжиг сырых окатышей при температуре от 800-1300 С и добавке керамзитовой глины не привел к их разрушению. Это связано с тем, что керамзитовая глина обладает свойством вспучивания (увеличение объема при обжиге). Этот фактор благоприятно сказывается на сохранности целостной формы окатышей, несмотря на интенсивное выделение влаги в начале обжига. Нонтронитовая глина и бентонит таким свойством обладают в меньшей степени, поэтому обжигу окатышей должна предшествовать предварительная сушка и плавный нагрев до температур обжига. Снижение содержания керамзитовой глины ниже 2 приводит к снижению комкуемости исходной шихты, свыше 10- негативно сказывается на шлаковом режиме в руднотермической печи. Это установлено опытным путем в промышленных условиях. Рекомендуемые температуры обжига находятся в пределах 900-1200 С, что ниже температур обжига по прототипу. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения хромитовых окатышей,включающий приготовление шихты из хромовой руды и связующего, окомкование, обжиг и охлаждение окатышей, отличающийся тем, что окомкованию подвергают хромовую руду крупностью не более 10 мм, в качестве связующего в шихту вводят керамзитовую глину в количестве 2-10 от общей массы шихты, а обжиг окатышей влажностью 7-10 ведут при 900-1200 С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжиг окатышей ведут в трубчатой вращающейся печи.