Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БЕЗОБЖИГОВЫХ ОКАТЫШЕЙ ИЗ МЕЛОЧИ МАРГАНЦЕВЫХ РУД

Авторы:
Город:
Павлодар
ВУЗ:
Дата:
26 февраля 2016г.

В данной статье представлены результаты исследований по разработке эффективной технологии производства безобжиговых окатышей с использованием связующей добавки и восстановителя. Предложенный метод позволит получать окатыши с использованием материала класса 0-5 мм, т.е. исключается самая затратная часть технологии производства окатышей – доизмельчение. Важно также, что безобжиговое окускование материала почти неизменным сохраняет состав и свойства исходного сырья, вследствие чего в них процессы восстановления начинаются раньше и протекают более интенсивно [1].

Необходимая прочность окатышей достигается за счет подбора связующих компонентов. Нами в качестве связующего материала предлагается использовать глину Саздинского месторождения (Казахстан). Химический состав марганцевой руды и глины представлен в Табл.1.


   Таблица 1

Химический состав глины Саздинского месторождения

 

Материал

Содержание, %

Mnобщ.

Fe общ.

MgO

CaO

SiO2

Al2O3

P

S

ппп

Марганцевая руда

«Западный Камыс»

 

30,0

 

5,6

 

0,6

 

2,64

 

28,24

 

3,36

 

0,03

 

0,03

 

15,0

Глина

-

6,7

1,9

1,5

55,7

15,4

0,09

0,38

13,5

 

Основным минералом в глине является гидроалюмосиликаты, а также присутствуют полевой шпат  и кварц. Данную глину можно отнести к группе легкоплавких глинистых пород, имеющих относительно низкую температуру спекания. Данная глина относится к среднеплатичным.

Лабораторные опыты по окомкованию марганцевой руды крупностью 0-5

мм проводили на тарельчатом грануляторе диаметром 380 мм, высотой борта 80 мм и углом наклона 40о. Скорость вращения гранулятора постоянная и равнялась 20 об/мин. Время окатывания составляла 20-25 минут. Перед подачей на гранулятор шихта предварительно перемешивалась с увлажнением до 3-4%. Химический и технический составы Заринского кокса представлены в Табл.2.




   Таблица 2

Химический и технический составы Заринского кокса


 

Материал

Содержание,%

 

Ас

 

 

S

 

Cтв

V(пп

п)

 

SiO2

 

Al2O3

 

Fe2O3

 

CaO

 

MgO

 

P2O5

Кокс

12,1

0,46

0,18

85,3

1,92

-

-

-

-

-

-

Зола кокса

-

-

-

-

-

49,5

22,8

17,9

5,3

3,48

0,94

 

Количество глины в шихте варьировали от 0 до 10%, а коксик задавали в количестве 5-10% в шихту с 10% глины. Количество влаги изменяли в пределах 7-12%. В полученных сырых окатышах оценивали содержание влаги, определяли гранулометрический состав, прочность на сжатие и сбрасывание с высоты 300 мм. Сырые окатыши сушили в шкафу при температуре 100оС в течение 3-х часов, затем определяли прочность сухих окатышей на сжатие.

Основные результаты представлены в Табл.3.




 

Заметное улучшение процесса окомкования и прочностных характеристик готовых гранул начинается при добавке 5 и более процентов глины. При содержании в шихте 10 % глины прочность сырых окатышей выросла более чем в 2 раза, а сухих – более чем в 3 раза по сравнению с базовым вариантом и составила соответственно 0,95 и 16,1 кг/окатыш (Табл.3), что вполне приемлемо для использования их при плавке в рудно-термической печи без последующего обжига.

Добавка в шихту до 10 % коксика повлияла незначительно на прочность окатышей (Табл.3 опыт 5), что говорит о решающем влиянии на прочность окомкованных крупнозернистых материалов вида и количества связующих.

Для оценки влияния температуры нагрева на прочность окатышей их нагревали в лабораторной муфельной печи в атмосфере воздуха до 1000оС со скоростью 5,5оС в минуту. По ходу нагрева отбирались пробы при температурах 100, 200о, 400о, 600о, 800о и 1000оС. Отобранные пробы, после охлаждения в естественных условиях до комнатной температуры, исследованы на прочность.

В Табл.4 и на Рисунке 1 показано изменение прочностных характеристик окомкованного материала при нагреве до 1000оС.

  

   

   

При нагреве опытных окатышей от 100 до 600оС  (Рисунок 1) происходит незначительное снижение прочности, что объясняется повышением пористости структуры окатышей за счет удаления газообразных продуктов. Упрочнение окатышей начинается при температуре 6000С и выше, что можно связать с развитием процесса плавления низкотемпературных фаз, которые образуют вязкий расплав, служащий цементирующей связкой близлежащих с ним масс шихты. При 10000С прочность окатышей, по сравнению с прочностью при 1000С, выросла в 1,5-2 раза. При этом максимально достигнутая прочность составила 28,1 кг/окатыш для окатышей с 10% глины. При визуальном наблюдении отмечено, что нагрев окатышей до 10000С не приводит к изменению формы окатышей и их разрушению, а при температуре более 10000С все окатыши претерпевают заметное размягчение и оплавление.



Таким образом, проведенные лабораторные исследования показали возможность получения высушенных при 1000С безобжиговых окатышей из мелочи руды фракций 0-5 мм, с использованием восстановителя и глины в качестве связующего материала, которые удовлетворяют, по прочностным характеристикам требованиям к шихтовым материалам для плавки в низкошахтных рудно-термических печах.

Промышленные испытания технологии производства марганцевых окатышей с применением глины и коксика проведены в условиях ТОО «Таразский металлургический завод» Казахстан.

По результатам проведенных лабораторных исследований для наработки промышленной партии окатышей выбраны два варианта шихтовки:

-   мелочь марганцевой руды фракции 0-5 мм - 90% и 10 % глины (вариант 1);

-   мелочь марганцевой руды фракции 0-5 мм – 85 %, глины – 10 % и отсевы коксика – 5 % (вариант 2). Окомкование по обоим вариантам проходило удовлетворительно. Выход фракции – 5 мм не превышал 10 %. При оптимальных параметрах окомкования – влажность 9-10 %, время окомкования 25 минут, выход фракции 10-15       мм составил 80 % и более. Прочность окатышей после сушки на сжатие составила 15,5-20,0 кг/окатыш и сброс с высоты 300 мм 21-24 раз, что вполне удовлетворяет, по прочностным характеристикам требованиям к шихтовым материалам для плавки в низкошахтных рудно-термических печах (15-25 кг/окатыш по требованиям ТУ).

 

Список литературы

1.      Лотош В.Е. Безобжиговое окускование руд и концентратов / В.Е. Лотош, А.И. Окунев. – Москва: Издательство Наука, 1980. – 215 с.

2.      Абдулабеков Е.Э., Промышленные испытания технологии окомкования мелкой хромитовой руды с применением керамзитовой глины/ Е.Э. Абдудабеков, С.О. Байсанов, В.И. Гриненко и др. // Сб. научн. трудов ХМИ. - Алматы, 2002. - Т.30, Кн.1. - С.172.

3.      Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов / Е.Ф. Вегман. – М.: Металлургия, 1976. – 224 с.

4.      Маерчак Ш. Производство окатышей / Ш. Маерчак. – Москва: Издательство «Металлургия», 1982. – 232 с.

5.      Ким А.С. Окускование мелочи марганцевых руд / А.С. Ким // Теория и практика ферросплавного производства: сб. науч. тр. Серовский завода ферросплавов. − Нижний Тагил. − 2008. − С.42.