Связующее для окускования порошкообразныхматериалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >817083 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)M. Кл.

С 22 В 1/242 (22) Заявлено 17.05.79 (21) 2768051/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

1Ьеударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 30.03 81. Бюллетень рй 12

Дата опубликования описания 05.04.81

lID делам изабретений н открытей (53) УДК 669 1:622..788 (088.8) !

Е. А. Вершинин, Ф. Э. Молочникова, А. Г. Жунев, Н. С. Климова, Г. И. Коморников, Е. А. Пахомов, А. В. Малыгин, И. П. Худорожков . -, и М. П. Антошечкин ! ь.

Научно-исследовательский и проектный институт обо(ашения и механической обработки полезных ископаемьщ "У алмехайобр l.; (72) Авторы изобретения (71) .Заявитель (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ОКУСКОВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к металлургии и мо жет быть использовано при окусковании порошкообразных материалов.

Известны добавки, используемые при окомковании агломерации и брикетировании в качестве связующих, например бензонит, известь, 3 продукты нефтепереработки н синтеза и др.тт1.

Известно использование в качестве заменителя бентонита органического связующего "Нерндур", повышающего влагоустойчйвость окатышей в 2 раза по сравнению с бентонитом (2т.

Однако в известных связующих недостаточная механическая прочность окомкованного ма- . териала при переувлажненни его s процессе термообработки, что приводит к снижению газопроницаемости спекаемого (при агломерации) или обжигаемого (при производстве окатышей) слоя и в результате — к снижению производительности процесса окускования.

Обжит окатышей, приготовленных со связкой "Перидур", при низких и промежуточных температурах, приводит к пониженной их прочности по сравнеп с окатышами с бентонятом.

Кроме того, увеличение влагоустойчивостн сырых окатышей йри переувлажнении до 100с недостаточно с точки зрения технологии процесса обжига.

Известно использование в качестве технологической смазки МГ 2, для процессов обработки металлов давлением гудронного мыла Мà — 2.

Гудронное . мыло — продукт полного омылення жирового гудрона и асидола в соотношении 9:1. На гуд1тонное мьшо утверждены технические условия (ТУ 18 РСФСР 407 — 71). Применение гудронных мып для непищевых целей . не противопоказано для здоровья человека.

Предельно допустимых концентраций (ПДК) на него не существует. Стоимость гудронного мыла марки Мà — 2 составляет 60 р/т. Гудронное мыло также используется как флотационный реагент-собиратель (3}.

Цель изобретения — устранентте указанных недостатков в качестве связующего для окускования порошкообразных материалов исполь-, зуют гудронное мыло.

Гудронное мыло легко растворимого в воде, s результате чего в зависимости от влаж:

817083

Таблица 1

Качканарский магнетитов ый

62 08 3 75 2,47 1,17 2,41 0,01 0,025 2,45 1,0 концентрат

Фосфорит

Кара-Тау

0 95 1 1 з85 1,47 43,12 1,74 10,54 24,14 — 10,04

Таблица 2

2,2

12,8

0,15

18,3

11,8

0,15+0 074

-0,074 + 0,053

8,9

10,1

16,3

7,0

-0,053 - 0045-0,045

Исходный материал

52,0

59,6

100,0

100,0 ности комкуемого материала возможно осу ществлять его ввод в шихту в виде раствора в неограниченном диапазоне концентрации. Об щее количество добавляемого реагента составляет от 0,01 до 0,1 вес.% шихты (в, сухом виде) .

Окускование осуществляют следующим образом.

Материал увлажняют раствором реагента и из полученной массы приготовляют цилиндрические брикеты с площадью основания 1 ем >о и высотой 1 см. Брикеты испытывают на влагостойкость по методике: брикет помещают в ванночку с водой при температуре 60 С и определяют время разрушения под нагрузкой 200г/ем

Условия испытания брикетов моделировали условия, в которых окомкованные материалы оказываются в зоне переувлажнения в процессе их

4 термообработки. Для условий агломерациоино

ro процесса минимально-необходимое время влагостойкости составляет 4 — 5 мин, для условий обжига окатышей — не менее 10—

12 мин. Влагостойкость в течение указанного времени обеспечивает сохранение исходной газопроницаемости слоя и, следовательно, производительность процесса обжига или спекания не снижается. Кроме того, определяют прочность брикетов на раздавливание. Предлагаемое связующее испытано в лабораторных ус-. лов иях.

Для приготовления шихты использован концентрат Качканарского месторождения, а также фосфорит Кара-Тау, химический и гранулометрический состав материалов представлен в табл. 1 и 2 соответственно.

