SU869563A3 - Способ производства брикетов из окиси цинка или смеси окиси цинка и окиси свинца - Google Patents

Description

Изобретение относится к подготовке шихтового материала для доменной плавки цинка или цинка и свинца, ) в частности к получению брикетов окиси цинка и окиси цинка вместе с: окисью свинца, пригодных для загрузки в доменную печь.

Известен способ получения брикетов из окисного материала для загрузки в доменную печь, включающий следующие последовательные стадии:

а) обессеривание сульфидного сырья, преимущественно содержащего цинк или свинец или смесь цинка и свинца, и измельчение, если это необходимо, окисного материала, находящегося в .виде частиц;

б) прессование указанного окисного материала, находящегося в виде частиц, под давлением 0,15-3,1 т/см¹ и при температуре не менее 500°С без добавления углеродистого или другого связующего, с образованием кускового окисного загрузочного материала Г1] .

Хотя этот способ с успехом можно проводить для производства огарков, т.е. тонкоизмельченного материала, получаемого обжигом цинковосвинцовых сульфидных руд, в аппарате для обжига (например, в печи для обжига с псевдоожиженным слоем), этот способ совершенно не пригоден для тонкоизмельченной цинковой пыли, получаемой по такому процессу, как, например по печному процессу Вельца, по которому неочищенные твердые компоненты из окислов цинка и железа восстанавливают углеродистым восстановителем во вращающейся печи при противоточной подаче воздуха, и получают суспензию тонкоизмельченной окиси цинка, которую собирают в мешочные фильтры.

Эта очень тонко измельченная окись цинка с трудом подвергается обработке и имеет плохую текучесть при подаче в пресс, например в валковый пресс для получения брикетов. В результате окись может проходить через пресс без образования брикетов или ее уплотнение недостаточно для образования брикетов при повторном прессовании.

Цель изобретения - повынение прочности брикетов, получаемых из тонкодисперсной окиси цинка Или окиси цинка и окиси свинца, пригодных для загрузки в доменную печь.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно из тонкодисперсного окисного материала формуют окатыши со средним диаметром 2-10 мм, предпочтительно 2-6 мм. Затем нагревают их до 500-800°С и прессуют в брикеты под давлением 0,15-3,1 т/см² без добавления связующего.

• В качестве загрузочной окиси предпочтительно применяют окись цинка, хотя он может содержать до 50 вес.% окиси свинца. При использовании большого количества окиси свинца следует изменять условия брикетирования. Разумеется, что кроме окиси свинца материал из окиси цинка может содержать до 25% от всего количества материала других примесей, например, окиси кадмия, окиси кальция, двуокиси кремния или окиси железа, хотя обычно материал в норме не содержит более 10 вес.% таких примесей.

Предпочтительно стадию образования сферических частиц проводят в таком аппарате, как дражировальный аппарат дискового или барабанного типа. В такой аппарат на наклонно вращающийся диск или на вращающийся полый барабан подают тонкоизмельченный порошок и воду. При вращении диска или барабана происходит отбрасывание порошка на его поверхность, движущуюся кверху, и этот порошок удаляется с поверхности с помощью скребковых лезвий и снова падает на дно диска или барабана, откуда он снова уносится на вращающуюся поверхность. Непрерывное вращение влажных частиц порошка приводит к образованию окатышей сферической формы. Окатыши затем нагревают до 500800°С, после чего осуществляют стадию брикетирования.

По альтернативному варианту из тонкоизмельченного порошка можно изготовлять окатыши пропусканием его через нагретую вращающуюся печь (известную под названием агломерационной печи) при 900-1300°С. Окатыши затем охлаждают от 500 до 800°С перед осуществлением стадии брикетирования .

Полезно добавлять некоторое количество тонкоизмельченных углеродистых твердых частиц, например коксовой мелочи, к окиси цинка или к окиси цинка и окиси свинца перед брикетированием, с целью улучшения экономии топлива в процессе плавления за счет снижения количества металлургического кокса, который необходимо подавать в доменную печь вместе с брикетами. Такие углеродистые частицы в обычных условиях не функционируют в качестве связующего, а служат лишь для введения в окисное сырье некоторого количества углерода с тем, чтобы уменьшить количество восстановителя, подлежащего введению в печь.

Предлагаемый способ успешно осуществляют с применением следующего исходного сырья: окисная пыль Вельца, голубой порошок, полученный промыванием на скруббере газов, выходящих из конденсатора доменной печи для получения цинка, и окись Бегхауза, образующая в установке для получения окиси цинка.

