способ производства окатышей

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ, включающий дозирование и смешивание компонентов шихты с неорганическим связующим, окомкование и упрочняющий обжиг, отличающийся тем, что в качестве связующего используют вскрышные глины, активированные натриевыми солями фосфорной кислоты, путем совместного их измельчения в количестве 0,7-1,1 и 0,04-0,1% соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подготовке железосодержащих материалов к доменной плавке и для использования в установках прямого получения железа.

Известен способ получения окатышей, при котором в качестве связующего вводят бентонитовые глины [1]

Однако использование в качестве связующего бентонита снижает содержание железа в окатышах и таким образом ухудшает их металлургические свойства. Бентониты это коллоидные глины, состоящие в основном из минерала группы монтмориллонита. Образование бентонита связано с химическими изменениями вулканических пород в условиях морского дна. Поэтому крупных промышленных запасов бентонита мало, а на территории Украины их нет совсем.

В настоящее время разработан ряд способов получения окатышей предусматривающих частичную или полную замену бентонита как связующего. Так, известен способ получения окатышей с использование в качестве связующего смеси сахарсодержащих веществ вместе с солями щелочей [2]

Однако ввиду ограниченного количества такого связующего в промышленных масштабах известный способ применять затруднительно. Кроме того, он является довольно дорогим.

Наиболее близким к предполагаемому способу является способ производства окатышей с использованием в качестве связующего железных руд с глинистой пустой породой [3]

Недостаток известного способа заключается в том, что в этой железной руде железа значительно меньше, чем в концентрате (25,0% против 64-67%), являющимся основным железорудным компонентом при производстве окатышей, применение ее приводит к еще большему снижению содержания железа в окатышах, хотя и решает частично проблему замены дефицитного бентонита. Добавка железистой глины снизит содержание железа в окатышах в большей степени, чем бентонит, так как она обладает слабыми связующими свойствами по сравнению с бентонитом.

Техническая задача изобретения заключается в повышении качества окатышей за счет содержания железа в готовых окатышах и снижение затрат на их производство.

Поставленная задача достигается тем, что в шихту для производства окатышей в качестве связующего вводят вскрышные глины актированные натриевыми солями фосфорной кислоты путем совместного их измельчения, в количестве 0,7-1,1 и 0,04-0,1% соответственно.

Вскрышные глины это глины, добываемые при вскрытии рудного тела при добыче железной руды открытым способом. Состав вскрышных глин может быть разным включающим каолинит, монтомориллонит, гидрослюды и т.д. Наиболее часто на территории Украины в состав вскрышных глин входит глауконит водный силикат железа, относящийся к группе гидрослюд. Глины, содержащие глауконит, называются глауконитовыми. Главнейшими химическими составляющими глауконитовой глины являются: SiO₂ (49-56%), FeO (до 21%), Al₂O₃ (до 18%), K₂O (до 10%), MgO (до 7%), Н₂О (до 13%). Толщина залегания (несколько метров) способствует промышленной добыче таких глин открытым способом. В промышленной практике глауконитовые глины используются для изготовления красок, уменьшения жесткости воды и т.д. В качестве связующего при производстве окатышей такие глины не используются, так как их ионно-обменная способность и адсорбционные свойства значительно уступают бентониту.

Однако, если глауконитовую глину измельчать совместно с небольшими добавками солей фосфорной кислоты происходит проникновение катионов солей кислоты в структуру глины, состоящую из двух внешних тетраэдрических и средней октаэдрических сеток, с дальнейшим усилением обменной способности и адсорбционных свойств, приближая их к свойствам бентонита.

В качестве активаторов можно использовать различные соли фосфорной кислоты от натрий фосфата (Na₃PO₄) до триполифосфата натрия (Na₃P₃O₁₀). Практически все фосфаты Na хорошо растворяются в воде. Триполифосфат натрия имеет наибольшее практическое значение в химической технологии при производстве моющих средств. Это вещество производится в больших количествах на химических заводах Украины и России.

В других известных технических решениях не обнаружены отличительные признаки заявляемого изобретения, что соответствует критерию "отличительные признаки".

Ввод в шихту вскрышных глин и солей фосфорной кислоты в количестве 0,7-1,1 и 0,04-0,1% соответственно обусловлен полу-чением повышенного содержания железа в окатышах при их удовлетворительной прочности и экономичностью производства.

Уменьшение количества глины менее 0,7% приведет к ухудшению прочности окатышей, увеличение более 1,1% к снижению количества железа в окатышах.

Введение в шихту солей фосфорной кислоты менее 0,04% ухудшит процесс активации глины, что приведет к снижению прочности окатышей, а введение более 0,1% к удорожанию окатышей.

В таблице приведены данные, полученные при граничных, средних, выше и ниже среднего пределах цифровых значений компонентов при составлении шихты по предлагаемому способу.

В качестве компонентов использованы глауконитовая глина и триполифосфат натрия.

Таким образом, указанные в заявке пределы содержания компонентов шихты являются оптимальными.

Использование предлагаемого способа производства окатышей позволит увеличить содержание железа в окатышах на 1,0-2,7% улучшить их физические свойства и уменьшить затраты на их производство и соответственно сократить расход кокса на 6-10 кг/тн чугуна.

Таким образом, указанные в заявке пределы содержания компонентов шихты являются оптимальными.

Использование предлагаемого способа производства окатышей позволит увеличить содержание железа в окатышах на 1,0-2,7% улучшить их физические свойства и уменьшить затраты на их производство и соответственно сократить расход кокса на 6-10 кг/тн чугуна в доменных печах.