Спосіб виробництва озалізненого доломітового флюсу та шихта для його здійснення

1. Спосіб виробництва озалізненого доломітового флюсу, який включає подачу в обертову піч шихти, що містить сирий доломіт та залізовмісну добавку, термічну обробку її, вивантаження та охолодження продукту, який відрізняється тим, C2 2 (19) 1 3 71683 4 - використання шихти у порошкоподібному продукту. Відмінними від прототипу істотними озстані призводить до підвищеного виносу її з випанаками способу є: лювальної печі, в першу чергу її доломітової скла- поділ охолодженого продукту на дві фракції; дової, яка є більш легким компонентом; - відношення маси крупної фракції до дрібної в - випалений флюс містить підвищену масову межах 0,4...2,5; долю окислів заліза (FеO3 - від 7 до 20%), обумов- ідентифікація крупної фракції як озалізненого лену складом шихти та технологією спікання, що доломітового флюсу, а дрібної - як спеченого допризводить до його високого охолоджувального ломіту. Спільними з прототипом істотними ознакавпливу на сталеплавильну ванну і, як наслідок, до ми шихти є: збільшення витрат на виплавку сталі; - сирий доломіт; - технологія виробництва флюсу з шихти хара- залізовмісний додаток. ктеризується надзвичайно жорсткими умовами: Відмінними від прототипу істотними ознаками незначні коливання складу шихти та режиму випашихти є: лення призводять до отримання малоактивного - сирий доломіт добирають із зернистої та груфлюсу, що не відповідає умовам споживача і піддкової, що тр удно спікається, фракцій; лягає бракуванню. - відношення усереднених розмірів грудкового В основу винаходу поставлено технічну задачу доломіту до зернистого витримують в межах 3...10; удосконалення способу виробництва сталеплавивідношення компонентів таке, % мас: льного флюсу та складу ши хти щоб після випадоломіт грудковий, що тр удно лення та охолодження можливо було через сортуспікається 25-70% вання за класами крупнисті виділити два залізовмісна добавка 3-10% кондиційні продукти: озалізнений доломітовий доломіт зернистий решта флюс і спечений (заправний) доломіт, а також чеМіж істотними ознаками винаходу та те хнічним рез виключення операцій помелу шихти і замішурезультатом, цебто одержанням двох кондиційних вання її водою зменшити витрати теплоносіїв, продуктів (озалізненого доломітового флюсу та вміст окислів заліза у флюсі та винос пилу з печі. спеченого доломіту) при менших витратах палива Сировиною для виробництва флюсу за протота сировини, існує при-чинно-наслідковий зв'язок, типом і в цьому винаході є доломіт та залізовмісякий пояснюється наступними доводами. ний матеріал. У зв'язку цим доцільно одержуваний З метою економії тепло- та енергоносіїв в бапродукт називати „озалізненим доломітовим флюгатьох технологіях переходять з порошкоподібної сом" (а не сталеплавильним флюсом). Тим більш, зволоженої шихти на грудкову або зернисту поліщо сфера його застосування не обмежується стафракційну. Однак внаслідок сегрегації матеріалу в леплавильним виробництвом. обертовій печі випалення поліфракційного доломіВирішення поставленої задачі досягають тим, ту в присутності окислів заліза призводять до одещо у способі виробництва озалізненного доломіржання неоднорідного продукту, що містить спетового флюсу, що включає подачу в обертову піч чені та випалені частинки різних хімічного складу шихти, складеної із сирого доломіту та залізовміста ступеня випалення у невизначених пропорціях. них добавок, термічну обробку її, вивантаження та Більш крупні грудки перекочуються по відкритому охолодження продукту, флюс виділяють із охолоукосу і, потрапляючи на поверхню футеровки, дженого продукту поділом його на дві фракції при вступають у контакт із рідкою фазою окислів залівідношенні маси крупної до дрібної в межах за. Дрібні ж частинки перебувають переважно все(0,4...2,5), ідентифікуючи крупну фракцію як озаліредині випалюваного шару і практично не контакзнений доломітовий флюс, а дрібну - як спечений тують з окислами заліза. Таким чином, речовина, доломіт. Для здійснення способу виробництва що виходить із печі, складається з крупних грудок озалізненого доломітового флюсу в ши хті складепросочених окислами заліза (озалізнений доломіної із сирого доломіту та залізовмісної добавки, товий флюс), дрібних зерен, випалених та спечесирий доломіт добирають із зернистої та грудконих, але без істотного просочення, та проміжних вої, що тр удно спікається, фракцій при відношенні фракцій різного ступеня просочення (некондиційусереднених розмірів грудкового доломіту до зерний флюс з обмеженим терміном зберігання). Цей нистого вмежах (3...10) та при наступному співвідфакт необхідно вважати неминучим, а розв'язання ношенні