Флюсы

Для офлюсования окатышей на отечественных окомковательных фабриках используют известняк или доломитизированный известняк, в зависимости от требований технологии производства доменного передела. Разработана технология производства окатышей с использованием в качестве флюса доломита. Основным составляющим в используемых флюсах является СаО. В магнийсодержащих флюсах (доломитизированный известняк, доломит) количество MgO колеблется от 7 до 19-20% (см. табл. 8.1). Флюс измельчается на окомковательных фабриках в вентилируемых шаровых мельницах до необходимой фракции.

Так, содержание фракции <0,05 мм в флюсе находится в пределах 93- 96%, а удельная поверхность измельченного флюса составляет 420-490 м2/кг (см. табл. 8.2).

8.2.2 Связующие добавки

В качестве связующего на всех отечественных окомковательных фабриках применяют щелочной бентонит (см. табл. 8.1). Главнейшими слагающими минералами бентонитовых глин являются: монтмориллонит, сапонит, нонтронит, бейделит. Ведущее место занимает монтмориллонит.

Материал

Массовая доля компонентов, %

F с0бщ

FeO

Fe203

CaO

MgO

SiO,

A1A

MnO

Ti02

Na20+

S03

PA

П. п.п

K20

S

co2

Концентрат:

СевГОК-1,2

64,67

26,37

63,09

0,35

0,40

8,81

0,26

0,3

-

0,26

-

0,02

0,03

0,28

СевГОК-3

65,42

25,79

64,80

0,22

0,35

8,10

0,10

0,03

-

0,20

0,01

0,04

0,27

ЦГОК

65,88

25,2

66,11

0,19

0,25

7,52

0,14

0,05

0,03

0,07

-

0,04

0,02

0,18

ЦГОК

61,76

28,3

56,79

0,26

0,87

12,07

0,24

0,05

0,03

0,23

0,03

0,04

0,44

ЛебГОК

68,16

27,85

66,43

0,20

0,30

4,73

0,17

0,03

0,03

0,08

0,02

0,04

0,09

ОЭМК

70,00

29,40

67,33

0,15

0,16

2,70

0,11

0,01

-

-

0,01

0,02

-

МихГОК

63,76

24,39

63,99

0,24

0,21

10,09

0,08

0,02

0,01

0,25

-

0,03

0,01

-

КостГОК

66,23

27,73

63,80

0,14

0,14

7,44

0,24

-

-

-

-

0,03

0,37

0,11

! Известняк

0,34

0,22

0,24

50,28-

2,19-

1,95-

0,21-

0,01

-

0,04

0,05

0,01

-

41,91

1

53,72

0,80

0,49

0,76

1

j

Доломитизированный

0,31

0,22

0,20

39,29-

11,23-

1,61-

0,33-

0,09

-

0,03

0,05

0,01

-

42,92

известняк

44,10

8,44

1,94

0,57

Доломит

1,88

0,95

1,63

31,10

18,40

2,97

0,25

0,09

-

0,77

0,04

0,03

-

43,73

Бентонит

4,28

0,51

5,55

2,20-

1,88-

57,96-

14,89-

-

-

2,71

0,12

0,25

-

7,40

1_______________

5,40

3,78

63,19

12,16

350

Химический состав шихтовых материалов для производства окатышей

Физические характеристики шихтовых материалов для производства окатышей

Материал

Влага,

Массовая доля частиц, %, фракцией (мм)

Sya.

%

>0,315

0,25-

0,15-

0,10-

0,074-

0,05-

0,04-

<0,04

м2 /кг

0,315

0,25

0,15

0,10

0,074

0,05

1

___ і

Концентрат:

СевГОК-1,2

10,77

0,2

0,3

0,1

1,3

1,0

2,4

6,8

87,9

191,0 j

СевГОК-3

10,31

-

-

0,6

1,7

и

2,0

19,0

75,6

153,5

ЦГОК

10,48

-

-

0,4

2,3

3,8

23,7

1,2

68,6

202,3

ЦГОК

10,41

1,2

1,9

0,1

1,9

0,5

3,1

9,9

81,4

178,0

ЛебГОК

10,33

-

0,5

0,7

2,0

5,5

20,2

71,1

156,0

ОЭМК

8,97

-

0,2

0,8

1.0

1,4

5,8

90,8

223,4 ;

МихГОК

10,14

0,7

0,9

0,8

2,2

1,5

1,9

6,8

85,2

184,6

!

КостГОК

9,69

-

0,4

0,5

1,7

1,2

1,4

7,3

87,5

189,0 ,

j

Известняк

0,30

-

-

-

0,1

и

5,1

6,7

87,0

460- ;

490 j

Доломитизированный

о

о

і

-

-

-

-

0,1

2,8

7,4

89,7

424-

известняк

480

і

Доломит

0,30

-

-

-

0,2

0,8

3,3

7,2

88,5

433-475

Бентонит

4,10

-

-

-

-

-

6,6

10,8

82,6

520-

і

570 ;

Минеральный состав нерудной части концентратов окомковательных фабрик

Комбинаты (их месторождение)

SiO? o6m %

Минералы, %

Силикаты (в порядке уменьшения их количества)

Карбонаты

силикаты

кварц

карбонаты

СевГОК-1,2

(Первомайское)

8,81

17

74

9

Куммингтонит, родусит, эгирин, биотит,

Доломит, | анкарит ;

