Способ термического упрочнения окатышей из медно-никелевых концентратов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I2885 союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.Х.1967 (№ 1190396/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 2.XII.1971

МПК С 22b 1/20

Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров

СССР

УДК 669.046.442 (088.8) Авторы изобретения

Я. Л. Серебряный, Г. И. Таловиков, Я. Х. Осипов, А. И. Везо, M. Д. Сударев и А. Г. Еремин

Заявитель

Комбинат «Печенганикель»

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ ОКАТЫШЕИ

ИЗ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к области пирометаллургической подготовки сульфидных концентратов цветных металлов к плавке, в частности к способам термического упрочнения окатышей из медно-никелевых концентратов с содержанием серы 18 — 22% на обжиговоконвейерных машинах.

Известный способ термического упрочнения таких окатышей заключается в том, что влажные окатыши загружают на колосники непрерывно движущихся зталлет слоем высотой о«оло 200 мм, затем через этот слой просасывают горячие оборотные газы, имеющие температуру 200 — 220 С, в результате чего из окатышей удаляется влага. Высушенные окатыши далее поступают в зону окислительного обжига, который производят путем просасывания через слой материала топочного газа, содержащего свободный кислород и нагретого до температуры 600 — 750 С в горне, расположенном над конвейером непрерывно движущихся паллет. Отходящие газы из зоны обжига направляют в оборот на сушки влажных окатышей, а улрочненные окатыши разгружают и охлаждают водо-воздушной смесью вне машины.

Однако обжиг окатышей, содержащих 18—

22% серы, протекает очень интенсивно и сопровождается значительным выделением тепла. Из окатышей выплавляется штейн, который, несмотря на применение постели, способствует привариванию материала к колосникам паллет. Для предотвращения указанного явления, нарушающего нормальный ход процес5 са, температура топочного газа над слоем окатышей не должна превышать 600 — 650 С при его расходе 40 нм /аин на 1 лР площади колосниковой решетки. Но при такой низкой температуре топочного газа обжиг окатышей

10 характеризуется неоднородным распределением температуры по высоте слоя обжигаемого материала. 1 ак, если в верхней трети высоты этого слоя температура не поднимается выше

700 — 850 С, то в нижней части вблизи колос15 ников температура достигает 1040 †10 С.

Это приводит к тому, гго окатыши, находящиеся в верхней низкотемпературной зоне слоя, имеют низкую прочность (около 20 кг/окатыш) и поэтому разрушаются при последующем резком охлаждении и транспортировке.

В результате, 10 — 20% материала получается в виде частиц с крупностью менее 1 лтлт.

Переработка такого материала в электропечах сопровождается повышенными потерями

25 металлов с пылью. Окатыши, находящиеся в нижней высокотемпературной зоне слоя, имеют высокую прочность и не разрушаются при последующем охлаждении водо-воздушной смесью и транспортировке. Несмотря на ука30 занное ограничение температуры топочного 128@

Предмет изобретения

Составитель Г. Викторович

Редактор Н. Л. Корченко Техрсд Е. Борисова Корректоры: Н. Ф. Коваленко и Т. А. Бабакина

Заказ 2882у9 Изд. № 1190 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр.

Сапунова, 2 газа в нижней части слоя периодически происходит приваривание окатышей к колосникам, что уменьшает срок их службы.

Целью изобретения является повышение выхода прочных окатышей и получение одинаковой температуры обжига в каждой точке по высоте слоя материала. Это достигается тем, что обжиг с прососом указанного газа прекращают по достижении температуры у колосников паллеты не выше 1000"С, после чего обжиг продолжают путем продувки холодного воздуха снизу и заканчивают по достижении температуры на поверхности слоя окатышей не выше 1050 С, а затем упрочненные окатыши охлаждают известным способом.

