Окатыши – железорудный материал, выполненный из мелкодисперсной руды или измельчённых концентратов, в виде гранул округлой формы.
Сырые окатыши формируются при окатывании тонкодисперсного железорудного материала, увлажненного до определенной степени. Любой измельченный материал, обладающий очень большой поверхностью и, следовательно, поверхностной энергией, отличается термодинамической потребностью к укрупнению частиц. Увлажненный железорудный порошок относится к гидрофильным дисперсным системам, характеризующимся интенсивным взаимодействием с водой. В такой системе стремление к уменьшению энергии реализуется как за счет снижения величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз, так и за счет укрупнения частиц. Таким образом, система «дисперсный железорудный материал – вода» обладает стремлением к окомкованию.
Важным фактором, определяющим сцепление частиц и прочность сырых окатышей, является величина исходной удельной поверхности железорудного концентрата. Последняя в большей мере связана о гранулометрическим составов концентрата. Чем больше доля мелких фракций, тем выше величина удельной поверхности концентрата. В настоящее время принято, что доля фракции размером менее 74 микрон должна составлять более 25%, фракции менее 44 микрон – более 75 – 90%, а фракции менее 28 микрон – более 60 – 80%. Другим фактором, оказывающим большое влияние на окомкование, является влажность шихты, причем зависимость прочности сырых окатышей от количества воды в шихте носит экстремальный характер. Оптимальная влажность шихты зависит от свойств железорудного концентрата.
В промышленности окатыши изготавливают в окомкователях барабанного или тарельчатого типа.
Тарельчатый или чашевый гранулятор представляет собой чугунный или стальной диск с бортом, укрепленный на оси, наклоненной к горизонту. Режим окомкования устанавливают, меняя наклон чаши, ее окружную скорость вращения и, при необходимости, высоту борта. Сырые окатыши должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы не разрушиться при транспортировке к обжиговым агрегатам.
В промышленных условиях обжиг ведут в 4 стадии: сушка окатышей, нагрев их до температуры обжига, выдержка при температуре обжига (1200 – 1400 °С), охлаждение.
Технологически схема производства окатышей не имеет принципиальных отличий от похожей схемы получения агломерата.
Окатыши, по сравнению с агломератами, имеют ряд преимуществ, такие как более высокая холодная прочность, что позволяет перевозить их на большие расстояния с низкими потерями, вне зависимости от времени года. Также их можно хранить долгое время на открытых складах доменных цехов без влиятельных потерь прочности.
