СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА И ЛИНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА
METHOD FOR IRON-ORE CONCENTRATE PROCESSING AND IRON-ORE CONCENTRATE MANUFACTURING LINE

Изобретение относится к области обработки железорудного сырья и может быть использовано при производстве железорудного концентрата.
Существует способ и фабрика для производства железорудного концентрата, при котором в шихту железорудного сырья добавляют связывающие добавки - бетонит, его смесь с водой, известь, хлористый кальций, железный купорос, смешивают компоненты в бункере-смесителе и затем осуществляют окомкование в барабанных, тарельчатых или чашечных окомкователях (Металлургия чугуна. Под ред Е.Ф.Вегмана. М.: Металлургия, 1978, стр.115-116).
Недостатком данного способа и фабрики для его осуществления является невозможность получения высокопрочных составов железорудных концентратов с выдержанной в соответствии с ГОСТом влажностью.
Наиболее близким по технической сущности являются способ обработки железорудного концентрата и линия для обработки железорудного концентрата (Н.Н.Бережной и др. Производство железорудных окатышей. М.: Недра, 1972, стр.211, рисунок 122), при котором обработка концентрата производится централизованно и включает транспортировку, бункерование, дозировку железорудной шихты и связующей добавки в виде извести и смешивание. Линия для обработки железорудного концентрата содержит установленные по ходу технологического процесса и соединенные механизмами передачи материала бункеры, весодозирующие устройства и бункер-смеситель.
Недостаток данного способа - ограничение возможности использования в полной мере физических и химических свойств извести. Шихта железорудного сырья увлажнена. В зимнее время проблемы повышенной влажности усугубляются смерзанием концентрата и примерзанием в вагонах, что сдерживает выгрузку и дальнейшую переработку.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является обезвоживание и восстановление сыпучести железорудного концентрата в зимних условиях.
Технический результат достигается тем, что в известном способе обработки железорудного концентрата, при котором обработка концентрата включает транспортировку, бункерование, дозировку железорудного концентрата и связующей добавки в виде извести и смешивание, осуществляют подготовку железорудного концентрата, заключающуюся в его дроблении, грохочении, фильтрации, и подачу его на конвейер, известняк предварительно обжигают в агломерационной машине с получением горячей извести, которую подают в герметизированный бункер, из которого горячую известь при температуре 200-300°C подают на конвейер с железорудным концентратом дозированно 80-120 кг на тонну железорудного концентрата с получением смеси, которую подают в смеситель и перемешивают до получения однородной массы.
Линия для обработки железорудного концентрата, включающая установленные по ходу технологического процесса и соединенные механизмами передачи материала бункеры, весодозирующие устройства и бункер-смеситель, содержит соединенные механизмами передачи материала шихтовые бункеры для железорудного концентрата и конвейер для железорудного концентрата, соединенные механизмами передачи материала шихтовые бункеры для известняка, шихтовые бункеры для кокса, линию конвейеров для известняка и кокса, весодозирующие устройства для подачи извести, установленные на конвейере для железорудного концентрата, а также смеситель для смешивания железорудного концентрата и горячей извести.
1. Существенными признаками предлагаемого технического решения, отличающими его от прототипа, являются осуществление подготовки железорудного концентрата и подачу его на конвейер, обжиг в агломерационной машине, охлаждение обожженной извести в герметичном бункере до температуры 200-300°C, введение в подготовленный железорудный концентрат горячей извести при температуре 200-300°C, подача горячей извести осуществляется дозированно 80-120 кг на тонну железорудного концентрата.
Подготовка железорудного концентрата, заключающаяся в его дроблении, грохочении, фильтрации, обеспечивает получение равномерности массы потока при транспортировке.
Обжиг известняка в агломерационной печи при высокой температуре обеспечивает получение связующей добавки - обожженной извести.
Подача обожженной извести в герметизированный бункер способствует получению постоянной температуры горячей извести 200-300°C.
Подача свежеобожженной горячей извести при температуре 200-300°C непосредственно в поток железорудного концентрата приводит к ее гашению в пленке воды, распределенной на поверхности частиц, из которых сформированы гранулы концентрата. В результате гашения известь диспергирует на коллоидные частицы, которые в 50-100 раз меньше линейных размеров частиц железорудного концентрата и в несколько раз меньше линейных размеров пор гранул концентрата. Коллоидные частицы гашеной извести заполняют поры гранул концентрата и, тем самым, устанавливают множественные прочностные "перемычки" между их частицами. В железорудном концентрате кроме окислов железа всегда имеются окислы других металлов (алюминий, кремний). Взаимодействие CaO с ними в процессе спекания приводит к образованию ферритов, алюминатов и силикатов. Они при гашении извести присоединяют к себе молекулы воды и образуют гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, представляющие собой студнеобразное тело - гель. Последний при подсушке концентрата переходит в камневидную массу, которая еще больше упрочняет гранулы концентрата. При этом они становятся устойчивыми к переувлажнению.
Горячая известь при температуре 200-300°C, поданная в смеситель, при попадании в железорудный концентрат заполняет поры между железорудными частицами, одновременно пропитывая их и осуществляя жидкофазное спекание.
Дозированная подача обожженной горячей извести 80-120 кг/т железорудного концентрата позволяет получить агрегат при последующей обработке (смешивании) с однородным составом, соответствующим требованиям ГОСТа - с влажностью 4%.
