Технологический процесс производства окатышей

В России доля окатышей в общем объёме окускованного сырья составляет в среднем 30%. Высок интерес стран с развитой металлургией к железорудным окатышам, как к одному из основных видов сырья для доменного производства, так, например, в Швеции до 100% окатышей составляют железорудную часть доменной шихты, в США и Канаде – 70-80%.

Сейчас металлурги рассматривают железорудные окатыши с точки зрения качественного сырья, приближающегося по однородности свойств к агломерату, а также с позиций перспективности сырья, способного транспортироваться на любые расстояния без потерь ими металлургических свойств. С другой стороны, фабрики по производству окатышей испытывают трудности, связанные с отсутствием или низким качеством бентонита, повышающего свойства сырых окатышей и их термостойкость.

Окатывание (или производство окатышей) является сравнительно новым, быстро развирающимся способом окускования рудных материалов. Окатыванием называют процесс получения окатышей из влажных концентратов в окомкователях с последующей сушкой и упрочняющим обжигом окатышей в обжиговых агрегатах.

Окатыши – рудный материал, полученный из мелкой (пылевидной) руды или тонкоизмельченных концентратов, в виде шарообразных гранул диаметром 2-3 до 30 мм (обычно 10-15 мм). Железнорудные окатыши применяются главным образом в доменной плавке. 

Окатыши – твердые шарообразные тела, полученные путем окомкования тонкоизмельченных рудных материалов с добавкой связующих веществ с флюсами или без них с последующим упрочнением способами обжига, цементации или автоклавирование.

По соотношению содержания основных и кислых пород (основности) окатыши разделяют на отфлюсованные (частично или полностью) и неотфлюсованные (окисленные). Производство окисленных окатышей включает окомкование шихты (получение сырых окатышей) в барабанных, тарельчатых или чашевых окомкователях и упрочнение их обжигом или безобжиговыми методами. В зависимости от использования добавок различают железнорудные, железномарганцевые, железноникелевые и другие окатыши. Железнорудные окатыши, в которых часть оксидов железа (до 95%) восстановлена до металла, называются металлизированные (используются, главным образом, в электросталеплавильных печах для получения качественной стали).

Качество окатышей выражают большим перечнем показателей, отражающих их свойства и функциональные признаки. Обычно их группируют на следующие четыре признака: 1) химико-минеральный состав; 2) механические свойства; 3) физико-химические свойства и 4) стабильность качественных параметров.

По химико-минеральному составу окатыши делят на неотфлюсованные, отфлюсованные и доломитизированные.

Параметрами качества, выражающих механические свойства окатышей являются: крупность, прочность на разрушаемость и истираемость, содержание лимитируемого класса < 5мм и пористость.

В группу физико-химических свойств входят следующие признаки: 1) восстановимость; 2) прочность при восстановлении (при различных температурах: а – 600-800 oС; б – 800-950 oС); 3) газодинамические свойства расплава, измеряемые путем перепада давления при восстановлении; 4) размягчаемость; 5) набухаемость.

Стабильность качественных параметров оценивают по их колебаемости, которую регламентируют указанием двух величин: пределами колебаний (±% от среднего значения) и количество проб, укладываемых в обозначенные пределы.

Складирование и отгрузка готовых окатышей Для производства окатышей в цехе используют железорудный концентрат, доломитизированный известняк, глину бентонитовую, активированный торф и газообразное топливо. Подготовка концентрата. Пульпа подается по пульпопроводу, магнитно флокируется и поступает в сгустители, где. взвешенные твердые частицы (с содержанием твердого 30...45%) осаждаются на дно и сгребаются к центру разгрузочной воронки. Сгущенный продукт-пульпа с плотностью 55 ... 65 %. удаляется со дна сгустителя насосами и размагничивается. Затем перегоняется в резервуары с механическими мешалками для усреднения. Из резервуаров насосами пульпа перегоняется в распределитель принудительной подачи. Для поддержания постоянного давления в распределителе приводы насосов имеют бесступенчатую регулировку. Подача пульпы на фильтр регулируется автоматически, так чтобы количество поступающей пульпы соответствовало производительности фильтра. Для каждой технологической линии предусмотрено 10 фильтров, в том числе один резервный. Влажность кека составляет 9.5%. Концентрат подается в дозировочные бункера, а распределение по бункерам производится при помощи плужковых сбрасывателей. Дозирование и смешивание компонентов шихты. Концентрат, известняк, бентонит и торф при помощи автоматических весодозаторов выдаются на сборный конвейер в заданной пропорции. Смешивание осуществляется в роторном смесителе, установленном на ленте, а затем однородная шихта поступает в барабанные окомкователти. Окомкование шихты. За счет перекатывания материалов и поверхностного натяжения воды, которая впрыскивается для регулирования процесса окомкования в барабане. Рост размера гранул прекращается, когда в барабане не остается мелких частиц. Дальнейшее перекатывание материала в окомкователе обеспечивает механическое уплотнение окатышей, для транспортировки, загрузки на решетке и тепловой обработки на ней без разрушения. Для получения нео6ходимой влажности шихты, предусматривается подача воды в окомкователь. После окомковання окатыши проходят грохочение на роликовом грохоте с разделением на 2 класса: минус 9,5мм и плюс 9,5мм. Окатыши с размером менее 9,5мм ленточными конвейерами возвращаются в окомкователь для дальнейшей доработки. Сырые окатыши размером крупнее 9,5 мм. подаются на роликовый грохотукладчик с помощью которого производится дополнительно отделение мелочи и укладка кондиционных окатышей на колосники движущейся решетки равномерным слоем высотой около 180 мм. Мелочь после роликового укладчика возвращается на конвейер концентрата после фильтров.