Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Криворізький технічний університет

Кафедра металургії чорних металів та ливарного виробництва

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Технологія виробництва окускованої залізорудної сировини»

для студентів спеціальності 6.090401

«Металургія чорних металів»

Кривий Ріг

2011

Зміст

	Стор.
Лабораторна робота №1. Отримання сирих обкотишів і визначення їх властивостей	3
Лабораторна робота №2. Випалення сирих обкотишів	8
Лабораторна робота №3. Отримання агломерату з тонкодисперсних залізорудних матеріалів	13
Лабораторна робота №4. Відбір та підготовка проб шихтових матеріалів та оку скованої сировини для аналізу	19
Лабораторна робота №5. Визначення металургійних властивостей окускованих залізорудних матеріалів	27

Лабораторна робота № 1 отримання сирих обкотишів і визначення їх властивостей

Мета роботи – ознайомлення зі способами виготовлення сирих обкотишів з різних шихт і методами визначення їх міцності.

Теоретичні відомості

Для виготовлення обкотишів придатні концентрати, які мають вміст фракцій –50 мкм 85–95% і питому поверхню 160–220 м²/кг. Допустимі коливання цих показників відповідно ± 2% і ± 5,0 м²/кг. Грубіші концентрати утворюють недостатньо міцні гранули, а більш дрібні утворюють нерівномірні грудки невизначеної форми. Останні потребують також спеціальної підготовки до огрудкування – вогневої сушки, високоінтенсивного змішування після сушки і розпушування.

Офлюсування сировини при підготовці значно поліпшує її металургійні властивості – підвищує температуру початку плавлення, що сприяє збільшенню продуктивності доменних печей, а також зменшує вміст сирого вапняку у доменній шихті, що призводить до економії коксу до 40 кг на кожні 100 кг сирого вапняку.

Добавкою вапняку у шихту для огрудкування можливо поліпшити або погіршити її здатність до огрудкування в залежності від тонкості подрібнення вапняку, яку звичайно підтримують рівною 300–500 м²/кг: до грубих концентратів додають більш тонкий вапняк і навпаки.

Бажана основність обкотишів дорівнює 1,2–1,25, тобто рівною приблизно до основності доменного шлаку. Але вміст вапняку у шихті для огрудкування обмежується величиною 15–18%, бо при більшому його вмісті різко зменшується продуктивність випалювальних агрегатів і міцність готового продукту. Отже ступінь основності, як відношення вмісту у шихті основних оксидів (СаО + MgO) до кислих оксидів (SiO₂ + Аl₂О₃), обмежується вмістом останніх. Тому для криворізьких концентратів (7,5–8,5% SiO₂ ), маємо основність обкотишів 0,6–0,8.

Обов'язковою складовою частиною шихти для огрудкування є зміцнюючі домішки. На сьогодні випробувано багато різних зміцнюючих домішок – як мінеральних, так і органічних, але найширшого розповсюдження набув бентоніт. Відоме використання залізного купоросу FeSO₄ для зміцнення обкотишів, які переробляються шляхом одержання губчатого заліза. Обкотиші для металізації часто зміцнюються вапном, гашеним або свіжевипаленим. До органічних зміцнюючих домішок відносяться крохмаль, поліакриламід, торф і буре вугілля. Ці домішки також випробувані в промислових масштабах.

Сирі обкотиші повинні відповідати певним вимогам за розміром і міцністю. Розмір обкотишів характеризується їхнім гранулометричним складом: вміст фракцій 10–15 мм повинен бути 90–95%, фракцій –5 мм і +20 мм пови­нен бути не більше 3–5%.

Міцність сирих обкотишів визначається їх опором стисненню й ударові. Міцність на стиснення повинна бути не меншою за 8–10 Н/обкотиш, щоб вони не сплющувались у шарі висотою до 500–600 мм. Міцність на удар повинна бути такою, щоб кожний обкотиш витримував 5–6 падінь з висоти 500 мм. Саме стільки перевантажень вони повинні здійснити від огрудкувача до випалювального агрегату.

Сирі обкотиші виготовляють у чашових (тарілкових) чи барабанних огрудкувачах. Помислові тарілкові огрудкувачі мають діаметр 5,5–7,5 (9,0) м, висоту борту 0,8–0,6 м і кут нахилу 45–60°. Барабанні огрудкувачі мають діаметр 2,8–4,5 м і у 2–4 рази більшу довжину, кут їх нахилу становить 3–8°. Швидкість обертання огрудкувачів і продуктивність відповідно складають 4–12 об/хв. і 30–200 т/год. Чашові огрудкувачі дешевші та менш металоємні, ніж барабанні. Вони мають більшу питому продуктивність на займану площу, але барабанні огрудкувачі більш розповсюдженні за кордоном, бо виробляють обкотиші з більш рівномірним ситовим складом. Барабанні огрудкувачі здатні огрудковувати шихти з більшою вологістю і з більшою її коливаємістю, а також шихти з гіршою здатністю до огрудкування, ніж тарілкові огрудкувачі.