Флюсующие и упрочняющие добавки
В СССР для выплавки чугуна применяют основные флюсы. Присутствие в них кремнезема и глинозема нежелательно, поскольку эти соединения снижают содержание окиси кальция и требуют дополнительного расхода основных окислов на ошлако - вание.
Для производства офлюсованных окатышей в качестве основных флюсов могут применяться известняк, гашеная известь и железофлюс (ожелезненная известь). В промышленном масштабе применяется пока только известняк. На окомковательных фабриках КМА целесообразно использовать мел. Известняк состоит
в основном из кальцита СаСОз. В зависимости от происхождения известняки встречаются в виде плотных, прочных кристаллических разновидностей и в виде мягких с низким насыпным весом ракушечников и мела.
Кристаллические известняки имеют насыпной вес 2200— 2600 кг/м3 и прочность до 2000 кГ/см2. Насыпной вес и прочность ракушечников соответственно составляют 1300—1400 кг/м3 и 100—250 кГ/см2. Мел в зависимости от содержания СаСОз разделяется на три сорта (марки А, Б, В), из которых только первый сорт, содержащий нерастворимый остаток до 2%, пригоден для офлюсования окатышей.
Соединение кальцита с магнезитом (MgC03) называется доломитом. Он содержит 54,35% СаСОз и 45,65% MgC03. Примесь магнезита в известняке повышает прочность и стойкость обожженных офлюсованных окатышей при хранении [72].
Известь и ожелезненная известь (железофлюс) относятся к искусственным флюсам. Добавка 4—5% негашеной извести приводит к уменьшению содержания несвязанной воды в концентрате с И до 9% [52]. При этом в шихте, направляемой на окомкование, вся известь должна быть полностью погашенной, так как реакция гйдратации извести протекает с увеличением объема, что будет приводить к разрушению сырых окатышей, а снижение влажности при этом сделает их хрупкими и малотранспортабельными. Гашеная известь обладает свойствами коллоидных тел и может быть также упрочняющей добавкой. Однако упрочнение окатышей известью значительно меньше, чем бентонитовыми глинами. Поэтому ее расход должен быть в 5—10 раз больше, чем бентонитовой глины. При добавке к концентрату более 10% гашеной извести окатыши при обжиге растрескиваются и допустимая скорость их нагрева снижается в большей степени, чем при добавке мела или известняка.
При производстве окатышей безобжиговыми методами известь является основным вяжущим веществом и флюсом.
Железофлюс впервые был получен в Советском Союзе [53, 75] и применен для офлюсования окатышей из относительно бедных магнетитовых концентратов [53]. Ожелезненную известь производили на агломашине из шихты, содержащей 42% железного концентрата, 46% известняка и 12% твердого топлива.
В окомковываемую шихту добавляли около 40% железофлю - са, содержащего 33,5% железа, 10,4% кремнезема, 33,6% окиси кальция, в том числе свободной 5,5%. При этом прочность сырых окатышей на раздавливание увеличилась с 0,7—0,75 до 0,95—1 кГ/окатыш и на удар с 4—5 до 6—8 падений с высоты 300 мм до разрушения. Обожженные окатыши, офлюсованные ожелезненной известью, имеют значительно большую стойкость при хранении, чем офлюсованные известняком. Процесс обжига окатышей из шихты, содержащей железофлюс, осуществить лег
че, так как для их упрочнения до 80—130 кГ/окатыш достаточна относительно низкая температура (1100—1150°С).
Для офлюсования богатых малокремнистых концентратов, требующих добавки относительно небольшого количества оснований, выгоднее применять известняк, так как единица окиси кальция в ожелезненной извести в 4 раза дороже, чем в известняке, и технологическая схема процесса получения окатышей усложняется [72].