Активация бентонитовой глины и ее влияние на комкуемость шихты для окатышей

Производство железорудных окатышей в России. Повышение эффективности использования и развития минерально-сырьевой базы бентонитовых глин. Улучшение качества связующей добавки в составе шихты. Изучение проблемы истощения ресурсов железорудных окатышей.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 25.03.2019
Размер файла 164,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Старый Оскол, СТИ НИТУ «МИСиС»

Staryy Oskol STI NITU «MISiS»

Активация бентонитовой глины и ее влияние на комкуемость шихты для окатышей

Activation of bentonite clay and its effect on burden preparation for pellets

Пивикова М.С., магистрант, Ряполов В.В., магистрант

Фирсовская Е.В., студент, Тимофеева А.С., доцент

Pivikova M.S., student, Ryapolov V.V., student magistratury

Firsovskaya Ye.V., student, Timofeyeva A.S., dotsent

Повышение эффективности использования и развития минерально-сырьевой базы бентонитовых глин в России является актуальной проблемой. Основной потребитель бентонита - металлургическая промышленность. Жесткая конкуренция на рынке железорудного сырья, особенно окатышей, вынуждает предприятия сокращать издержки производства и уделять повышенное внимание качеству своей продукции. В России отсутствуют месторождения высококачественного бентонита, но современные методы обогащения позволяют улучшить качество бедных бентонитовых глин с доведением их свойств до уровня бентонита высокого качества [1].

Проблема постепенного истощения ресурсов качественного бентонита, традиционного связующего при производстве железорудных окатышей, приводит к постоянному снижению его качества, росту дефицитности и удорожанию.

В последнее время наибольший интерес представляет рассмотрение связующих веществ, применение которых позволило бы существенно сократить потребление природных ресурсов. При этом связующая добавка должна удовлетворять различным технологическим и экономическим требованиям, а также обеспечивать получение высококачественных окатышей с меньшим содержанием в них пустой породы.

К сырым окатышам предъявляются следующие требования:

Окатыши должны иметь: достаточную первоначальную прочность не менее 0,8 кг/ок и числом сбрасывания с высоты 500 мм на резиновую плиту не менее 6 раз, чтобы в процессе транспортировки их к обжиговой машине они не разрушились; наличие класса 0Ї5 мм должно быть не более 3,0 %, для обеспечения наилучшей газопроницаемости слоя в процессе термообработки; гранулометрический состав сырых окатышей должен быть однородным, средний размер их должен быть в пределах Ї 14+12 мм, для неофлюсованных окатышей класс +18 мм не более 12,0 %, для офлюсованных класс +16 мм не более 3,0 % [2].

На основе обзора научно-исследовательской литературы выявлено, что ресурсосберегающие технологии при производстве окатышей основываются на следующих направлениях:

1.Повышение комкуемости шихты;

2.Повышение связующих свойств шихты;

3.Повышение прочности окатышей.

Практически во всех этим направлениях играет одну из ведущих ролей бентонит.

К бентонитам относят тонкодисперсные глины, состоящие не менее чем на 70% из минералов группы смектита (монтмориллонита, бейделита, нонтронита, сапонита и гекторита), которые обладают высокой связующей способностью.

По химическому составу бентонитовые глины характеризуются повышенным содержанием кремнезема (46-48%) и глинозема (10-15%). Кроме этих компонентов в бентонитовых глинах содержится 6-7% оксида магния, до 8% оксида кальция и связанной воды.

Цель данной работы - улучшить качество связующей добавки в составе шихты при производстве окатышей.

Для этого решено было разработать методику, связанную с активацией бедной бентонитовой глины. Главным компонентом, необходимым для активации бентонита, является кальцинированная сода.

«Сухую» активацию осуществляют путем механического перемешивания соды с бентонитом в определенной пропорции. Активация в этом случае происходит за счет естественной влажности самого бентонита.

Методика активации бентонитовой глины:

- На бентонитовую глину сверху насыпаем кальцинированную соду в определенном процентном соотношении;

- Далее сбрызгиваем смесь водой, тщательно перемешиваем и оставляем настаиваться на определенный срок (7 суток);

- Определяем реологические свойства смеси: пластичность, набухаемость;

- Добавляем реагент из расчета 10, 15, 20, 25, 30% по отношению к массе бентонита. Измельчаем в бентопорошок;

- Определяем реологию: пластичность, набухаемость;

- Окомковываем, определяем комкуемость, свойства сырых окатышей.

Используя данную методику, ожидается выявление такого необходимого содержания кальцинированной соды и реагента для активации бентонитовой глины, при котором прочностные свойства железорудных окатышей будут удовлетворять требованиям по стандарту организаций.

В лабораториях кафедры металлургии и металловедения СТИ НИТУ «МИСиС» были проведены эксперименты с применением данной методики.

Использовалась бентонитовая глина Воронежского месторождения с первоначальным содержанием монтмориллонита 40%. Глину предварительно высушили и измельчили в лабораторном дисковом истирателе до фракции 0,063мм. железорудный окатыш бентонитовый шихта

Следующим этапом была насыпана кальцинированная сода поверх измельченной глины. В смесь добавили дистиллированной воды и тщательно перемешали. Полученная масса настаивалась 7 дней при нормальных условиях. После выдержки смесь высушивали в сушильном шкафу при температуре 70 0C и измельчили в истирателе.

Полученный бентопорошок был использован в качестве связующего компонента при получении сырых железорудных окатышей с добавлением реагента - полимера К-1 в разном процентном содержании по отношению к массе бентонита.