Из указанного сырья окисная пыль Вельца и окись Бегхауза представляют собой малоочищенную окись цинка, содержащую относительно небольшое количество примесей, в то время как голубой порошок представляет собой частично металлизованный, частично окисный цинко-свинцовый материал, образующийся при промывании водой на скруббере газов, выходящих из оросительного конденсатора для свинца доменной печи для получения цинка. Более точный .анализ этих материалов дан в примерах, приведенных ниже.

Хотя предпочтительным исходным материалом для предлагаемого способа является тонкоизмельченная окись цинка, получаемая окислением паров цинка, можно использовать другие окислы цинка, например, окислы, полученные обжигом сульфида цинка и измельчением полученного продукта. Итак, предпочтительным исходным материалом являются тонкоизмельченные окислы, получаемые парофазным окислением, например окись' Вельца или окись Бегхауза, собранные из газового потока.

Рекомендуется, чтобы окатыши перед подачей в брикетировочный пресс были высушены и чтобы их температура была доведена до температуры не менее '600^вС. Это особенно важно, если содержание влаги в окатышах высокое, например после операции образования их в барабане. Окатыши подают через бункер в валковый пресс обычным способом и их подвергают прессованию обычным способом с образованием брикетов с хорошей механической прочностью. Прочностью брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет более 80%, а такая прочность в горячем состоянии составляет более 90%, если брикеты получены как из окиси Вельца, так и из голубого порошка с применением предлагаемого способа при температуре брикетирования, составляющей примерно 700°С.

Пример 1. Окись Вельца, содержащую 60,0 вес.% цинка, 11,6 вес.% свинца и 1,7 вес.% серы, подают в виде тонкого порошка вместе с водой на вращаемый диск, на котором формуют почти сферические частицы со средним диаметром от 2 до 6 мм. Эти окатыши нагревают в предварительно нагретой печи, расположенной над вал-.

ковым прессом, до 650°С и затем подают их через бункер в шнековый питатель в углубления валкового пресса. Брикетируют при этой температуре и под давлением 210,9 кг/см². Размеры отверстий составляют 31 21 мм , а их объем составляет примерно'6,5 мм. ⁵ Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 87°·, а в горячем состоянии - 95%, объемный вес составляет 4,67 г/мл, а кажущаяся пористость ·· составляет 13,5%.

Пр и м е р 2. Из окиси Бегхауза, 'содержащий 80 вес.% цинка в виде окисла, формуют сферические окатыши средним диаметром от 2 до 6 мм, т.е. 15 как в примере 1. Эти окатыши нагревают в печи до 800°С, а затем после доведения температуры до 660°С брикетируют под давлением 210,9 кг/см¹ на валковом прессе. Прочность получен 20 ных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 95%, а ’в горячем состоянии - 77%, объемный вес составляет 4,51 г/мл, а кажущаяся пористость составляет 19,6%. 25

Пример 3. 40 вес.% голубого порошка, содержащего 33,9 вес.% цинка, 30,9 вес.% свинца и 5,3 вес.% серы и 60 вес.% окиси Бегхауза, содержащей 80 вес.% цинка, смешивают __п и подают вместе с водой на вращаемый диск и формуют в почти сферические окатыши со средним диаметром более 2 мм. Эти таблетки нагревают в .печи до 800°С и после доведения до 670°С брикетируют под давлением. '210,9 кг/см 1 на валковом прессе с параметрами, указанными в примере 1. Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 92%, в горнем состоянии - 40 99%, объемный вес составляет С

4,98 г/мл, а кажущаяся пористость составляет 10,6%.

П р и м е р 4. Полированную окись Вельца, содержащую 46 вес.% цинка, 9 вес.% свинца, 6 вес.% железа, 2,6 вес.% серы, 6 вес.% окиси кальция и 6,3 вес.% двуокиси кремния, окатыши до размера в диаметром 26 мм, предварительно нагревают в печи при 845°С после доведения до 750°С брикетируют под давлением 210,9 кг/см^.

Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 84%, объемный вес 3,79 г/мл, а кажущаяся плотность 19,1%.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к подготов ке шихтового материала дл  доменной плавки цинка или цинка и свинца, в частности к получению брикетов окиси цинка и окиси цинка вместе с . окисью свинца, пригодных дл  загруз ки в доменную печь. Известен способ получени  брикетов из окисного материала дл  загрузки в доменную печь, включающий следующие последовательные стадии: а)обессеривание сульфидного сырь , преимущественно содержащего цинк или свинец или смесь цинка и свинца, и измельчение, если это необходимо , окисного материала, наход щегос  в .виде частиц) б)прессование указанного окисно го материала, наход щегос  в виде частиц, под давлением 0,15-3 , и при температуре не менее 500 С без добавлени  углеродистого или другого св зующего, с образованием кускового окисного загрузочного ма териала Tl . Хот  атот способ с успехом можн проводить дл  производства огарков т.е. тонкоизмельченного материала, получаемого обжигом цинковосвинцовых сульфидных руд, в аппарате дл  обжига (например, в печи дл  обжига с псевдоожиженным слоем), этот способ совершенно не пригоден дл  тонкоизмельченной цинковой пыли, получаемой по такому процессу, как, например по печному процессу Вельца, по которому неочищенные твердые компоненты из окислов цинка и железа восстанавливают углеродистым восстановителем во вращающейс  печИ при противоточной подаче воздуха, и получают суспензию тоикоизмельченной окиси цинка, которую собирают в мешочные фильтры. Эта очень тонко измельченна  окись цинка с трудом подвергаетс  обработке и имеет плохую текучесть при подаче в пресс, например в валковый пресс дл  получени  брикетов. В результате окись может проходить через пресс без образовани  брикетов или ее упло.тнение недостаточно дл  образовани  брикетов при повторном прессовании . Цель изобретени  - повыиение прочности брикетов, получаемых из тонкодисперсной окиси цинка Или окиси цинка и окиси свинца, пригодных дл  загрузки в доменную печь. Поставленна  цель достигаетс  те что предварительно из тонкодисперсного окисного материала формуют ока тыши со средним диаметром 2-10 мм, предпочтительно 2-6 мм. Затем нагре вают их до ЗОО-бОО С и прессуют в брикеты под давлением 0,15-3,1 т/см без добавлени  св зующего. В качестве загрузочной окиси предпочтительно примен ют окись цин ка, хот  он может содержать до 50 вес,% окиси свинца. При использо вании большого количества окиси свинца следует измен ть услови  бри кетировани . Разумеетс , что кроме окиси свинца материал из окиси цинка может содержать до 25% от всего количества материала других примесе например, окиси кадми , окиси кальци , двуокиси кремни  или окиси железа , хот  обычно материал в норме не содержит более 10 вес.% таких примесей. Предпочтительно стадию образовани  сферических частиц провод т в таком аппарате, как дражировальный аппарат дискового или барабанного типа. В такой аппарат на наклонно вращающийс  диск или на вращающийс  полый барабан подают тонкоизмель .ченный порошок и воду. При вращении диска или барабана происходит отбра сывание порошка на его поверхность, движущуюс  кверху, и этот порошок удал етс  с поверхности с помощью скребковых лезвий и снова падает на дно диска или барабана, откуда он снова уноситс  на вращающуюс  поверхность. Непрерывное вращение влажных частиц порошка приводит к образованию окатышей сферической фо мы. Окатыши затем нагревают до 500ЗОО С , после чего осуществл ют стадию брикетировани . По альтернативному варианту из тонкоизмельченного порошка можно изготовл ть Окатыши пропусканием его через нагретую вращающуюс  печь (известную под названием агломерационной печи) при 900-1300с, Окаты ши затем охлаждают от 500 до перед осуществлением стадии брикетировани . Полезно добавл ть некоторое коли чество тонкоизмельченных углеродист твердых частиц, например коксовой мелочи, к окиси цинка или к окиси цинка и окиси свинца перед брикетированием , с целью улучшени  экономи топлива в процессе плавлени  за сче снижени  количества металлургическо го кокса, который необходимо подава в доменную печь вместе с брикетами, Такие углеродистые частицы в обычны услови х не функционируют в качестве св зующего, а служат лишь дл  вв дени  в окисное сырье некоторого количества углерода с тем, чтобы уменьшить количество восстановител , подлежгицего введению в печь. Предлагаемый способ успешно осуществл ют с применением следующего исходного сырь : окисна  пыль Бельца, голубой порошок, полученный промыванием на скруббере газов, выход щих из конденсатора доменной печи дл  получени  цинка, и окись Бегхауза, образующа  в установке дл  получени  окиси цинка. Из указанного сырь  окисна  пыль Вельца и окись Бегхауза представл ют собой малоочищенную окись цинка, -содержащую относительно небольшое количество примесей, в то врем  как голубой порошок представл ет собой частично металлизрванный, частично окисный цинко-свинцовый материал, образующийс  при промывании водой на скруббере газов, выход щих из оросительного конденсатора дл  свинца доменной печи дл  получени  цинка. Более точный .