Спосіб виробництва котунів із залізорудних матеріалів на цементній зв`язці

Спосіб виробництва котунів із залізорудних матеріалів на цементній зв'язці, що включає змішування матеріалів, зволоження водою, формування котунів та їх зміцнення шляхом витримки у природних умовах, а також подачу цементної зв'язки, який відрізняється тим, що цементну зв'язку подають на поверхню котунів після їх сформування. (19) (21) u200712922 (22) 22.11.2007 (24) 25.02.2008 (72) ЯКУБОВСЬКИЙ ВЛАДИСЛАВ ПЕТРОВИЧ, UA, ГОЛОВЧЕНКО ВОЛОДИ МИР ЛЕОНІДОВИЧ, U A, БОНДАРЕНКО БОРИС ІВАНОВИЧ, U A (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA (56) 3 30495 великі механічні навантаження. Одержані котуни не потребують високотемпературного випалу, який необхідно здійснювати у традиційних промислових способах виробництва котунів, які використовують для подальшої переробки у металургійних печах. Запропонований спосіб виробництва котунів із залізорудних матеріалів на цементній зв'язці здійснюється таким чином. Залізорудний матеріал (пилоподібна руда, концентрат чи пилоподібні відходи металургійних виробництв) змішують, зволожують водою, піддають формуванню методом накочування (наприклад, на тарілковому грануляторі). В кінці процесу формування котунів на їх поверхню подають цементну зв'язку. Сформовані і "опудрені" цементом котуни піддають твердінню шляхом витримки їх у природних умовах (на повітрі, у цеху і т.п.) впродовж 3-14 діб, в залежності від температури і вологості повітря. Запропонованим способом можна отримувати котуни, які містять в собі тверде паливо або відновники. Приклад 1 (за прототипом) Для одержання залізорудних котунів беруть пилоподібні відходи Побужського феронікелевого комбінату (ПФК), додають 3% мас. цементу марки 500, змішують, зволожують водою і знову перемішують. Зволожену ши хту піддають згрудкуванню накочуванням на тарілковому грануляторі, поступово додаючи воду до оптимальної вологості (W=40%). Отримані котуни зміцнюють шляхом витримки у природних умовах впродовж 5 діб. Пробу котунів (5шт.) різного розміру піддають іспиту на механічну міцність (σст). Середнє арифметичну величину беруть за показник міцності на стиснення. Приклад 2 (за прототипом) Як і в прикладі 1, але до шихти додають 5% цементу. Приклад 3 (за прототипом) Як і в прикладі 1, але до шихти додають 7% цементу. Приклад 4 ( за прототипом) Як і в прикладі 1, але до шихти додають 10% цементу. Мінімальна (3%) і максимальна кількість цементу у ши хті (10%) в дослідах вибрана на основі даних, які приведені в літературних джерелах по безопальним методам отримання залізорудних котунів на цементній зв'язці. Приклад 5 (за запропонованим способом) Для одержання залізорудних котунів пилоподібні відходи Побужського феронікелевого комбінату змішують, зволожують до 15-20% водою і знову перемішують. Зволожену шихту піддають формуванню методом накочування на тарілковому грануляторі з поступовою поданою води до оптимальної вологості (Wопт=40%). Після сформування котунів на їх поверхню рівномірно подають 3% цементу марки 500 і продовжують деякий час накочувати до повного проникнення цементу в їх поверхню. Готові котуни вивантажують із гранулятора і зміцнюють шляхом витримки у природних умовах впродовж 5 діб. Зміцнені котуни піддають іспиту на механічну міцність (σст). Середнє арифметичну величину σст 4 з 5 котунів беруть за показник міцності котунів на стиснення. Приклад 6 (за запропонованим способом) Як і в прикладі 5, але на поверхню сформованих котунів дають 5% цементу. Приклад 7 (за запропонованим способом) Як і в прикладі 6, але на поверхню сформованих котунів дають 7% цементу. Приклад 8 (за запропонованим способом) Як і в прикладі 5, але на поверхню сформованих котунів дають 10% цементу. Результати дослідів приведені в таблиці. У таблиці наведені дані по впливу витрат цементної зв'язки на міцність (σст) котунів, одержаних за відомим та запропонованим способами її подачі. Порівняльна міцність котунів, одержаних за відомим і п За прототипом За запропонованим способом Кількість Міцність котунів Кількість цементу на цементуу шихту, (σст), кг/кот поверхню котунів (%) % 3 1,1 3 5 6,4 5 7 17,2 7 10 24,3 10 Із таблиці видно, що подача цементної зв'язки в кількості 5,7,10% мас. у запропонованому способі дозволяє отримати котуни з міцністю, яка перевищує в 1,6-2,8 разів міцність котунів, які отримані відомим способом. Аналіз таблиці показує, що для одержання котунів по запропонованому способу потрібно витрачати цементу на 2-2,5% абс. менше порівняно з відомим способом без зниження механічної міцності котунів. Витрати цементу в інтервалі 5-10% мас. в дослідах вибрані з урахуванням мінімального збіднення кінцевого продукту внаслідок присутності непотрібних домішок. Витрати цементу у кількості 3% мас. показали, що це не забезпечує отримання достатньо міцних котунів для подальшої переробки, що було доведено результатом експериментальної електроплавки. Для відновлення котунів у низькошахтній печі міцність котунів повинна сягати не менше 30кг/кот., що забезпечується використанням запропонованого способу при витраті цементу 710% мас. Окрім цього, введення цементу у кількості 10% дозволяє відновлювати котуни у печах з більш високим шаром обробляємого матеріалу без їх руйн ування. Збільшення цементу понад 10% мас. призводить до збіднення продукту, а саме зниження вмісту заліза, нікелю і інших потрібних складових. Слід відзначити, що у промислових умовах при виробництві котунів на грануляторах великого розміру (d=3-6м) їх міцність буде значно вищою, ніж на лабораторному грануляторі (d=0,7м). Міцність к (σст), кг 6,4 17,8 28,2 57,6 5 30495 Окрім зниження витрат цементної зв'язки перевагою запропонованого способу виробництва котунів є відсутність злипання в грудки сирих незатверділих після накочування котунів при їх вивантажені з грануляторів, і в процесі твердіння без додаткових операцій по усуненню злипання, які, наприклад, застосовують на металургійних заводах Швеції, де сирі котуни пересипають шарами залізорудного концентрату, а потім відсівають його залишки. 6