Шихта для железорудных окатышей состояла из железорудного концентрата (99,3%), активированного содой бентонита (0,7%) и реагента - полимера К-1 (10, 20, 30, 40, 50% от массы бентонита соответственно). Шихта засыпалась в лабораторный чашевый окомкователь и окомковывалась определенное время. Полученные окатыши в дальнейшем были разделены на фракции -10мм, +5мм. По выходу годного класса окатышей была выявлена их комкуемость (см. рис. 1).

Рисунок 1 Гистограмма комкуемости шихты от процентного содержания реагента по отношению к массе бентонита

Из гистограммы видно, что наилучшей комкующей способностью обладают шихта в которой содержание реагента от массы бентонита 30%.

Сырые окатыши подвергались испытаниям на прочность. На рисунке 2 показана гистограмма зависимости процентного содержания реагента от массы бентонита на прочность сырых окатышей, проверенной на специальной установке. По результатам экспериментов выявлено наилучшее значение прочности по содержанию в шихте 20% полимерного реагента по отношению к массе бентонита.

Рисунок 2 Гистограмма зависимости прочности на сжатие от процентного содержания реагента по отношению к массе бентонита

Сырые железорудные окатыши также подвергались испытаниям прочности на удар. Окатыши сбрасывались на резиновый настил с высоты 50 см. здесь наилучшие показатели у окатышей, в шихте которых содержание реагента от массы бентонита составляло 20% (рис. 3).

Рисунок 3 Гистограмма зависимости прочности на удар от процентного содержания реагента

Вывод

По результатам проведенных экспериментов можно сделать вывод, что наилучшими прочностными свойствами обладают окатыши, в составе шихты которых имеется полимера К-1 - 20% от массового содержания активированного содой бентонита. Однако, комкуемость выше в случае, когда полимерного реагента в составе шихты 30% от массы бентонита. Это можно объяснить тем, что большее количество полимера способствует скорейшему зародышеобразованию, тем самым увеличивая процент годного класса окатышей.

Список литературы

1 Вайнштейн Роман Михайлович. Исследование и разработка технологии производства железорудных окатышей с целью замены бентонита органическим связующим : Дис. ... канд. техн. наук : 05.16.02 : Москва, 2004 124 c. РГБ ОД, 61:04-5/3692

2 Фомин А.Н., Салькова Е.С. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЫРЫХ ОКАТЫШЕЙ // Научное сообщество студентов XXI СТОЛЕТИЯ. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. VI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6. URL: sibac.info/archive/technic/6.pdf (дата обращения: 16.02.2017)

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Применение бентонитовых глин при производстве железорудных окатышей, входящие в их состав минералы. Исследование влияния органических добавок на свойства сырых окатышей. Физические и химические характеристики связующих добавок, их реологические свойства.

    реферат [3,2 M], добавлен 03.03.2014

  • Процесс получения окатышей из влажных концентратов в окомкователях. Машины и агрегаты фабрик по производству окатышей. Устройство фабрики по производству окатышей. Грануляторы. Конвейерная обжиговая машина. Шахтная печь.

    курсовая работа [256,3 K], добавлен 26.01.2004

  • Окускование полезных ископаемых. Агломерационное производство как один из начальных этапов металлургического цикла. Схема расположения оборудования на фабрике. Производство окатышей. Зависимость прочности окатышей от диаметра и температуры обжига.

    реферат [1,3 M], добавлен 18.11.2013

  • Процесс термообработки шихты. Реакции между твёрдыми компонентами обрабатываемого материала, которые существенно влияют на протекание процессов спекания и упрочнения. Отличие реакции между твёрдыми реагентами от реакций в растворах и расплавах.

    практическая работа [99,7 K], добавлен 17.10.2008

  • Современное металлургическое производство чугуна и стали. Схема современного металлургического производства. Продукция черной металлургии. Откатывание (производство окатышей). Образование сплава железа с углеродом при низкой температуре. Восстановление ме

    лекция [1,0 M], добавлен 06.12.2008

  • Описание работы доменной печи, в зависимости от исходных условий и способа загрузки компонентов шихты в скип. Методы загрузки железорудных материалов. Влияние смешивания рудного сырья с коксом на газодинамические условия и показатели доменной плавки.

    дипломная работа [4,2 M], добавлен 08.12.2014

  • Производство окисленных и металлизованных окатышей на ОАО "Оскольский электрометаллургический комбинат". Характеристика основных цехов. Технологическая схема изготовления литой заготовки. Назначение дуговой сталеплавильной печи, описание узлов агрегата.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.05.2015

  • История металлургического производства. Экономическая классификация запасов полезных ископаемых. Щековая и конусная, валковая, молотковая дробилки. Процесс грохочения и обогащения. Шаровая мельница. Схема фабрики окатышей. Производство чугуна и стали.

    презентация [5,2 M], добавлен 30.01.2016

  • Особенности производства портландцемента или гидравлического вяжущего вещества, получаемого путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Расчет состава сырьевой шихты, расходных бункеров, варочных котлов, шахтных печей.

    реферат [103,5 K], добавлен 21.03.2015

  • Химический состав компонентов шихты. Определение состава доменной шихты. Составление уравнений баланса железа и основности. Состав доменного шлака, его выход и химический состав. Анализ состава чугуна и его соответствие требованиям доменной плавки.

    контрольная работа [88,4 K], добавлен 17.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.