817083

Таблица 3

Качканарский магнетитовыи концентрат

l. Гудронное мыло, по ТУ 18 РСФСР

407 — 71 марки Мà — 2 (стоимость 60 р/т) 3,0

0,01

5,0

12 — 13

15-20

2. То же

0,03

13=14

3. — "—

0,1

40

0,3

5. Реагент "Перидур" (стоимость неизвестна) 0,1

1,1-1,7

1,6

6. Бентонит по ТУ на бентонитовые комовые глины от 31.12.1969 (стоимость 17,67 р/T) 10 — 12

0,7

1,0

Фосфорит Кара-Тау

1,8

7. Без реагента

8. Гудронное мыло

7,0

0,05

Пример 1. Получают брикеты из качканарского магнетитового концентрата с добав: кой 001% гудронного мыла, которое вводят в виде 0,1%-ного раствора при. увлажнении концентрата. Влагоустойчивость брикетов при

60 С составляет 5 мин что вполне удовлетворяет условиям сохранения гранул шихты в зоне переувлажнения при ведении процесса агломерации. Прочность на раздавливание составляет 3 кг/см

Пример ы 2 и 3. Получают брикеты as качканарского концентрата с добавкой 0,03 и 0,1% гудронного мыла. Влагоустойчивость их составляет 15 — 20 и 30 мин соответственно при прочности на раздавливание 1214 кг/см . Эти показатели удовлетворяют условиям сохранения гранул шнхты при агломерации и окатышей в процессе их .сушки и обжига..

Пример 4. Добавку гудронного мыла увеличивают до 0,3%. Получены высокие показатели влагоустойчивости (40 мин) и прочности брикетов (25 кг/ем ), однако в связи с высокими затратами на связующее и отсутствием необходимости получения таких высоких

6 показателей, такое количество связующего вводить нецелесообразно.

Пример 5. Берут показатели брикетирования по работе Roorda Н.J, где при добавке 0,1% реагента ™Перидур" от веса железорудного компонента получены показатели влагостойкости (16 мии) и прочности брикетов (1,1 — 1,7 кг/ем ).

Пример 6. Получают брикеты иэ кач10 канарского концентрата с добавкой 1% бенто- о нита. Брикеты характеризуются неудовлетво- рительной влагоустойчивостью (0,7 мин), хотя прочность на раздавливание составляет 10—

12 кг/см, Низкая влагоустойчивость предопре15 деляет. разрушаемость гранул или брикетов в зоне переувлажнения.

Пример ы 7 и 8. Получают брикеты из фосфоритов Кара-Тау с добавкой .005% гудронного .мыла и без него. Влагоустойчи- . вость возрастает с 1,5 до 7 мин при вводе гудронного мьша.

Результаты испытаний гудронного мыла в сравнении с известными связующими — бентонитом и реагентом "Перидур" приведены в табл. 3.

7083

20 гл

Составитель Л. Панникова

Техред С.Мигунова Корректор M. Вигула

Редактор В. Матюхина

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1236/34

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 81

Расход гудронного.мыла при использовании его в качестве связующего при окуаковании составляет 0,01 — 0,1%. Увеличение расхода до 0,3% нецелесообразно;ввиду непропорциональности затрат на связующее с получаемым эффектом от его использования. Кроме того влагоустойчивость в течение времени, превышающем 25 — 30 мин, условиями технологии процессов окускования не требуется.

Прочность брикетов, полученных при расходе реагента 0,03 — 0,1%, вполне удовлетворяет условиям технологии.

Анализ табл. 3 показывает, что предлагаемое связующее может быть использовано для окускования как порошкообразных материалов черной металлургии, например магнетитовых концентратов, шихтовых материалов для производства ферросплавов, шламов доменных и сталеплавильных цехов, так и для нерудного сырья, например фосфоритов, аппатитов.

Так, использование. гудронного мьша при окусковании фосфоритов и аппатитов повысит качество сырья для электровозгонки фосфора.

Использование его при окусковании шихтовых материалов для производства ферросплавов повысит их царовлагостойкость и возможность выплавки ферросплавов в закрытых электропечах. Использование гудронного мыла в качестве связующего при окусковании железорудных коьщентратов имеет преимущества по сравнению с известными связующими, используемыми в промышленности, например бентонитом, так как позволяет при расходе

0,1 вес.% шихты повысить влагоустойчивость

8 гранул с 0,7 до 30 мин, снизить затраты на

1 1 связующее, так как затраты при окусковании 1 т продукта с использованием гудронного мыла составят не более 6 коп, а при использовании бентонита — 17,7 коп, т.е. снизятся в 2,78 раза; снизить затраты на флюс в связи с тем, что гудронное мыло при температуре около 300 С выгорает с образованием

СО>, т.е. повышается содержание железа в продуктах окускования по сравнению с бентонитом, который вносит балласт, требующий дополнительного офлюсования известняком, в. результате чего содержание железа в продукте снижается на 1,5% на каждый процент бенто15

Для условий, где производство составляет

3 млн. т в год, ожидаемый экономический эффект. составит 504 тыс. р. или 168. тыс. р. на 1 млн. т окатышей.

Формула изобретения

Применение гудронного мыла в качестве связующего для окускования порошкообразных

Источники информации, принятые IIo внимание при экспертизе

1. Связующие, используемые при окусковании железорудных материалов. Обзорная информация, Институт черметинформация. 1975, . с. 3, вып. 3.

2. Бюллетень ЦНИИЧ, 1977, и 6, с. 43-45.

3. Справочник по обогащению руд. т, 2, 1976, ч. 1, с. 292.