СевГОК-3

(Анновское)

8,10

80

19

1

Родусит, стильпномелан, биотит, куммингтонит

Кальцит

ЦГОК

(Петровское)

7,52

90-38

5-54

5-8

Актинолит, куммингтонит, диопсид, биотит, хлорит

Доломит

_______________ |

ЦГОК

(Днепровское)

12,07

66

25

9

Куммингтонит, биотит, хлорит, родусит

Сидероплезит,

доломит

ЛебГОК, ОЭМК (Лебединское)

2,7-4,73

50-25

45-70

5

Родусит, куммингтонит, биотит, зеленая слюда

Доломит

МихГОК

(Михайловское)

10,15

33

62

5

Зеленая слюда, куммингтонит, родусит, эгирин

Сидероплезит,

ДОЛОМИТ 1

КостГОК

7,51

29

69

2

Грюнерит, биотит

Кальцит!

Таблица 8.4

Химический состав мономинеральных фракций силикатов нерудной части концентратов

Наименование

Массовая доля компонентов, %

силиката

Fe

FeO

Fe203

CaO

MgO

Si02

ai2o3

MnO

Na20

K20

Tio2

H20

Эгирин

24,09

-

34,42

-

-

52,27

-

-

13,31

-

-

-

Родусит

17,70

5,91

18,78

-

11,74

56,00

-

-

6,52

-

-

1,05

Зеленая слюда

19,14

4,90

21,90

-

5,25

52,50

0,70

-

0,26

10,15

0,04

4,30

Биотит

15,30

18,05

1,75

-

9,35

36,10

18,84

0,18

-

0,91

0,88

4,03 1

Куммингтонит

30,19

38,80

-

0,25

6,87

51,56

-

0,07

-

-

-

2,45 !

Хлорит

22,51

24,44

5,00

-

5,35

43,77

12,50

-

-

-

-

8,94

Структура монтмориллонита слагается двумя листами кремне­кислородных тетраэдров, разделенными листом алюмокислородных октаэдров. Характерная особенность монтмориллонитовой структуры заключается в том, что молекулы воды и других полярных жидкостей могут входить в межслоевые пространства, вызывая увеличение параметра решетки вплоть до полного разделения слоев. Между слоями и вокруг них находятся адсорбированные катионы щелочных и щелочно-земельных металлов - натрия, калия, кальция и магния. В зависимости от преобладания тех или иных катионов бентониты называются щелочными или щелочноземельными. Теоретическая удельная поверхность монтмориллонита, диспергированного до размеров элементарных ячеек равна 8*106см2/г.

Для промышленного использования имеют значение следующие свойства бентонитов: гидрофильность, способность к диспергированию, влагоемкость, набухаемость.

Гидрофильность характеризует способность бентонита сорбировать на своей поверхности молекулы воды. Гидрофильность пропорциональна теплоте смачивания. Теплота смачивания монтмориллонитов находится в пределах 49,56-89,04 Дж/г. Теплота смачивания позволяет оценивать величину эффективной удельной поверхности глин и количество воды, перешедшей из свободного в связанное состояние.

Способность к диспергированию при смачивании водой. При смачивании бентонитов водой ее молекулы проникают по каппилярам к первичным частицам, а затем в межслоевые промежутки. Благодаря расклинивающему давлению водные прослойки утолщаются, происходит удаление частиц друг от друга вплоть до полного их разобщения. Глина самопроизвольно диспергирует. Способность бентонитовых глин в воде диспергировать характеризуется бентонитовым числом, которое у щелочных бентонитов измеряется в интервале 80-99.

Влагоемкость - характеризует способность глины впитывать влагу. Наиболее влагоемкими являются истинные щелочные бентониты. Капиллярная и максимальная молекулярная влагоемкость у них составляет соответственно 85-92% и 40-45%.

Набухаемость характеризуется способностью бентонитовых глин поглощать воду и значительно увеличиваться в объеме. Наиболее высокой набухаемостью в водной среде обладают истинные щелочные бентониты. Их объем увеличивается свыше 15-20 раз по сравнению с первоначальным.

Ведущим фактором, определяющим прочность сцепления частичек во влажном состоянии, является удельная поверхность материала, которая тем больше, чем выше содержание наиболее мелких фракций. Однако величина суммарной поверхности частиц шихты и конечные показатели процесса производства обожженных окатышей имеют между собой сложные связи. Так, рост удельной поверхности вызывает рост оптимальной влажности концентрата (-1,25% на каждые дополнительные 100 см2 /г), что приводит к снижению производительности обжиговых машин примерно на 1,2%. С одной стороны, более плотные сырые окатыши вызывают снижение скорости и конечной степени окисления, что отрицательно влияет на производительность обжиговых машин и качество обожженных окатышей.

Проведены лабораторные, полупромышленные и промышленные испытания местных заменителей щелочного бентонита, таких как щелочно­земельный бентонит, нонтронит, мергель и др. Кроме того, в связи с тем, что бентонит вносит в окатыши оксид кремния, проводят испытания связующих добавок с минимальным его содержанием или вообще без него: известь, органические вещества. Однако ни один из испытанных заменителей бентонита не внедрен по разным причинам в отечественное промышленное производство окатышей. За рубежом на некоторых окомковательных фабриках используют вместо бентонита гашеную известь и испытано органическое связующее - «перидур».

Комментарии закрыты.