RU2237722C1 - Брикет - компонент доменной шихты - Google Patents
Брикет - компонент доменной шихты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237722C1 RU2237722C1 RU2003119683/02A RU2003119683A RU2237722C1 RU 2237722 C1 RU2237722 C1 RU 2237722C1 RU 2003119683/02 A RU2003119683/02 A RU 2003119683/02A RU 2003119683 A RU2003119683 A RU 2003119683A RU 2237722 C1 RU2237722 C1 RU 2237722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- briquette
- iron
- mixture
- carbon
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихтовых материалов для доменной плавки. Брикет - компонент доменной шихты получают путем прессования под давлением 500-1000 МПа из шихты, включающей углеродсодержащие материалы, природные железосодержащие материалы, флюсующие добавки и связующее органической природы, например лигносульфонат. Крупность материалов, входящих в шихту не превышает 1 мм. Шихта для производства брикетов содержит углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия, кремния, соотношения которых находятся в следующих пределах: С:Fe=0,35...0,6; CaO:SiO2=0,3...1,6; MgO:Al2O3=0,25...1,25. Использование изобретения обеспечивает чистоту брикета по содержанию вредных для качества металла примесей. 4 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихтовых материалов для доменной плавки.
Известно техническое решение - брикет для выплавки металла, приготовляемый из смеси прокатной окалины и связующего путем прессования, сушки и спекания при 1100-1200°С. В качестве связующего в смеси для производства брикета используется нонтронит [1]. Недостатком известного технического решения является его узкая направленность (использование в качестве компонентов шихты только окалины) и многостадийность технологии производства брикета - приготовление смеси, прессование, сушка, термообработка.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известное техническое решение - брикет для выплавки металла, имеющий правильную геометрическую форму и получаемый путем прессования из увлажненной шихты, включающей углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы и минеральное связующее, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия, кремния и других элементов. Шихта для брикета приготовляется из мелкодисперсных железосодержащих отходов металлургического производства, тонкоизмельченных углеродсодержащих отходов и связующего, в качестве которого используется механическая смесь природных минеральных материалов - суглинка, глины или полевого шпата и карбоната натрия. Шихту для брикета увлажняют водным раствором жидкого стекла, а полученные путем прессования брикеты сушат [2].
Недостатком данного известного технического решения является то, что брикет для выплавки металла, получаемый по описанной технологии, не обладает достаточной термостойкостью, что не позволяет использовать его в качестве шихтового материала в шахтных, например доменных печах. Кроме того, наличие щелочных металлов (карбонат натрия, жидкое стекло) в составе брикета также ограничивает его применение в доменной плавке.
Недостатком данного технического решения является также то, что оно не регламентирует химического состава брикета, а именно соотношения содержаний углерода и железа, которое определяет восстановительный потенциал вещества брикета, а также соотношения оксидов, которые определяют свойства шлака, образующегося из пустой породы брикета. Отклонение указанных соотношений от оптимальных может вызывать ухудшение показателей доменной плавки при использовании брикетов в шихте из-за повышенной вязкости образующегося из них шлака вследствие его гетерогенности или высокой температуры кристаллизации.
В известном техническом решении-прототипе не регламентируются также предельно допустимые размеры частиц компонентов шихты, превышение которых может уменьшать холодную прочность брикетов.
Недостатком известного технического решения является также и то, что применение в его составе техногенного железосодержащего сырья может приводить к появлению в составе брикета нежелательных элементов, например цинка, или других цветных металлов, поступление которых в доменную печь ограничивается технологическими инструкциями.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных технических решений - аналогов и прототипа, обеспечение высоких металлургических свойств брикета - компонета доменной шихты и его чистоты по содержанию вредных для качества выплавляемого металла и для работы печи примесей.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в брикете - компоненте доменной шихты, получаемом путем прессования из увлажненной шихты, включающей углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы и минеральное связующее, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия, кремния и других элементов, массовые отношения следующих элементов и оксидов в шихте C:Fe, CaO:SiO2, MgO:Al2O3 соответственно находятся в пределах 0,35...0,6, 0,3...1,6, 0,25...1,25, крупность материалов, входящих в шихту, не превышает 1 мм, а прессование шихты производят под давлением 500-1000 МПа.
Решение поставленной технической задачи обеспечивается также тем, что в шихте для получения брикета в качестве углеродсодержащего материала используют коксовую мелочь, и/или антрацит и/или уголь, и/или бой графитированных или углеродистых электродов и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или графитовую спель.
Дополнительно решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в шихте для получения брикета в качестве железосодержащего материала используют: богатую железную руду и/или железорудный концентрат.
