Окомкование немолотой мелочи хромовой руды с применением керамзитовой глины

В данной статье приводятся результаты лабораторных исследований по получению окатышей из мелочи  хромитовых руд. 

Лабораторные опыты по окомкованию немолотой хромовой руды с применением керамзитовой глины проводили на тарельчатом грануляторе диаметром 1000 мм, высотой борта 150 мм, при скорости вращения 18 об/мин. Долю связующей добавки (глины) изменяли в пределах от 1 до 10%. Влажность шихты соответствовала оптимальной, приведенной в таблице 1. 

Таблица 1 – Качество сырых окатышей 

Качество сырых окатышей

  

Результаты окомкования показали, что получаемые окатыши, как и ожидалось, в большинстве случаев состоят из ядра – кусочка руды размером более 1-2 мм, на поверхности которого находится оболочка из тонких фракций. Из данных таблицы 3.11 видно, что в среднем каждый 1% добавки керамзитовой глины привел к следующим изменениям показателей качества окатышей:

  • прочность на сжатие сырых окатышей выросла на 0,6 кг/ок;
  • прочность на сбрасывание увеличилась на 0,5 раза;
  • массовая доля хрома снизилась на 0,5 % абс.

Качество сырых окатышей только из немолотой хромовой руды низкое (таблица 1), но уже при добавке керамзитовой глины более 5 % прочность на сжатие составила 0,64-0,85 кг/окатыш, а прочность на сбрасывание 3,7-5,9, что считается вполне удовлетворительным.

Температура «шока» окатышей, при которой происходило ускоренное удаление влаги и как следствие этого разрушение окатыша, составила 500-600ºС. По этой причине в зоне сушки печи необходимо  поддерживать   температуру  не   более  400-450  ºС,  что  позволит  постепенно     прогреть и высушить окатыши без разрушений.

С целью изучения влияния добавок керамзитовой глины и температуры обжига на прочность небольшие партии окатышей обжигали в силитовой печи при температурах обжига – 1000, 1100, 1200, 1300, 1400ºС. Испытания прочности окатышей на сжатие проводили по ГОСТ 24765-81. Для определения использовали партию окатышей в количестве 20 шт. и находили среднее значение. Поскольку испытывали окатыши сравнительно однородные по размеру и составу, то разброс не превышал ±10% от среднего значения. Результаты опытов представлены на рисунке 1.

 Влияние температуры обжига и расхода глины на прочность хроморудных окатышей

Рисунок 1 - Влияние температуры обжига и расхода глины на прочность хроморудных окатышей 

Основные закономерности, выявленные в ходе изложенных выше теоретических и кинетических исследований подтвердились [1]. При температурах обжига 1000 и 1100ºС качество хроморудных окатышей остается неудовлетворительным. Данное обстоятельство можно объяснить неразвитостью при этих температурах процессов твердофазной диффузии составляющих керамзитовой глины в хромовую руду и как следствие образованием в недостаточном количестве соединений отвечающих за процессы упрочнения окатышей в процессе обжига.

Заметная интенсификация  процессов  упрочнения  окатышей  начинается  при  температуре 1200ºС и выше, что согласуется с приведенными  результатами кинетических исследований на дериватографе в работе [1-2]. С вводом керамзитовой глины снижается тепловой уровень процесса обжига. Так, окатыши с 6% глины достигают прочности (60 кг/ок) при температуре 1200ºС, что на 100 градусов ниже окатышей с 3% глины.

Таким образом, проведенные лабораторные опыты по  получению сырых и обоженных   окатышей, и исследованию их свойств показывают принципиальную возможность производства хромитовых окатышей из немолотой хромовой руды с добавлением керамзитовой глины в промышленных условиях. Отказ от помола шихтовых материалов был компенсирован повышенным (до 6-8%) расходом керамзитовой глины, что позволило при температуре обжига 1200-1300 ºС достичь требуемой для ферросплавной промышленности прочности на сжатие 60-80 кг/ок (ТУ 1500 PK 00186766-14-2002). Содержание  Cr2O3   в  окатышах  находилось  в  пределах  43,94-44,89%.  Снижение  содержания   хрома и соответственно повышение содержания кремнезема не будет препятствовать дальнейшему металлургическому переделу окатышей в рудовосстановительных печах, так как по традиционной технологии выплавки углеродистого феррохрома в связи с образованием магнезиальных шлаков в шихту вводится кварцит до 5% от веса хромовой руды. Однако перед проведением промышленных испытаний необходимо провести комплекс лабораторных исследований по изучению важнейших для электротермического производства металлургических свойств (восстановимость, удельное электросопротивление)    окатышей    и    на    основании    этого    дать    заключение    о     возможности и эффективности их применения при выплавке углеродистого феррохрома.

 

Литература

  1. Абдулабеков Е.Э., Байсанов С.О., Нурмагамбетов Ж.О. Кинетика восстановления окускованных хроморудных материалов // КИМС. – 2004. - № 3. - С.7-11.
  2. Абдулабеков Е.Э., Байсанов С.О., Корсукова И.Я. Исследование процессов спекания методами неизотермической кинетики // Академик Букетов – ученый, педагог, мыслитель: Материалы межд. науч.-прак. конф. - Караганды, 2005. - Т.3. - С. 302-306.
Фамилия автора: Е.Э. Абдулабеков, А.К. Жунусов
Год: 2012
Город: Павлодар
Яндекс.Метрика