Шихта для виробництва марганцевмісних брикетів

Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до підготовки сировини для металургійного переділу шляхом її брикетування. Відома шихта для брикетування марганцевмісних матеріалів, в якій в якості зміцнюючий добавки використовують сульфіт-спиртову барду і висодисперсний пил марганцевих печей (Авт. свід. СРСР №1458404). Недоліком шихти є необхідність попереднього сушіння марганцевмісних матеріалів перед змішуванням з сульфітспиртовою бардою, що пов'язано із значними тепловитратами та втратами сухого матеріалу з пилом. Знайома теж шихта для одержання марганцевмісних брикетів (Менковский М.А. и др. Связующие вещества в процессах окускования горных пород. Недра, 1977, с. 106-107). Ця шихта складається із марганцевого концентрату, який змішують з негашеним вапном в кількості до 20% від маси концентрату. Ця шихта вибрана в якості прототипу. Недоліком шихти є низька масова частка марганцю в брикетах (до 40%), а також низька міцність брикетів, обумовлена присутністю у ни х залишків негашеного вапна. Це пов'язано з тим, що гашення вапна здійснюється вологою марганцевого концентрату при вилежуванні шихти, але вологість концентрату - величина нестабільна. В основу винаходу поставлена задача удосконалити шихту за прототипом шляхом доповнення шихти компонентами, а також зміною співвідношення між марганцевим концентратом і вапном з тим, щоб з одного боку збільшити масову частку марганцю в шихті, а з другого боку - збільшити міцність брикетів. Суть винаходу полягає в тому, що ши хта для виробництва марганцевмісних брикетів, яка містить у собі марганцевий концентрат та вапно, додатково містить шлами газоочищення виробництва доменного феромарганцю, напіввипалений доломітовий пил, антрацитовий штиб фракції 0-5мм та гашене вапно при наступному співвідношенні компонентів, %: Марганцевий концентрат 60-70 Шлами газоочищення виробництва доменного феромарганцю 20-25 Вапно гашене 4-5 Напіввипалений доломітовий пил 3-5 Антрацитовий штиб фракції 0-5мм 3-5 Суттєвими ознаками, загальними з прототипом, є: - марганцевий концентрат - вапно Суттєвими ознаками, відмінними від прототипу, є: - шлами газоочищення виробництва доменного феромарганцю; - доломітовий пил; - антрацитовий штиб фракції 0-5мм - використання гашеного вапна Між суттєвими ознаками винаходу і технічним результатом - збільшенням масової частки марганцевого концентрату в ши хті та міцності брикетів - існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступними доводами. Механізм тверднення брикетів із шихти, яка заявляється, полягає в утворенні в процесах підготовки шихти і пресуванні брикетів кристалогідратів оксихлоридів кальцію і магнію. Хлориди кальцію і магнію, які знаходяться в шламах газоочищення у вигляді з'єднань СаСl2 х nН2О; MgCl2 x nН2О, взаємодіють з оксидами СаО і MgO і гідратами Са(ОН)2 і Mg(OH)2, які вводять в шихту у вигляді напіввипаленого доломітового пилу та свіжогашеного вапна, і утворюють стійкі кристалогідрати СаСl2 х mСа(ОН)2 х nН2О, MgCL2 x mMg(OH)2 х nН2O і mСаО х СаСl2 х nH2 O; mMgO x MgCl 2 x nН2О, які цементують брикети (де m і n - число молекул речовини у з'єднанні). Кристалогідрати Са(ОН)2 і Mg(OH)2, які знаходяться у складі брикету як у вільному стані, так і в з'єднаннях, в процесі карбонізації переходять в більш міцні карбонати СаСО3 і MgCO3, що не тільки зміцнює брикет, але і надає брикету достатню вологостійкість. Підготовка шихти включає дозування і змішування компонентів шихти між собою. При цьому шлами газоочищення виробництва доменного феромарганцю і напіввипаленний доломітовий пил виробництва металургійного доломиту вводять в шихту у вигляді високодисперсних фракцій з питомою поверхнею 6001000м 2/кг, а свіжогашене вапно - у вигляді вапняного молока. Введення в шихту антрацитового штибу в кількості 3-5% забезпечує необхідну швидкість і ступінь відновлення марганцю з шлаку при проплавці брикетів в доменних печах. Вибір границь вмісту компонентів обґрунтовується експериментальним шляхом, виходячи з вимог максимального вмісту марганцю в шихті і отримання брикетів з достатньою міцністю та вологостійкостю. В лабораторних умовах проведені досліди по визначенню міцнісних характеристик брикетів, які отримані при різних (в межах формули винаходу) співвідношеннях компонентів шихти. Дані дослідів приведені в таблиці. Таблиця Склад шихти, % Марганцевий концентрат Шлами Вапно Доломітовий пил Антрацитовий штиб Опір стиску, кг/м 2 - 60 - 25 -5 -5 -5 150 Міцнісні характеристики брикетів Опір удару Термостійкість Число падінь, Втрати Опір стиску, t,°C Н=1,5 м маси, % кг/м 2 5 2,5 1100 20 Марганцевий концентрат Шлами Вапно Доломітовий пил Антрацитовий штиб - 70 - 20 -4 -3 -3 110 5 4,0 950 17,5