Кроме того, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в шихте для получения брикета в качестве флюсующих добавок используют известь и/или доломитовый клинкер, и/или плавиковый шпат, и/или сталеплавильные шлаки, и/или отходы сварочного флюса.
Решение поставленной технической задачи улучшается также тем, что в шихте для получения брикета-компонента доменной шихты в качестве связующего используются связующие органической природы, например лигносульфонат.
Сущность изобретения заключается в следующем. Поддержание в шихте брикета для выплавки чугуна отношения содержаний углерода и железа в пределах 0,35...0,6 обеспечивает 100% металлизации оксидов железа железосодержащих материалов при различных содержаниях железа в брикете. Нижний предел относится к шихте брикета, содержащей 35-40% Fe с окисленностью (атомарным отношением O:Fe) 1,33-1,35, верхний - к шихте, содержащей 45-50% Fe с окисленностью 1,45...1,49. Нижний предел учитывает также расход углерода на науглероживание железа, образующегося из железосодержащих материалов брикета. Уменьшение отношения C:Fe ниже 0,35 снижает экономию кокса, получаемую при использовании брикетов в доменной плавке. Превышение верхнего предела приводит к образованию гетерогенного шлака из пустой породы брикета вследствие внедрения в шлак неизрасходованных частиц кокса или полукокса. Гетерогенный шлак имеет повышенную вязкость, низкую текучесть и уменьшает газопроницаемость нижней части печи, как в зоне шлакообразования, так и в коксовой насадке под зоной шлакообразования, что приводит к снижению производительности печи.
Поддержание в шихте брикета отношений оксидов CaO:SiO2 и MgO:Al2O3 соответственно в пределах 0,3...1,6 и 0,25...1,25 обеспечивает образование из пустой породы материалов брикета шлаков с относительно невысокой температурой кристаллизации (1300-1400°С), которые растворяются в жидких железистых первичных шлаках, образующихся из пустой породы других компонентов шихты (агломерат и окатыши). При этом нижнему пределу отношения CaO:SiO2 соответствует верхний предел отношения MgO:Al2O3, и наоборот. Нижний предел отношения MgO:Al2O3, в свою очередь, соответствует повышенному содержанию глинозема (15-25%) в шихте для получения брикета, а верхний предел - умеренному содержанию глинозема (5-10%) в этой шихте. Заданные пределы выбраны, исходя из опытных данных, полученных при исследовании температур кристаллизации и вязкости синтетических и промышленных доменных шлаков различных заводов [3, 4]. Конкретные значения этих отношений выбирают исходя из состава основных железосодержащих компонентов шихты для производства брикета и обеспечивают с учетом их состава и состава золы углеродсодержащих компонентов шихты путем соответствующего дозирования флюсующих добавок.
Использование в составе шихты брикета материалов крупностью 0-1,0 мм обеспечивает получение необходимой холодной прочности брикета при прессовании. Применение более крупных материалов ухудшает механическую прочность брикетов. Применение в качестве связующего материалов органической природы, например лигносульфоната, уменьшает попадание в брикеты пустой породы и обогащает их восстановительными компонентами. Применение давления прессования в пределах 500-1000 МПа обеспечивает высокую плотность брикетов и способствует их упрочнению. Нижний предел давления получен опытным путем, а верхний обусловлен экономическими соображениями. Превышение его вызывает удорожание получаемых брикетов вследствие роста энергозатрат и материалоемкости применяемого оборудования.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. Брикеты - компоненты доменной шихты производили из смеси гематитовой руды крупностью 0...1 мм с содержанием железа 54% и магнетитового концентрата с содержанием железа 68% крупностью 0...0,15 мм. В качестве углеродсодержащего материала использовали коксовую мелочь крупностью 0-1 мм. В качестве связующего использовали лигносульфонат, а в качестве флюсующей добавки - доломитовый клинкер крупностью 0...1 мм. Брикеты производили путем прессования с давлением 800 МПа на лабораторном прессе.. Шихта для производства брикета в соответствии с изобретением характеризовалась следующими соотношениями элементов и оксидов: C:Fe=0,52, CaO:SiO2=1,25, MgO:Al2O3=0,58. Полученные брикеты имели высокую прочность на раздавливание (4,5-5,5 МПа). Испытания брикетов на термостойкость показали, что при нагреве образцов брикета в атмосфере водорода до температуры 1050°С в течение 2,0 часов брикет сохранял свою форму и не разрушался. Степень металлизации железа в образцах брикета после такой термообработки составляла 93-95%. Брикет не содержал каких-либо вредных примесей.
