CZ23992U1

CZ23992U1 - Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet

Info

Publication number: CZ23992U1
Application number: CZ201225912U
Authority: CZ
Inventors: Mlcoch@Petr; Hermann@Radek; Vlcek@Jozef; Klárová@Miroslava; Topinková@Michaela; Tomková@Václava
Original assignee: Trinecké železárny, a.s.; Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-06-18

Description

Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovu v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet

Oblast techniky

Technické řešení se týká zhutněného materiálu s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě železa, oceli a jejich následném zpracování v technologickém cyklu vzniká velké množství druhotných surovin a odpadů jako např. strusky, kaly, odprašky, okuje atd.

Takový odpad je třeba skladovat na zabezpečených skládkách dle stávající legislativy, nebo přeni dat třetím osobám k dalšímu zpracování. Při tom dochází k trvalé ztrátě především kovonosného podílu obsaženého v těchto materiálech, které je možné dále využít v recyklačním procesu v hutních agregátech.

V hutnictví se proto při výrově surového železa a oceli kromě kusových substrátů používají brikety vyráběné lisováním na rotačních válcových lisovacích strojích nebo pomocí hydraulických lisů. Takovéto brikety obsahují kovonosný materiál, pojivo a vodu. Pojivo propůjčuje směsi optimální vazkost, která zaručuje dokonalé zaplnění lisovacích forem zpracovávané směsi, ale i fyzikálně chemické vlastnosti které zajistí, že již pří běžné pokojové teplotě mění směsi postupně svou konzistenci a dochází k jejich vytvrzování.

V současné době se v metalurgii používají při výrobě briket z druhotných surovin a odpadů různé

2o druhy pojivá.

Rumunský patent RO 104592 představuje metodu pro získání briket s obsahem železitého prachu získaného z procesu zpracování olova. Po homogenizaci směsi složené z kovonosného prachu, pojivá a vody, je homogenizovaná směs briketovaná pod tlakem 600 až 700 kgf/cm², načež jsou získané brikety až 28 dní volně sušeny na vzduchu. Jako pojivo je použito vápno v množství 3 až

5 %. Voda tvoří 15 až 17 % celkového objemu. Použitím vápna jako pojivo však dochází ke snížení pevnosti briket a zvýšení možnosti jejich pozdějšího drolení.

Spis CZ 2003-1058 představuje lisovanou směs z železitých materiálů pro zpracování ve vysokých, kupolových nebo v jiných šachtových pecích a ocelářských agregátech, obsahující hydraulické a vápenné pojivo v poměru 3 až 20 %, jehož použitím však dochází k degradaci pevnosti briket.

Polský patent PL 188383 představuje způsob výroby briket z okují a železonosného prachu s podílem melasy, kde se na 100 % hmotn. okují přidává 15 až 45 % hmotn. železonosného prachu, načež se směs suší a následně se v průběhu míchání přidává jako pojivo melasa v poměru 5 až 10 % hmotn. Použití melasy jako pojivá však představuje vyšší náklady na výrobu těchto bri35 ket.

Spis US 4 119 455 uvádí směs pro vytvoření kovonosné brikety obsahující 40 až 70 % vlhkého kovového prachu nebo kalu a 15 až 60% cementu použitého jako pojivo. Cena použitého cementuje však vysoká a cenu briket značné navyšuje.

Spis CZ 8300 uvádí fero sliti nové tvarovky obsahující 50 až 94 % hmotn. prachových podílů

4ti feroslitin, 5 až 40 % hmotn. cementu, tedy pojivá, a vodu. I zde však dochází, díky použití cementu, k navýšení nákladů na výrobu těchto briket.

Cílem technického řešení je představit takový zhutněný materiál, který by výše zmíněné nedostatky odstranil a představoval základ pro pevné a ekonomicky výhodné brikety či pelety.

-1 CZ 23992 IJ1

Podstata technického řešeni

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovu v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet, obsahující strusku z mimopecního odsíření surového železa a/nebo kaly z mokrého čištění spalin a/nebo odprašky ze suchého čištění spalin z hutních agregátu a/nebo okuje pocházející z hutní výroby, jehož podstata spočívá v tom, že pojivo je struska z hutního procesu.

Ve výhodném provedení je struskou pánvová struska v množství 5 až 50% hmotn., přičemž zbytek tvoří materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech a voda.

io V jiném výhodném provedení je struskou granulovaná vysokopecní struska v množství 5 až 50 % hmotn., přičemž zbytek tvoří materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech a voda.

V jiném výhodném provedení dále sestává z přísady alkalického aktivátoru hydraulických vlastností v množství 0.1 až 10 % hmotn. vůči obsahu granulované vysokopecní strusky.

V jiném výhodném provedení je struska tvořená směsí sestávající z pánvové strusky, granulované vysokopecní strusky s alkalickým aktivátorem hydraulických vlastností.

