CZ288101B6

CZ288101B6 - Způsob výroby za studena lisovaných briket, obsahujících železo

Info

Publication number: CZ288101B6
Application number: CZ19941523A
Authority: CZ
Inventors: Günter Schrey; Gero Tessmer; Karl Katzensteiner; Klaus Kopper
Original assignee: Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 2001-04-11
Also published as: EP0630980B1; RU2093592C1; RU94021639A; SK74994A3; SK282552B6; JP3650145B2; AU6480494A; CN1101678A; KR950000899A; TW237418B; ZA944366B; DE59409757D1; BR9402466A; US5505903A; AT399887B; CA2126147C; EP0630980A1; CZ152394A3; AU680895B2; CA2126147A1

Abstract

Při výrobě za studena lisovaných briket, obsahujících železo, z hutní odpadní látky obsahující železo smíšené s pojivem se pro dosažení vysoké pevnosti briket a za účelem dosažení téměř úplné redukovatelnosti magnetitické hutní odpadní látky (1), jako okují, tato magnetitická hutní odpadní látka (1), jako okuje (1), míchá s hematitickou jemnou látkou (50) při tvorbě obalové vrstvy (10) sestávající z částic (5) hematitické pevné látky (50) a obsahující jednotlivé magnetitické částice (9), a následně se přimíchává pojivo (11).ŕ

Description

Způsob výroby za studená lisovaných briket, obsahujících železo

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby za studená lisovaných briket, obsahujících železo, zhutní odpadní látky obsahující železo mícháním hutní odpadní látky s pojivém vytvořeným z jedné nebo více složek a následným lisováním za studená.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že se aglomeruje jemná ruda, vysokopecní výhoz nebo jiné jemnozmné látky obsahující železo, pro zpracování v hutích. Přitom se osvědčilo především briketování. Jelikož ve vzrůstající míře vzniká povinnost zabránit vzniku odpadu pro ukládání na skládky, vzrůstá v poslední době význam zhodnocování vedlejších produktů hutního průmyslu obsahujících železo, zejména hutních odpadů, přičemž je však sledována snaha o to, aby tyto hutní odpadní látky nebo vedlejší produkty hutního průmyslu byly obzvláště ekonomicky příznivým a pro životní prostředí šetrným způsobem přiváděny zpět do výroby.

Jako obzvláště cenově příznivý způsob se ukázalo briketování za studená, avšak nedaří se bez dalšího vyrábět briketováním za studená brikety s dostatečnou pevností, a to s takovou pevností, aby brikety mohly být vsázeny také do šachtové pece, jako redukční pece nebo vysoké pece. Problémem výroby briket briketováním za studená se zabývá kupříkladu německý patentový spis DE 35 19 415 a americký patentový spis US 5 100 464.

Pro dosažení dostatečné pevnosti se ke zpracovávanému materiálu podle německého patentového spisu DE 35 19 415 přidává pojivo, sestávající z cementu nebo granulované vysokopecní strusky. Přitom je však zapotřebí brikety podrobit tvrzení v páře a následnému sušení, aby se dosáhlo dostatečného vytvrzení, přičemž vytvrzování se účelně provádí v atmosféře oxidu uhličitého a vodní páry. Tento způsob je tedy podmíněn následným tepelným zpracováním a relativně vysokými náklady.

Další nevýhodou těchto známých způsobů pro briketování hutních odpadních látek za studená je to, že při použití v redukční šachtové peci může být často dosahována jen nedostatečná redukce. Až dosud musely být aglomeráty, obsahující oxidické železo ve formě magnetitu (Fe₃O₄), předběžně tepelně zpracovávány, aby se oxidické železo převedlo do hematitické formy (Fe₂O₃), neboť pouze to je přímo redukovatelné.

Z německého patentového spisu DE 41 23 626 je známo, že se zbytkové hutní látky, jako jsou prachy z filtrů, okuje, brusné prachy, míchají s pojivém a aglomerují, přičemž aglomeráty se v homí vsázkové oblasti nízkošachtového tavícího agregátu protiproudovým způsobem suší ve stoupajících reakčních plynech, takže předtím nemusí být praženy nebo slisovány. Pevnost aglomerátů je sice pro nízkošachtové pece dostačující, ale nemohou tak být získány aglomeráty s dostatečnou mechanickou pevností pro šachtové pece dosavadních konstrukcí.

