§ 5. Производство окатышей

Окомкование тонкоизмельченного концентрата мето­дом агломерации экономически невыгодно вследствие снижения производительности агломерационных машин и ухудшения качества агломерата, поэтому в последнее время получает большое распространение способ подго­товки железных руд окомкованием тонкоизмельченных концентратов методом окатывания. Продукт этого про­изводства — окатыши — используется как в доменной печи, так и для прямого получения железа восстановле­нием окатышей газом.

Окомкование рудного концентрата производится при помощи увлажнения и добавления связующего бентони­та (мелкодисперсной глины). При производстве офлюсо­ванных окатышей добавляют известь. После перемеши­вания шихты ее направляют на гранулятор, в котором и происходит образование комков. Гранулятор представ­ляет собой вращающийся барабан. Длина барабана в 2—3 раза больше его диаметра. Барабан наклонен на 2—3,5°. Благодаря поверхностным силам сцепления ма­териал в грануляторе слипается в комья по принципу об­разования снежного кома, и при вращении гранулятора происходит обкатка комков до сферической формы. Ком­ки могут иметь диаметр от 2 до 30 мм в зависимости от режима вращения барабана. Окомкование может быть также осуществлено в наклонной чаше диаметром до 7 м с бортами (рис. 14). Угол наклона чаши 45—60°, часто­та вращения 6—9 мин-1. Размер окатышей зависит от угла наклона и частоты вращения чаши.

В чаше одновременно с процессом окомкования про­исходит процесс сортировки окатышей по их крупности. Производительность чаши составляет 90 т/ч, барабан­ный гранулятор имеет производительность до 30 т/ч. Сы­рые окатыши подвергают сушке при 300—600 0C и уп­рочняющему обжигу при 1200—1300 0C. При обжиге образуется либо керамическая связка, либо происходит частичное размягчение поверхностного слоя частиц и их сваривание. Обжиг производится в шахтных печах, коль­цевых или конвейерных обжиговых машинах или на аг­ломерационных лентах.

На рис. 15 представлена схема производства окаты­шей. Исходная шихта, состоящая из возврата, концент­рата и тонкоизмельчен – ного известняка, из бун­керов подается на тран­спортер. Количество ших­ты определяется дозато­рами, расположенными снизу бункеров. В бара­бане происходит смеше­ние шихты, затем к ших­те добавляют бентонит для связи и воду. На та­рельчатом грануляторе происходит окомкование. Готовые сырые окатыши подают на ленточную спекательную машину. На конвейере машины окатыши проходят три зоны: I — подогрева, суш­ки; II — обжига; III — OX – Рис. 14. Тарельчатый граиулятор: лаждения. В зоне сушки 1 — чаша; 2 — скребки окатыши подогревают до 4000C теплом газов из

Зон обжига и охлаждения. В зоне обжига температура достигает 1200—1350 0C благодаря сжиганию газа или мазута.

Обогрев шихты происходит сверху. В зоне охлажде­ния через слой окатышей продувается холодный воздух. Охлажденные окатыши разгружают на грохот. Фракции >10 мм направляют в доменные печи, а <10 мм —¦ на переработку.

При обжиге происходит упрочнение окатышей вслед­ствие протекания следующих процессов: 1). окисления магнетита до гематита: 4Fe304+02 = 6F203, когда между зернами магнетита появляются перемычки из гематита, которые связывают все зерна в прочный монолит; 2) спе­кания отдельных железорудных зерен и укрупнения мел­ких; 3) образования в офлюсованных окатышах жидкой фазы, состоящей из феррита кальция: CaO-Fe2O3 и 2СаО-Fe2O3 с температурой плавления 1216—1230 °С.

Окатыши получаются более прочными, чем агломе­рат, что имеет большое значение при перевозках и пере­грузках. Применение окатышей в доменной печи повы-

Известняк 0-0,5мм

Л

Возврат Бентонит ,–L


Вода

Рис. 15. Схема производства окатышей:

/ — шихтовые бункера; 2 —сбориый транспортер; 3 — смесительный барабан; 4 — бункер для бентонита; 5 — тарельчатый гранулятор; 6 — Обжиговая машина; 7 — вентиляторы; 8 — грохот

Шает ее производительность благодаря равномерному распределению материалов, высокой газопроницаемости, применению продукта хорошо подготовленного к восста­новлению, ибо в нем смешаны и находятся в тесном кон­такте руда и флюс. Стоимость окатышей —12,6 руб/т. В 1983 г. в СССР производилось около 160 млн. т агломе­рата и около 40 млн. т окатышей.