Таким образом, брикет - компонент доменной шихты, получаемый в соответствии с изобретением, имеет высокие металлургические свойства и может быть использован в составе шихты доменных печей при выплавке любых марок чугуна. Применение коксовой мелочи и других углеродсодержащих отходов в составе шихты для производства брикета решает проблему их утилизации и позволяет сокращать расход кокса на выплавку чугуна. Изготовление брикета - компонента доменной шихты только из природных железосодержащих материалов позволяет использовать его при выплавке высококачественных чугунов и не ограничивает долю этого компонента в составе доменной шихты по признакам, не связанным с технологией доменной плавки.
Источники информации
1. Патент РФ № 2086676.
2. Патент РФ № 2154680.
3. Доменное производство. Справочник, т.1. M.: Металлургия, 1989, с.358-359.
4. Шлаковый режим доменных печей. M.: Металлургия, 1967, с.149-157.
Claims (5)
1. Брикет - компонент доменной шихты, получаемый путем прессования из увлажненной шихты, включающей углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы, флюсующие добавки и связующее, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия, кремния и других элементов, отличающийся тем, что массовые отношения следующих элементов и оксидов в шихте С:Fe, СаО:SiО2, MgO:Al2O3 находятся в пределах соответственно 0,35-0,6, 0,3-1,6, 0,25-1,25, крупность материалов, входящих в шихту, не превышает 1 мм, а прессование шихты производят под давлением 500-1000 МПа.
2. Брикет по п.1, отличающийся тем, что в шихте для его получения в качестве углеродсодержащего материала использованы коксовая мелочь, и/или антрацит, и/или уголь, и/или бой графитированных, или углеродистых электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или графитовая спель.
3. Брикет по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в шихте для его получения в качестве железосодержащего материала использованы богатая железная руда и/или железорудный концентрат.
4. Брикет по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в шихте для его получения в качестве флюсующих добавок использованы известь и/или доломитовый клинкер, и/или плавиковый шпат, и/или сталеплавильные шлаки, и/или отходы сварочного флюса.
5. Брикет по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в шихте для его получения в качестве связующего использовано связующее органической природы, например, лигносульфонат.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119683/02A RU2237722C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Брикет - компонент доменной шихты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119683/02A RU2237722C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Брикет - компонент доменной шихты |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237722C1 true RU2237722C1 (ru) | 2004-10-10 |
RU2003119683A RU2003119683A (ru) | 2005-02-20 |
Family
ID=33538147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119683/02A RU2237722C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Брикет - компонент доменной шихты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237722C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490339C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ окускования измельченных продуктов |
CN116926367A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-24 | 无锡市伟达新材料科技有限公司 | 高活性多元合金固态成形方法 |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003119683/02A patent/RU2237722C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490339C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ окускования измельченных продуктов |
CN116926367A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-24 | 无锡市伟达新材料科技有限公司 | 高活性多元合金固态成形方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003119683A (ru) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW522169B (en) | Method of making iron and steel | |
RU2005135628A (ru) | Состав кондиционера для шлака, способ его получения и способ его применения при получении стали | |
MY147763A (en) | A smelting process of ferronickel with nickel oxide ore containing of crystal water in a blast furnace | |
KR930001334B1 (ko) | 아연을 함유하는 금속성 더스트 및 슬러지의 활용방법 | |
Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
RU2399680C2 (ru) | Способ металлизации титаномагнетитовых концентратов с получением железных гранул и титанованадиевого шлака | |
CN111139332B (zh) | 一种造渣料与轻薄废钢混合加工入炉工艺 | |
RU2241771C1 (ru) | Брикет для выплавки чугуна | |
US4728358A (en) | Iron bearing briquet and method of making | |
RU2237722C1 (ru) | Брикет - компонент доменной шихты | |
CN115261540B (zh) | 赤泥中铁和尾渣回收方法 | |
RU2244026C1 (ru) | Брикет для выплавки металла | |
CN106148679A (zh) | 一种高铝型贫镍铁矿的利用方法 | |
RU2361940C2 (ru) | Способ переработки ильменитовых концентратов | |
CN100436618C (zh) | 一种用于高温熔融状态下的熔剂 | |
RU2441927C2 (ru) | Способ переработки шламов глиноземного производства | |
RU2241760C1 (ru) | Брикет-компонент доменной шихты | |
RU2352648C2 (ru) | Шихта для изготовления брикетов для металлургического производства | |
Braga et al. | Prereduction of self-reducing pellets of manganese ore | |
RU2506326C2 (ru) | Брикет экструзионный (брэкс) - компонент доменной шихты | |
CN105112598A (zh) | 一种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼钢的方法 | |
US5725631A (en) | Composite charge for metallurgical processing | |
RU2241759C1 (ru) | Брикеты для промывки горна доменной печи | |
JPH0375615B2 (ru) | ||
CN104250700A (zh) | 一种氩氧精炼炉用氧化钼矿复合球团及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090704 |