Z německého patentového spisu DE 37 27 576 je známo tvarovat (lít) směs hutních vedlejších produktů, jako je hutní výhoz, okuje vznikající z válcování za tepla a podobně, hlinitanového cementu a vody na desky, které se hydraulicky vytvrzují, přičemž je zapotřebí hrubozmné nosné zrno pro lepší vevázání cementu. Vytvrzené desky se následně lámou na kusový materiál a teprve potom se vsazují do vysoké pece. Tento způsob vyžaduje nejen speciální pojivá, ale je také náročný na provádění.

Předložený vynález usiluje o odstranění těchto nevýhod a obtíží a klade si za úkol vytvořit způsob v úvodu uvedeného typu, který by umožňoval výrobu briket prostých redukčního

-1 CZ 288101 B6 prostředku, které by měly nejen vysokou pevnost bez předběžného nebo následného tepelného zpracování, ale které by současně byly téměř úplně redukovatelné, přičemž by také byly jednoduchým způsobem zpracovatelné ze směsi oxidického železa ve formě magnetitu a ve formě hematitu.

Podstata vynálezu

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že se magnetitická hutní odpadní látka, jako okuje, 10 míchá s hematitickou jemnou látkou při tvorbě vrstvy sestávající z částic hematitické jemné látky a obalující jednotlivé částice magnetitické hutní odpadní látky, a následně se přimíchává pojivo.

Podle vynálezu má obalení nebo opláštění částic magnetitické hutní odpadní látky částicemi hematitické jemné látky obzvláštní význam v tom, že se tím dosáhne lehká a účinná přímá 15 redukovatelnost. Tím, že se pojivo přimíchává teprve po vytvoření vrstvy sestávající z částic hematitické jemné látky, obalujících částice magnetitické látky, zůstává toto opláštění v podstatě udrženo a může se současně s dobrou redukovatelností zajistit dostatečná pevnost briket. Brikety vyrobené podle vynálezu mohou být vsázeny do redukčního tavícího agregátu, aniž by z hlediska redukce vadil obsah magnetitu.

S výhodou se provádí míchání magnetitické hutní odpadní látky s hematitickou jemnou látkou při přimíchávání odpadní vody, zejména odpadní vody s obsahem oleje.

Pro tvorbu dostatečného opláštění nebo vrstvy obalující magnetitické částice mají částice 25 hematitické jemné látky velikost zrna od 3,15 do 0,01 mm, s výhodou od 0,5 do 0,02 mm.

S výhodou se jako pojivo používá vápenný hydrát nebo melasa.

Obzvláště vysoká pevnost je dosažitelná, použijí-li se směsi s 0,5 až 2 % hmotn. vápenného 30 hydrátu, 2 až 4 % hmotn. melasy a zbytek tvoří magnetitická hutní odpadní látka a hematitická jemná látka.

Přednostní varianta způsobu podle vynálezu se vyznačuje tím, že se použijí směsi s obsahem 30 až 90 % hmotn. okují, 0,6 až 0,9 % hmotn. vápenného hydrátu, 1 až 5 % hmotn. melasy 35 a zbytkovým podílem prachů z filtrů (prachu odloučeného z filtrů) a/nebo halových prachů (jinak shromážděných prachů z hutí).

Další přednostní varianta se vyznačuje tím, že se použijí směsi z cca 36% hmotn. okují, cca 57 % hmotn. jemné složky z železné rudy a/nebo železných pelet, cca 7 % hmotn. prachů z filtrů 40 a/nebo halových prachů, a cca 3% hmotn. melasy (vztaženo na obsah okují + jemné složky + prachů). Uvedených cca 7 % hmotn. prachů představují ve směsi hematitickou jemnou látkovou složku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých představuje: obr. 1 schematické zobrazení brikety lisované za studená v detailu silně zvětšeného řezu; a obr. 2 blokové schéma příkladu provedení způsobu 50 podle vynálezu.

-2CZ 288101 B6

Příklady provedení vynálezu

Okuje 1, vznikající v hutním závodě na výrobu železa nebo oceli, jsou vedeny ze zásobníku 2 přes dopravní zařízení 3 do míchače 4. Současně se přivádí hematitická látka 50 v podobě jemných částic 5, například v podobě jemného prachu z rudy, ze zásobníku 6 přes přívod 7 rovněž do míchače 4, v němž se provádí míchání magnetitické hutní odpadní látky 1 ve formě okují s hematitickou jemnou látkou 50 v prvním míchacím pochodu I. Během tohoto míchacího pochodu I se přídavně přimíchává odpadní voda obsahující olej přes přívod 8. Při tomto míchacím pochodu I dochází ke tvorbě obalové vrstvy 10 tvořené částicemi 5 hematitické jemné látky 50, obalujícími magnetitické částice 9 okují.

