Научная статья на тему 'Производство хроморудных окатышей из мелкодисперсных отходов'

Производство хроморудных окатышей из мелкодисперсных отходов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
349
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Жунусов А. К., Кулумбаев Н. К., Нурмаганбетов Ж. О., Толымбекова Л. Б.

В статье описывается технология производства хроморудных окатышей из мелкодисперсных отходов.Maқалaдa ұсақ дисперлі қалдықтарынан хромрудалы окатыштер өндірісінің технологиясы бейнеленеді.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Жунусов А. К., Кулумбаев Н. К., Нурмаганбетов Ж. О., Толымбекова Л. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article describes the manufacture technology of chromium ore pellets from fine-dispersed waste materials.

Текст научной работы на тему «Производство хроморудных окатышей из мелкодисперсных отходов»

УДК 669.168.3

ПРОИЗВОДСТВО ХРОМОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ ИЗ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ОТХОДОВ

А.К. Жунусов, Н.К. Кулумбаев, Ж.О. Нурмаганбетов, J1.Б. Толымбекова

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г. Павлодар, Экибастузский инженерно-технический институт им. К. Сатпаева, Инновационный Евразийский университет

Мацалада усацдисперл1 крлдъщтарынан хромрудалы окатыштер eHdipicmifj технологиясы бейнеленеЫ.

В статье описывается технология производства хромо рудных окатышей из мелкодисперсных отходов.

The article describes the manufacture technology of chromium ore pellets from fine-dispersed waste materials.

Основное направление технического прогресса ферросплавного производства - это внедрение мощных, высокомеханизированных и автоматизированных закрытых электропечей, обеспечивающих улучшение технико-экономических показателей производства и условий труда обслуживающего персонала. Для нормальной работы закрытых электропечей требуется кусковой материал [1].

Современный уровень развития ферросплавной промышленности характеризуется вовлечением в сферу металлургического передела мелкой ^менее 10 мм) хромитовой руды. В настоящее время в мире добывается 13-14 млн. т. хромитовых руд, в которых содержание фракции 0-10 мм составляет 75-80%, около 30% руды находится в порошковом и даже в пылеватом виде [2, 3]. Аналогичная ситуация сложилась и на Донском ГОКе, обеспечивающем отечественные ферросплавные заводы хромовой рудой [4].

40

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА

Взрывные работы и механизация добычи полезных ископаемых приводят к переизмельчению добываемых руд и увеличению в них доли мелкозернистых фракций. Кроме того, из-за ограниченности запасов богатых руд в добычу вовлекаются в возрастающих количествах бедные руды, которые необходимо обогащать. В процессе обогащения полезные компоненты руды перераспределяются между фракциями крупности, и значительное количество ценного сырья концентрируется в мелкозернистых и тонкодисперсных (-3 мм) фракциях.

Использование последних в металлургическолПчеределе затрудняет плавку и повышает энергетические затраты. Кроме того, тонкодисперсные материалы выносятся из технологических агрегатов тягодутьевым режимом и практически вращаются в технологическом цикле, загружая газоочистные сооружения. Поэтому большое количество руд и уже обогащенных концентратов оказывается практически непригодными для непосредственного использования в производственных процессах и требуют специальной подготовки - окускования [6].

С образованием мелкой фракции хромовой руды при добыче и подготовке, на рудниках и ГОКах аналогичная проблема возникает на ферросплавных предприятиях Казахстана. В частности при выплавке высокоуглеродистого феррохрома на Аксуском заводе ферросплавов.

В настоящее время на Аксуском заводе ферросплавов выплавка высокоуглеродистого феррохрома ведется на рудовосстановительных печах мощностью 21 МВА и 63 МВА. Разливка феррохрома осуществляется на разливочные поддоны (цех№2) и на разливочных машинах длиной 70 м (цех№6). Готовая продукция дробится на щековых дробилках в СГП. Таким образом, при дроблении феррохрома образуется большое количество мелкой фракции, улавливается пыль аспираци-онными установками (около 30% от выхода годного металла). Аспи-рационная пыль представляет мелкодисперсную мелочь фракции 0,01-1 мм с содержанием ведущего элемента 65-69%, и практически является некондиционным материалом. Вовлечение аспирационной пыли в дальнейшее ферросплавное производство считается нецелесообразным, так как при загрузке пыли в печь для дальнейшего переплава происходит улет этого материала на 60-75%.

Объём образующейся пыли пригодных для получения окатышей без ~тедварительного измельчения составляет:

1 Хромовая пыль газоочистки печи № 62 (Сг20з- до 42 %, С-6-7 %)-

15000 т/год;

2 Хромовая аспирационная пыль дозировочных отделений и трак-■: = подачи шихтовых материалов (Сг20з- до 40 %)- 5500 т/год;

3 Аспирационная пыль от дробления феррохрома (Сг- до 69%) -1000

тгод;

Насыпная масса исходных материалов: 3 Хромовая пыль газоочистки -1700 кг/м3; 2 Хромовая аспирационная пыль - 1700 кг/м3; 5 Аспирационная пыль от дробления феррохрома -2600 кг/м3; На Аксуском заводе ферросплавов были проведены лабораторные ис-. елования по получению окатышей из пылеватых отходов ферросплавного производства.

По гранулометрическому составу пыли, подлежащие утилизации, пред-г-г&лены на 70-75% классом менее 0,01, что полностью удовлетворяет тгбованиям процесса окатывания.

