2.3.3 Получение окатышей безобжиговым путем

Основные эксплуатационные и капитальные затраты на производство окатышей связаны со стадией обжига, поэтому в различных странах ведут поиски метода упрочнения окатышей без их высокотемпературной обработки. В настоящее время опробованы два варианта безобжигового получения окатышей.

Автоклавный метод

В черной металлургии этот метод опробован в Воронежском государственном университете. Упрочнение происходит в результате образования связки цементационного типа, представляющей собой гель, состоящий из оксидов кальция, магния, кремния и частично железа. Связка образуется при взаимодействии извести, добавляемой к концентрату, с кремнеземом. Преобладающими минералами связки являются гидросиликаты кальция. Взаимодействие извести с кремнеземом происходит в результате 2—5 ч выдержки в автоклаве при 180—200 °С и давлении пара 1 — 1,5МПа. Необходимы тщательное перемешивание шихты, а также перевод извести в шихте непосредственно перед окомкованием в гидрооксид кальция (во избежание разрушения окатышей при паротепловой обработке). Для этого целесообразно силосование шихты в течение нескольких часов. Применение автоклавированных окатышей, видимо, более перспективно в сталеплавильном и ферросплавном производстве, так как окатыши обладают невысокой прочностью при восстановлении. Недостатками метода являются также невысокая производительность и периодичность процесса.

Производство окатышей на цементной связке

В качестве связки используют портландцементный клинкер. Упрочнение окатышей происходит в результате реакций гидратации основных клинкерных минералов — алита (Ca₃Si0₅), пятикальциевого триалюмината (СаА1_вО₁₄), четырехкальциевого алюмо-феррита (Ca₄Fe₂Al₂O_l0) и др., в результате которых в окатышах образуется связка сложного состава, подобная получаемой при автоклавной обработке.

Основным недостатком способа является большая суммарная продолжительность процесса упрочнения (21—28 сут). Нормальному течению процесса препятствует также слипание окатышей, что требует создания «буферного» слоя концентрата и усложнения схемы. Перспективы получения окатышей безобжиговым путем до настоящего времени не являются ясными ввиду отсутствия надежных промышленных технико-экономических данных их производства и проплавки.