компонентів, % мас: задачі треба шукати в розробці такої ши хти, після доломіт грудковий, що трудно спікавипалу якої з одержаної охолодженої речовини ється 25...70 сортуванням за класами крупнисті можна буде залізовмісна добавка 3...10 виокремити два кондиційні продукти: озалізнений доломіт зернистий решта доломітовий флюс та спечений (заправочний) доГрудковий доломіт добирають з масовою доломіт. лею полуторних окислів менше 1%, а зернистий Для одержання м'яковипаленого флюсу, профракції 5...20мм. Залізовмісною добавкою можуть соченого окислами заліза, в піч необхідно подавабути залізорудні окотиші, червоний шлам, конверти трудний до спікання грудковий доломіт, напритерні шлак і шлам, відсів доменного агломерату, клад, фракції 20...50мм (або й крупніший). Такий окалина та інші матеріали (в основному, відходи доломіт з огляду на його структур у при звичайних сталеплавильного виробництва). для обертових печей температурах Спільними з прототипом істотними ознаками (1600...1700°С) спікатися не буде, цебто збереже способу є: подача в обертову піч сирого доломіту високу реакційну здатність, необхідну для флюсу. та залізовмісної добавки; термічна обробка долоТрудний до спікання сирий доломіт, як правило, не міту; ви вантаження та охолодження одержаного повинен містити більше 1% R2О3 (полуторних оки 5 71683 6 слів, цебто Fе2О 3, Аl2 О3 тощо). До грудкового дозернистого воно становить 0,4; при зворотньому ломіту цілеспрямовано додають зернистий, виспіввідношенні - 2,5. Якщо відношення масової тримуючи різницю між їхніми крупностями: віднодолі флюсу до масової долі спеченого доломіту шення середньої крупнисті грудкового доломіту складатиме менше за 0,4, то виробництво його (dгр) до зернистого (dзep) повинно складати (3...10). (цебто, флюсу) стане невигідним через низький Зернистий доломіт (напр., фракції 5...20мм) спікавихід, а у спечений доломіт необмінно потрапить ється всередині шару завдяки надходженню тепла крупногрудковий неспечений продукт, що погірвід факела та від перегрітої футерівки через шар шить його якість. Якщо ж згадане відношення педоломіту, що тр удно спікається. Терміни „грудкоревищить 2,5, то флюс втратить якість через привий", „зернистий'', „трудний до спікання" є загальсутність у ньому спеченого доломіту. ноприйнятими у вогнетривній промисловості [3]. Таким чином, у способі виробництва озалізнеГрудковий доломіт у відповідності з [3] являє соного доломітового флюсу операція поділу продукбою доломітову сировину фракції від (30...40мм) ту на кондиційний флюс та спечений доломіт стає до (80..120мм), призначену для випалення в шахтможливою лише за певного складу шихти відповіних печах. Зернистий доломіт випалюють та опідно до вимоги єдиного винахідницького задуму, кають в обертових печах з додаванням залізної що пред'являється до групи винаходів. окалини або без неї. Доломіти, що трудно спікаПорівняний аналіз прототипу та заявленого ються, потребують для свого спікання високої тетехнічного рішення показує, що запропонована мператури (до 1800°С і вище). шихта для одержання озалізненого доломітового флюсу складається з грудкового та зернистого dгр При показнику в шихті 10 має місце неповне випалення та форкомпонентів, % мас: доломіт грудковий трудний до dзер спікання - (25...70%), залізовмісна добавка – мування озалізненого доломітового флюсу: надто (3...10%), доломіт зернистий - решта. Озалізнений великий діаметрів флюсу (більше 100 ... 125мм) доломіт здобувають із спеченого охолодженого призводить до підвищеної частки карбонатів, що продукту поділом останнього на дві фракції, з котне розклалися, в ядрі грудок, а без закінчення дерих крупну ідентифікують як флюс, а дрібну - як карбонізації просочення їх окислами заліза не відспечений доломіт. Таким чином, заявлена шихта бувається. Такий флюс буде нестійким і швидко відповідає критерію „Новизна". (протягом 2...3 днів) розпадеться. Критерій „винахідницький рівень" запропоноПри вмісті у ши хті 25% грудкового сирого дованого технічного рішення обґрунтовується такими ломіту, що тр удно спікається, виробництво озалізміркуваннями: неного доломітового флюсу стає економічно не- шихта призначена для виробництва озаліздоцільним, оскільки грудковий доломіт втягується неного доломітового флюсу одночасно з іншим у спікання переважною масою зернистого доломікорисним продуктом (спеченим доломітом), як це ту, внаслідок чого вихід флюсу буде низьким, а іноді буває у промисловості: наприклад, з вапняку зернистий доломіт, просочений надмірною кількісв ша хтни х пересипних печах одержують одночастю рідкої залізовмісної фази, виявиться непридатно вапно та вуглекислий газ; ним до застосування як заправочного матеріалу. У - найбільш, „очевидне" технічне рішення, що разі ж збільшення долі грудкового доломіту ви ще „лежить на поверхні", а саме, шихта з будь-якого 70% флюс виходить недопаленим через перева(грудкового чи зернистого) доломіту та залізовмісжання у ши хті крупних гр удок та недостатнього ного додатку, не дає позитивних результатів внапросочування їх окислами заліза. слідок одержання неоднорідного продукту (суміші Масова доля залізовмісної добавки залежить озалізненого доломіту та некондиційного продукту, від вмісту окислів заліза в ньому і повинна бути що не розділяється); мінімально необхідною для спікання зернистого - для нейтралізації дії високотемпературного доломіту та утворення скорини феритів на грудкофакела, що призводить небажане спікання флюсу, вому. При використанні прокатної окалини в ши хту цілеспрямовано додають компонент, що (67...69% Fe) масова доля її у шихті становитиме в спікається (зернистий доломіт), котрий бере на межах (3…5)%. Для конверторного шламу себе енергію спікання, залишаючи грудковий тру(55...58% Fe) вона складатиме (7...10)%. Як і для дний до спікання доломіт основою формування прототипу, залізовмісна добавка не повинна містифлюсу. ти більш як 3% кремнезему. Спосіб і шихта випробувані у промисловому Поділ випаленого продукту на дві фракції здійвиробництві в обертових печах Докучаєвського снюється на ситі з розміром вічка, що становить флюсо-доломітового комбінату. Печі мають розмір нижню крупність грудкового доломіту, та верхню 3,6´90м і опалюються природним газом. У шихті зернистого. Відношення мас флюсу та спеченого використали сирий зернистий доломіт (фракції доломіту одержаних внаслідок поділу охолоджено(5...20)мм Стильського родовища (масові долі MgO го продукту залежить від складу ши хти: за мініма- 18,2%; R2О3 - 1,3%) та грудковий доломіт фракції льної долі грудкового доломіту та максимальної (40...80)мм Оленівського родовища (масові долі 7 71683 8 MgO -17,8%; R2O3 - 0,8%). Як залізовмісний додачерез сито з розміром вічка 25мм, внаслідок чого із ток використали залізорудні окотиші. Співвіднозагальної маси було виділено два продукти: озалішення між усередненими розмірами кусків грудкознений доломітовий флюс для використання в вого та зернистого доломіту складало 4,8. конвертерах та спечений доломіт для заправки Випробувано три склада шихти (див. таблицю). подин мартенівських печей. Вихід продуктів та їх Випалений та охолоджений матеріал перепустили властивості представлено в таблиці. Таблиця Результати випробування способу та ши хти в обертових печах Показники Шихта №1 Масова доля у ши хті, %: грудкового тр удного до спікання доломіту (фракція 40...80мм); 56 зернистого доломіту (фракція 5...20мм); 37 залізорудних окатишів (залізовмісного додатку) 7 Відношення усереднених розмірів (діаметрів) грудкового та зернисто4,8 го доломітів Одержано продукту за зміну (8 год.), т крупної фракції (озалізненого доломі-тового флюсу, ОДФ); 51,3 дрібної фракції (спече-ного доломіту, СД) 32,7 Відношення масс ОДВ:СД 1,57 Хімічний склад ОДФ(числівник) та СД (знаменник): MgO, %; 31,2/32,1 Са0,%; 57,6 РезОз, %; 3,7/0,9 Si02, %; 2,1/2,3 CaO + MgO Основність флюса 42,3 SiO 2 Питома цільність ОДФ (числівник) та СД (знаменник), г/см 3 2,1/2,8 Термін збереження гранул ОДФ на вільному повітрі (до з'явлення тріщин), діб 25 Міцність гранул ОДФ на розчавлення, кг/гранулу 118 Питомі витрати палива (умовного), кг/т 332 Винесення пилу із печі (оцінка), кг/т 380 Аналіз результатів показує, що обидва одержані продукти відповідають вимогам, що до них ставляться. Озалізнений доломітовий флюс містить більш як 30% MgO і 3-4% Fе2О3 має достатньо довгий термін зберігання (18...25 діб при тому, що потрібний для транспортування та створення запасу становить біля 10 діб) та високу міцність. Виробництво флюсу потребує значно менших порівняно з прототипом (до 500кг/т) питомих витрат палива та супроводжується меншим за прототип (700кг/т) винесенням пилу. Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а Шихта №2 Шихта №3 25 70 5 7021 9 4,8 4,8 22,4 57,8 0,40 58,2 24,1 2,4 30,7/33,1 60,6 2,9/1,4 2,8/2,9 30,9/31,6 61,1 3,3/0,9 1,7/1,8 32,6 54,1 1,8/2,7 1,9/2,8 18 109 347 500 24 83 329 350 Джерела інформації 1. W.C.Gilpin, C.S.Hedley, B.Bown. Lime Composition. Патент Великобританії №1406608, кл. С21С5/28, заявл. 11.11.1971. 2. Шихта для получения сталеплавильного флюса (Б.А. Алексеев, А.А. Смирнов, В.В. Буксеев и др.). Патент Российской Федерации №2141534, кл. С21С5/36, заявл. 17.12.1998. 3. Технология керамики и огнеупоров. (П.П.Будников, А.С.Бережной, И.А.Булавин и др.). М., Госстройиздат, 1950, с.295-296. Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601