Окомкование немолотой мелочи хромовой руды с применением керамзитовой глины

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.

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 500−600єС. По этой причине в зоне сушки печи необходимо поддерживать температуру не более 400−450 єС, 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, 1400єС. Испытания прочности окатышей на сжатие проводили по ГОСТ 24 765–81. 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.

Основные закономерности, выявленные в ходе изложенных выше теоретических и кинетических исследований подтвердились [1]. При температурах обжига 1000 и 1100єС 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 1200єС 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 1200єС, 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 єС достичь требуемой для ферросплавной промышленности прочности на сжатие 60−80 кг/ок (ТУ 1500 PK 186 766−14−2002). 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. руда окатыш хромитовый.

• 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.