Následně po tomto prvním míchacím pochodu I dochází ve stejném míchači 4 ve druhém míchacímu pochodu II k přimíchávání pojivá 11, tvořeného vápenným hydrátem a melasou, přiváděnými přívody 12, 13. Následně, po přimíchání pojivá 11, se směs vynáší z míchače 4 a převádí se do briketovacího zařízení Γ4. Pro tvorbu briket mohou být použita zařízení různých konstrukcí, například průtlačné lisy nebo pístové nebo šnekové lisy, jakož i dvouválcové lisy, razidlové lisy, a podobně. Briketování se provádí za studená, přičemž důležité je, aby vyráběné brikety nevyžadovaly žádné následné tepelné zpracování, takže celý proces od magnetitické hutní odpadní látky 1 ve formě okují a jemné hematitické látky 50 dále může být prováděn bez jakéhokoli tepelného zpracování.

Brikety vyrobené způsobem podle vynálezu tak, jak jsou znázorněny na obr. 1, mají následující stavbu. Magnetitické částice 9 okují jsou obklopovány obalovou vrstvou 10 nebo opláštěním, které je v prvé řadě tvořeno částicemi 5 hematitické jemné látky 50. tedy přidávaného jemného prachu z rudy. Tato obalová vrstva 10, nebo opláštění, je tvořena během míchacího pochodu I. Následným přidáváním pojivá 11 během míchacího pochodu II jsou opláštěné částice 9 magnetitické hutní odpadní látky 1 ve formě okují vzájemně pojeny a tím se vytvářejí brikety velmi vysoké pevnosti.

Pevnost (pevnost za surová) briket vyrobených podle vynálezu se pohybuje v rozmezí od 1700 do 1900N, zatímco se u briket podle známého stavu techniky dají dosáhnout pevnosti za surová pouze pod 1000 N a pohybují se zpravidla v oblasti kolem 400 N. Podstatnou výhodu, která se podle vynálezu ještě přídavně dosahuje, je vysoká pevnost v oděru (měřeno redukční zkouškou podle normy ISO-Othfresen a následnou bubnovou zkouškou ISO-RDI-Drum-Test): pro brikety při vsázkové kusovosti 16 mm a 6,3 mm vzniká 89,9 % s kusovostí > 6,3 mm.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby za studená lisovaných briket, obsahujících železo, zhutní odpadní látky obsahující železo mícháním hutní odpadní látky s pojivém vytvořeným z jedné nebo více složek a následným lisováním za studená, vyznačený tím, že se magnetitická hutní odpadní látka (1), jako okuje, míchá s hematitickou jemnou látkou (50) při tvorbě obalové vrstvy (10), sestávající z částic (5) hematitické jemné látky (50) a obalující jednotlivé částice (9) magnetitické hutní odpadní látky (1), a následně se přimíchává pojivo (11).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že míchání magnetitické hutní odpadní látky (1) s hematitickou jemnou látkou (50) se děje při přimíchávání odpadní vody.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že míchání magnetitické hutní odpadní látky (1) s hematitickou jemnou látkou (50) se děje při přimíchávání odpadní vody obsahující olej.

-3CZ 288101 B6
4. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž3, vyznačený tím, že částice (5) hematitické jemné látky (50) mají velikost zrna od 3,15 do 0,01 mm, s výhodou od 0,5 do 0,02 mm.
5. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačený tím, že se jako pojivo (11) použije vápenný hydrát.
6. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačený tím, že se jako pojivo (11) použije melasa.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se použijí směsi s 0,5 až 2% hmotn. vápenného hydrátu, 2 až 4 % hmotn. melasy, přičemž zbývajících 94 až 97,5 % hmotn. tvoří magnetitická hutni odpadní látka (1) a hematitická jemná látka (50).
8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se použijí směsi s obsahem 30 až 90 % hmotn. okují, 0,6 až 0,9 % hmotn. vápenného hydrátu, 1 až 5 % hmotn. melasy, a se zbytkovým podílem prachů z filtrů a/nebo halových prachů.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se použijí směsi z cca 36 % hmotn. okují, 57 % hmotn. jemné složky z železné rudy a/nebo železných pelet, 7 % hmotn. prachů z filtrů a halových prachů, a 3 % hmotn. melasy, kde podíl melasy je vztažený na obsah okují, jemné složky a prachů.