При комбинации обжига топочным газом с прососом и обжига холодным воздухом сдутьем снизу в каждой точке по высоте слоя материала, включая и верхнюю ее треть, достигается высокая температура, и поэтому создаются условия для получения окатышей с высокой механической прочностью. Прекращая обжиг с прососом топочного газа по достижении температуры у колосников в паллеты не выше 1000"С и начиная при этом обжиг холодным воздухом с дутьем снизу, удается исключить приваривание материала к колосникам. Вместе с тем, холодный воздух при прохождении через нижнюю высокотемпературную зону слоя нагревается, что способствует интенсификации окислитгльных процессов, а следовательно повышению температуры в верхней части слоя. Обжиг с дутьем заканчивают по достижении в поверхностном слое материала температуры не выше 1050 С, так как эта температура обеспечивает получение прочных окатышей без вытапливания штейна и черезмерного выгорания серы.

Пример. Промышленное испытание описываемого способа проводят с концентратом, содержащим, в % (по массе): 4,5 — 4,8 никеля; 2,6 — 2,8 меди; 30 — 32 железа; 20 — 22 серы;

20 — 21 окиси кремния и 10 — 11 окиси магния.

Окатыши из этого концентрата на 85% состоят из фракции — 10+ 5 мм и на 4 — 5% из фракции — 5 мм. Эти окатыши с влажностью около 10% загружают на колосники паллет обжигово-конвейерной машины слоем высотой 180 — 200 мм. Для сушки окатышей подают оборотные из зоны обжига газы с температурой около 220 С, которые просасывают через окатыши со скоростью 1 нм/сек при разрежении в вакуум-камерах от 300 до

350 мм вод. ст. Продолжительность сушки

10 мин обеспечивает получение окатышей с влажностью 0 — 2%.

В зону последующего неполного окислительного обжига подают топочный газ с температурой 650 — 750 С в количестве, обеспечивающем скорость его фильтрации 0,7 нм/сек при разреженйи в вакуум-камерах 400 мм вод. ст. Обжиг с прососом этого газа ведут в течение 7 мин, при этом температура в верхней части слоя составляет около 800 С, а в нижней — около 1000 С.

Далее в течение 3 мин проводят обжиг воздухом с температурой 20"С с дутьем снизу при его упругости 200 мм вод. ст.; при этом температура в верхней части слоя достигает

1000 — 1050 С, а в нижней его части не превышает 1000 С.

После охлаждения упрочненных окатышей водо-воздушной смесью вне машины получают продукт с содержанием фракции 1,4 и и в пределах от 8 до 10%. Барабанная проба (выход класса — 5 мм) 12 — 18%; степень десульфуризации 38 — 40%.

Если обжиг ведут в течение 10 мин, но по известному способу, т. е. только с прососом топочного газа, имеющего температуру 650—

750 С, то при скорости фильтрации этого газа 0,5 нм7сек и разрежении в вакуум-камерах

300 мм вод. ст. температура в верхней части слоя не превышает 800 С. При этом после охлаждения получают продукт с содержанием фракции — 1,4 мм от 10 до 18%; барабанная проба 18 — 22%; степень десульфуризации

32 — 35%.

Способ термического упрочнения окатышей из медно-никелевых концентратов, содержащих 18 — 22% серы, на паллетах конвейернообжиговой машины путем просасывачия сначала горячих оборотных из зоны обжига газов для сушки окатышей, а затем топочных газов, содержащих свободный кислород и имеющих температуру 600 †7 С, для их частичного окислительного обжига, с последующим охлаждением упрочненных окатышей. водовоздушной смесью вне машины, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода прочных окатышей и получения одинаковой температуры обжига в каждой точке по высоте слоя материала, обжиг с прососом указанного топочного газа прекращают по достижении температуры у колосников паллеты не выше

1000 С, после чего обжиг продолжают путем продувки холодного воздуха снизу и заканчивают по достижении температуры на поверхности слоя окатышей не выше 1050 С, а затем упрочненные окатыши охлаждают известным способом.