2. Существенными отличиями предлагаемой линии для производства железорудного концентрата являются соединенные механизмами передачи материала шихтовые бункеры для железорудного концентрата и конвейер для железорудного концентрата, соединенные механизмами передачи материала шихтовые бункеры для известняка, шихтовые бункеры для кокса, линия конвейеров для известняка и кокса, весодозирующие устройства для подачи извести, установленные на конвейере для железорудного концентрата, а также смеситель для смешивания железорудного концентрата и горячей извести.
Наличие соединенных механизмами передачи материала шихтовых бункеров для производства железорудного концентрата и конвейера для железорудного концентрата обеспечивает равномерную подачу железорудного концентрата на технологическую линию.
Наличие соединенных механизмами передачи материала шихтовых бункеров для известняка, шихтовых бункеров для кокса, линии конвейеров для известняка и кокса обеспечивает планомерную подачу известняка и кокса к агломерационной печи для обжига известняка.
Наличие агломерационной машины для обжига известняка в составе линии для производства железорудного концентрата позволяет в ходе технологического процесса получать горячую известь, которая вводится в железорудную шихту непосредственно в процессе производства, и позволяет получать железорудный концентрат в соответствии с требованиями ГОСТа.
Наличие весодозирующих устройств для подачи извести, установленных на конвейере для железорудного концентрата, обеспечивает равномерную дозированную подачу горячей извести, 80-120 кг/т железорудного концентрата.
Наличие смесителя для смешивания железорудного концентрата и горячей извести обеспечивает получение однородного состава железорудного концентрата, соответствующего требованиям ГОСТа - с влажностью 4%.
Применение предлагаемого способа обработки железорудного концентрата и линии для обработки железорудного концентрата позволяет получать железорудный концентрат с допустимой влажностью по выходу из обогатительного передела согласно ГОСТу при транспортировке в зимнее время - 4%. Технология позволяет проводить «профилактирование» железорудного концентрата от смерзаемости и повышение его морозоустойчивости и сыпучести в зимнее время.
Предлагаемый способ производства железорудного концентрата и линия для его осуществления поясняются фиг.1, где представлена схема технологической линии производства железорудного концентрата.
Технология производства железорудного концентрата осуществляется следующим образом.
Подготовка железорудной шихты заключается в его дроблении, грохочении и фильтрации. Подготовленное железорудное сырье поступает в шихтовые бункеры 1 корпуса 2 шихтовых бункеров фабрики, далее ленточным питателем 3 подается на ленточный конвейер 4.
Подготовка известняка к обжигу заключается в его дроблении и грохочении. Надгрохотный материал фракции 3-10 мм поступает в шихтовые бункеры 5 корпуса 2 шихтовых бункеров фабрики, подгрохотный материал фракции менее 3 мм складируется на рудном дворе.
Подготовленный кокс фракцией 3-12 мм влажностью 3,4% поступает в бункеры 6 корпуса 2 шихтовых бункеров фабрики.
Их бункеров 5 и 6 корпуса 2 шихтовых бункеров фабрики известняк и кокс ленточными питателями 7 подается на конвейер 8 корпуса 2 шихтовых бункеров, состав смеси: известняк 100% и кокс 9-12%. Далее конвейерами линии 9 передачи известняка и кокса и конвейером 10 корпуса 11 агломерации смесь подается в смесители 12 и челноковым дозатором 13 подается на спекательные тележки агломерационной машины 14. После загрузки на колосниковую решетку тележек смесь известняка с коксом зажигается над зажигательным горном, далее за счет просачивания воздуха происходит выгорание кокса и обжиг известняка. В качестве топлива в зажигательном горне используется мазут.
Обожженная известь поступает в герметизированный бункер горячей извести 15, затем поступает дозированно с помощью весодозирующих устройств, установленных на конвейере 4, по 80-120 кг/т (т.е. от 8 до 12%) железорудной шихты на конвейер 4, по которому от бункеров 1 транспортируется влажный концентрат. Горячая известь при температуре 200-300°C при попадании на железорудное заполняет поры между железорудными частицами, одновременно пропитывая их и осуществляя жидкофазное спекание. Контроль за расходом извести осуществляется по показаниям весов на конвейере 4.
Смесь влажного железорудного концентрата и обожженной извести поступает в смесительный бункер 16, где в результате смешивания происходит получение профилактированного железорудного концентрата. В смесительном бункере 16 степень однородности смешивания достигается до 70-75%. Готовый профилактированный железорудный концентрат конвейерной линией 17 передачи концентрата подается на конвейр 18 узла 19 отгрузки концентрата и далее в погрузочные бункеры 20 узла 19 отгрузки концентрата, откуда отгружается потребителю через систему ленточный конвейер 21 и весы 22 тензометрические вагонные для статического взвешивания узла 19 отгрузки.
Технология производства железорудного концентрата предусматривает подачу железорудного концентрата с конвейера 4 на линию 23 передачи концентрата и далее конвейером 18 узла 19 отгрузки концентрата в погрузочные бункеры 20 узла 19 отгрузки концентрата, откуда отгрузку потребителю через систему ленточный конвейер 21 и весы 22 тензометрические вагонные для статического взвешивания узла 19 отгрузки.
Предлагаемая технология производства железорудного концентрата прошла испытания на Абагурском филиале ОАО «Евразруда».
Предлагаемая технология позволила получить профилактированный железорудный концентрат с содержанием железа 54,4%, содержанием серы 0,04% влажностью 4%. Полученный концентрат отвечает требованиям ГОСТа для металлургических комбинатов, не требует сушки перед потреблением, обладает морозоустойчивостью при его отгрузке и транспортировке в зимнее время.
Использование полученного железорудного концентрата позволила сэкономить энергетические и материальные затраты, требующиеся на сушку влажного концентрата при отгрузке и транспортировке в зимних условиях.