Железорудные окатыши из магнетитового концентрата КЦГОКа основностью 1,35 офлюсовывали известняком и ферритной смесью, содержание которой в шихте изменялось от 0 до 25%. Окатыши обжигали при температурах от 1180 до 1280°С через каждые 20°С. На ртутном поромере исследовали распределение объема пор по радиусам в этих окатышах, что позволиво рассчитать коэффициент неравномерности физической структуры окатышей (п).

Характеристика физической структуры окатышей и их прочность при введении в шихту ферритной смеси приведена в таблицах 8.9-8.11, а также на рис. 8.23 и 8.24. Из приведенных экспериментальных данных видно, что с увеличением ферритной смеси в шихте коэффициент неравномерности физической структуры растет, это значит, что объем пор большого радиуса уменьшается, а объем пор, приходящийся на малые радиусы изменяется незначительно. При повышении температуры обжига окатышей, полученных с ферритной смесью структура его становится более равномерной.

С увеличением равномерности структуры повышается прочность окатышей. Таким образом, один из основных факторов упрочнения окатышей при вводе ферритной смеси в шихту - получение мелкопорисной физической

структуры окатышей, за счёт равномерного образования жидких фаз по объему окатыша.

Рис. 8.24 Влияние содержания ферритной смеси в окатышах и коэффициента
неравномерности физической структуры (rj) на прочность окатышей

Исследование изменения прочности офлюсованных окатышей в зависимости от температуры обжига позволило установить возможность интенсификации процесса уплотнения окатышей за счёт образования расплава. Однако при этом необходимо предотвратить образование такого его количества, которое бы приводило к спеканию окатышей в друзы. С этой целью необходимо создавать в зоне спекания, условия для образования железокальциевого оксидного расплава, обладающего большим поверхностным натяжением, высокой скоростью пропитки и растекания. Это осуществляется путем ввода в шихту ферритной смеси, что способствует также некоторому повышению температуры начала образования расплава.

Определение параметров процесса получения окатышей с ферритной смесью было выполнено применительно к условиям Криворожского Центрального горно-обогатительного комбината. Ферритная смесь включала известняк и возврат обожженных окатышей. Соотношение возврата и известняка в смеси выбирали экспериментально. Химический состав сырьевых материалов был следующим: известняк Каракубский 1,2% Si02; 54% СаО; возврат обожженных окатышей (63,0% Fe^; 2,4% FeO; 87,4% FezCb; 5,4% SiCb; 3.5% СаО. Количество феррритной смеси, добавляемой в шихту составило 15%, что при соотношении возврат : известняк =4:1 обеспечивало его полное использование. При других соотношениях компонентов ферритной смеси возврат, не вошедший в её состов дозировали в шихту без совместного измельчения. Обжиг окатышей производили при температуре 1260, 1280 и 1300°С. Составы шихт и смесей приведены в таблице 8.12.

Результаты исследований приведены на рис. 8.25. из которых следует, что состав ферритной смеси для получения прочных окатышей должен включать 80% возврата и 20% известняка. При этом прочность окатышей, полученных с ферритной смесью такого состава возрастает с 350 кг/ок. до 560 кг/ок.

Использование молотых известняка и возврата в качестве отдельных компонентов шихты без из совместного измельчения, что отражено на рис. 8.27 значениями ординат 100% известняка и 100% возврата, практически не оказывает влияния на прочность окатышей.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к оказышам нижняя граница их прочности на сжатие должна составлять не менее 200 кг/ок.

Окатыши полученные по обычной технологии имеют узкий температурный интервал обжига, который находится в пределах 20-50°С. При введении ферритной смеси в шихту температурный интервал обжига окатышей расширяется до 75-80°С при одновременном увеличении их прочности.

Оптимальная температура обжига для окатышей основностью 0,7 - 1280°С. а для основности 1.35 - 1260°С. С величением содержания ферритной смеси в шихте прочность окатышей возрастает.

ш

500

*2

0^400 о*

и °300

О 20 40 60 80 100

ИЗВЕСТНЯК, g

100 80 60 40 20 О
ВОЗВРАТ, -

Рис. 8.25 Влияние соотношения возврата и известняка в ферритной смеси на
прочность обожженных окатышей:

©-температура обжига 1260°С:

• - температура обжига 1280°С;
о - температура обжига 1300°С.

Экспериментальные данные показывают, что при увеличении количества ферритной смеси в шихте и повышении температуры обжига прочность окатышей возрастает, а увеличение основности её снижает. Из анализа полученных зависимостей следует, что для одновеременного повышения их прочности содержание ферритной смеси в шихте должно составлять 8 - 15%.