Сырые окатыши формируются при окатывании на барабанных или на - 1гельчатых грануляторах из тонкодисперсного материала, увлажненно-" : ло определенной степени. Комкуемостью называют скорость образования и роста гранул и их прочность. Поскольку скорость образования .¿2 иснгг от прочности сцепления частиц, то комкуемость может характе-т изоваться прочностью сцепления частиц. На прочность сцепления час-тнц влияют следующие факторы: Содержание влаги в шихте; 2 Гранулометрический состав сыпучего материала; 5 Природа комкуемости материала; - ^&довия образования гранул. Прочность комка Р° подчиняется зависимости:

Р=к5р[(1-г)/е],

где Б- удельная поверхность шихты; £ - пористость окатышей;

к- коэффициент учитывающий природу и влажность материала;

р-плотность материала.

42

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА

С целью повышения металлургических свойств окатышей детально прорабатывался вопрос ввода в шихту колошниковой пыли. При отработке режимов окатывания пылеватых шихт были получены окатыши с удовлетворительными прочностными характеристиками. Барабанная проба в среднем по ГОСТ 15137-77 прочности на удар соответствовала 65-75% на истирание 7-12 %, в связи с различным содержанием связующего материала.

Окатыши изготавливали на тарельчатом гранулятэре с использованием в качестве связующего лигносульфаната (8-12%) и жидкого стекла (8-13%) при соотношении в шихте аспирационной и колошниковой пыли 25:75%, 50:50%, 75:25%, 100%.

Анализируя литературные данные по производству окатышей и брикетов можно сделать вывод, что брикеты на лингосульфонатах, безобжиговые окатыши из хромитовых руд обладают либо недостаточной прочностью, либо влагостойкостью, поэтому до сих пор не нашли применения в промышленном производстве хромистых сплавов. Брикеты на жидком стекле являются достаточно дорогим окускованным материалом, и обладают низкими характеристиками (такими, как транспортабельность и то ко стойкость). Металл изованные хромитоугольные окатыши могут дать значительный экономический эффект, особенно при использовании их в горячем состоянии, что достигается при строительстве новых цехов.

Параметры гранулятора: Диаметр тарели 1,00 м, угол наклона 45°, скорость вращения 10 мин1.

Полученные окатыши подвергали естественной упрочняющей сушке в течении 3 суток при комнатной температуре и часть окатышей сушили в электропечи при температуре 100° и 200°. После сушки окатыши охлаждаемые на воздухе подвергли испытанию на гидравлическом прессе, эти окатыши имели прочность 0,3 кН/окатыш. Окатыши высушенные при температуре 100° и 200° имели прочность от 1,2 кН/окатыш и 0,8-1,3 кН/ окатыш соответственно.

Окатыши в соотношении 50% из аспирационной пыли и 50% колошниковой пыли подвергли обжигу при температуре 600°С. Прочность обожженных окатышей после испытания на гидропрессе соответствовала в

:т«еднем 2,1 кН/окатыш. Барабанная прочность на удар и истирание по ГОСТ 15137-77 равняется 74,3 % и 4,8% соответственно.

Таблица 1

Номера проб Кол-во сбросов сырых окатышей Прочность после сушки, кН/окатыш

На воздухе (3 суток) При 100°С При 200°С

1 2 0,35 1,00 1,20

2 3 0,27 1,90 1,80

3 4 0,48 1,00 1,80

4 4 0,37 0,90 1,20

5 15 0,40 0,80 0,90

Среднее 5,60 0,30 1,10 1,20

Таким образом, из проведенных лабораторных исследований видно, -то наиболее оптимальным режимом окатывания для отходов хромосо-^ержащих материалов является содержания в шихте 50:50% аспираци-: иной и колошниковой пыли, с содержанием связующих 8-12%. Применение лигносульфаната в качестве связующих удешевляет себестоимость : катышей, чем на жидком стекле. Но обожженные окатыши, полученные при 600°С на связующем лигносульфанате, имеют довольно хорошую -рочность. Необходимо учитывать также содержание в колошниковой пыли 6-7% топлива. При производстве хромистых сплавов существует теальная возможность сокращения количества восстановителя в навеске шихты, в виду присутствия в окатышах топлива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Колоярцев В.Л., Пупышев Н.В., Беллогуров В Я. и др. Использование мелких хромовых руд в производстве углеродистого и передельного эеррохрома.-М., 1984, (Обзорная информация / ин-т «Черметинформа-ция». сер. Ферросплавное производство, вып. 2.)

2. Жучков В.И., Гальперин Л Л., Кашин В.В. и др. // Элекгрометаллур-ци£.-2003.-№9. С. 35-42.

3. Мазалецкий Т.Д. // Электрометаллургия. 2003. №9. С.32-35

4. Кадар мэтов Х.Н. Состав и металлургические свойства Актюбинс-ких хромовых руд В.сб.: Производство ферросплавов. Челябинск. Южноуральское кн. изд-во, 1972. Вып. 1. С.6-17.

5. Абдулабеков Е.Э., Гриненко В.И., Избёмбетов Д.Д., Нурмаганбетов Ж.О., Байсанов С.О. Производство хромитовых окатышей для выплавки высокоуглеродистого феррохрома Сталь.-2003.-№5.-С.39-41.

6. Лякишев Н.П, ГасикМ.И. Металлургия хрома. М.:ЭЛИЗ, 1999. -582 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.