Příklady provedení technického řešení

Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet, podle technického řešení využívá nového typu pojivá, na bázi strusky z hutního procesu. Dle technického řešení sestává představený zhutněný materiál z 0,1 až 95 % hmotn. materiálu s obsahem železa a dalších neželezných kovů, jako je struska z mimopecního odsíření, odprašky a kaly ze suchého a mokrého čištění spalin a okuje, 5 až 50 % hmotn. vysokopecní a pánvové strusky, coby pojivá, a případně 0,1 až 10 % hmotn. alkalického aktivátoru hydraulických vlastností, kterým je například vodní sklo.

Materiál s obsahem železa a neželezných kovů může být jednoho nebo i více druhů. Mohou jimi být vysokopecní a konvertorové kaly vzniklé mokrým čištěním spalin a odprašky ze suchého čištění spalin z hutních agregátů, okuje vzniklé při následném zpracování oceli, struska z mimopecního odsíření surového železa, případně jiné.

Coby pojivo může být použito pánvové strusky nebo granulované vysokopecní strusky doplněné o alkalický aktivátor hydraulických vlastností, kterým může být např. vodní sklo. Může však být použito i kombinace obou výše zmíněných strusek. Pojivo z granulované vysokopecní strusky spolu s alkalickým aktivátorem hydraulických vlastností a z pánvové strusky má obdobné hydraulické vlastnosti jako běžně používaný cement.

Výhodou tohoto řešení je využívání vlastních druhotných surovin a odpadů, s eliminací cementu jako pojívá, který je nutno nakupovat a tudíž je dražší než pojivo z pánvové nebo granulované vysokopecní strusky. Dosud se pánvová a granulovaná vysokopecní struska nej častěji předávala za úplatu třetím osobám k dalšímu zpracování, případně skladovala na zabezpečených skládkách a přímo v hutních podnicích neměla využití.

Níže jsou uvedeny tři příklady možného obsazení jednotlivých složek ve zhutněném materiálu podle předkládaného technického řešení.

Příklad 1

Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet podle technického řešení určený jako vsázka do hutních agregátů obsahuje 85 % hmotn, strusky z mimopecního odsíření coby materiálu s obsahem železa a neželezných kovů, a 15 % hmotn. pánvové strusky coby poj iva.

CZ 23992 Ul

Příklad 2

Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet podle technického řešení, určený jako vsázka do hutních agregátů, obsahuje 80% hmotn. materiálu s obsahem železa a neželezných kovů sestávajících ze směsi strusky z inimopecního odsíření a okují smíchaných v poměru 2:1 a 20 % hmotn. pánvové strusky coby pojivá.

Příklad 3

Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet podle technického řešení, určený jako vsázka do hutních agrelo gátů, obsahuje 90% hmotn. materiálu s obsahem železa a neželezných kovů ve formě kalů z mokrého čištění spalin a 10 % hmotn. pojivá, které obsahuje 4,5 % hmotn. přísady vodního skla coby alkalického aktivátoru hydraulických vlastností, přičemž zbytek tvoří granulovaná vysokopecní struska.

Postup výroby zhutněného materiálu podle technického řešení je následující:

V první fázi je vytvořena směs sestávající z výše zmíněných složek, jako je struska z mimopecního odsíření, odprašky, kaly ze suchého a mokrého čištění spalin, a pod., načež se směs vloží do tvarových forem, kde je za tlaku lisována. Ve formách se směs lisuje do briket požadovaného tvaru. Poslední fází je uskladnění vytvarovaného materiálu po potřebnou dobu a umožnění procesu zrání.

Claims

20 NÁROKY NA OCHRANU

1. Zhutněný materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech ve formě briket nebo pelet, obsahující strusku z mimopecního odsíření surového železa a/nebo kaly z mokrého čištění spalin a/nebo odprašky ze suchého čištění spalin z hutních agregátů a/nebo okuje pocházející z hutní výroby, vyznačující se t í m, že pojivo je struska

25 z hutního procesu,
2. Zhutněný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že struskou je pánvová struska v množství 5 až 50 % hmotn., přičemž zbytek tvoří materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech a voda.
3. Zhutněný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že struskou je granulo30 váná vysokopecní struska v množství 5 až 50 % hmotn., přičemž zbytek tvoří materiál s obsahem železa a dalších neželezných kovů v druhotných surovinách a odpadech a voda.
4. Zhutněný materiál podle nároku 3, v y z n ač u j í c í se t í m , že dále sestává z přísady alkalického aktivátoru hydraulických vlastností v množství 0,1 až 10 % hmotn. vůči obsahu granulované vysokopecní strusky.

35 5. Zhutněný materiál podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že struska je tvořená směsí sestávající z pánvové strusky, granulované vysokopecní strusky s alkalickým aktivátorem hydraulických vlastností.