анализ этих материалов дан в примерах, приведенных ниже. Хот  предпочтительным исходным материалом дл  предлагаемого способа  вл етс  тонкоизмельченна  окись цинка, получаема  окислением паров цинка, можно использовать другие окислы цинка, например, окислы, полученные обжигом сульфида цинка и измельчением полученного продукта. Итак, предпочтительным исходным материалом  вл ютс  тонкоизмельченные окислы, получаемые парофазным окислением , например окись- Вельца или окись Бегхауза, собранные из газового потока. Рекомендуетс , чтобы оКатыши перед подачей в брикетировочный пресс были высушены и чтобы их температура была доведена до температуры не менее . Это особенно важно, если содержание влаги в окатышах высокое, например после операции образовани  их в барабане. Окатыши подают через бункер в валковый пресс обычным способом и их подвергают прессованию обычным способом с образованием брикетов с хорошей механической прочностью . Прочностью брикетов к растрескиванию в холодном состо нии составл ет более 80%, а така  прочность в гор чем состо нии составл ет более 90%, если брикеты получены как из окиси Вельца, так и из голубого порошка с применением предлагаемого способа при температуре брикетировани , срставл ю-щей примерно . П р и м е р 1. Окись Вельца, содержащую 60,0 вес.% цинка, 11,6 вес.% свинца и 1,7 вес.% серы, подают в виде тонкого порошка вместе с водой на вращаемьШ диск, на котором формуют почти .ские частищд со средним диаметром от 2 до 6 мм. Эти окатыши нагревают в предварительно нагретой печи, расположенной над вал-. ковым прессом, до и затем подают их через бункер в шнековый пита тель в углублени  валкового пресса. Брикетируют при этойтемпературе и под давлением 210,9 кг/см. Размеры отверстий составл ют 31 21 им , а их объем составл ет примерно6,5 мм Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состо нии составл ет 87., а в гор чем состо нии - 95%, объемный вес составл ет 4,67 г/мл, а кажуща с  пористость составл ет 13,5%. Пр и м е р 2. Из окиси Бегхауэа содержащий 80 вес.% цинка в виде окисла, формуют сферические окатыши средним диаметром от 2 до 6 мм, т.е как в примере 1. Эти окатыши нагревают в печи до 800°С, а затем после доведени  температуры до 660°С брикетируют под давлением 210,9 кг/см на валковом прессе. Прочность получе ных брикетов к растрескиванию в холодном состо нии составл ет 95%, а в гор чем состо нии - 77%, объемный вес составл ет 4,51 г/мл, а кажуща с  пористость составл ет 19,6%. Пример 3. 40 вес.% голубого порошка, содержащего 33,9 вес.% цин ка, 30,9 вес.% свинца и 5,3 вес.% серы и 60 вес.% окиси Бегхауза, содержащей 80 вес.% цинка, смешиваиот и подают вместе с водой на вращаемый диск и формуют в почти сферические окатыши со средним диаметром более 2 мм. Эти таблетки нагревают в печи до 800С и после доведени  до брикетируют под давлением. 21о,9 кг/см на валковом npecfce с параметрами, указанными в примере 1 Прочность полученных брикетов к рас трескиванию в холодном состо нии составл ет 92%, в горнем состо нии 99%, объемный вес составл ет 4,98 г/мл, а кажуща с  пористость составл ет 10,6%. П р и м е р 4. Полированную окись Вельда, содержащую 46 вес.% цинка, 9 вес.% свинца, 6 вес.% железа, 2,6 вес.% серы, 6 вес.% окиси кальци  и 6,3 вес.% двуокиси кремни , окатыши до размера в диаметром 26 мм, предварительно нагревают в печи при 845с после доведени  до брикетируют под давлением 210,9 кг/см. Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состо нии составл ет 84%, объемный вес 3 ,79 г/мл, а кажуща с  плотность 19 ,1%. Формула изобретени  1.Способ производства брикетов из окиси цинка или смеси окиси цинка и окиси свинца дл  плавки в шахтной печи, включакидий прессование под давлением 0,15-3,1 т/см при 500800С о тличающийс  тем, что, с целью повьЕиени  прючности брикетов из мелкодисперсного материала , предварительно из окисного материала получают окатыши со средним диаметром 2-10 мм.
2. 2.Способ ПОП.1, о тл ич аю щ и и с   тем, что окатьши получают во вращающейс  печи при 900-1300С, после чего их охлаждают до 500-800 С. Приоритет по пунктам: По П.1, 11.12.72. По п.2, 30.05.73. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка ФРГ 2034791, кл. 40а 1/14, 04.02.71.