CZ305816B6 - Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky - Google Patents
Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305816B6 CZ305816B6 CZ2015-594A CZ2015594A CZ305816B6 CZ 305816 B6 CZ305816 B6 CZ 305816B6 CZ 2015594 A CZ2015594 A CZ 2015594A CZ 305816 B6 CZ305816 B6 CZ 305816B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- temperature
- slag
- mixture
- aluminum
- inertized
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- ULGYAEQHFNJYML-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Ca] Chemical compound [AlH3].[Ca] ULGYAEQHFNJYML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 10
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Popisuje se způsob výroby syntetické sintrované vápenato-hlinité strusky z inertizovaného stěru a/nebo inertizované odpadní strusky z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny, jehož 20 až 75 % hmotn. se mísí s 25 až 80 % hmotn. přísady pro snížení teploty likvidu, která obsahuje alespoň jednu látku ze skupiny: CaCO.sub.3.n., CaO, Ca(OH).sub.2.n., Al.sub.2.n.O.sub.3.n., MgCO.sub.3.n., struska z výroby ferroslitin. Vzniklá směs se před vystavením teplotě 600 až 800 .degree.C peletizuje, načež se po dobu 100 až 120 minut vystavuje teplotě 600 až 800 .degree.C. Teplota směsi se dále zvyšuje rychlostí od 200 do 250 .degree.C/hodinu, a to až do dosažení teploty 1300 až 1500 .degree.C. Na této teplotě se směs udržuje po dobu 30 až 90 minut. Takto vyrobená syntetická sintrovaná vápenato-hlinitá struska se poté ochlazuje na teplotu pod 60 .degree.C. Dle dalších alternativ se směs v průběhu vystavování teplotě 600 až 800 .degree.C kalcinuje, v průběhu vystavování teplotě 1300 až 1500 .degree.C sintruje, alespoň jeden ohřev nebo udržování na teplotě se provádí za současného míchání, případně se alespoň jedna z těchto operací provádí v bubnové rotační peci. Po ochlazení na teplotu pod 60 .degree.C z ochlazené syntetické sintrované vápenato-hlinité strusky se alternativně odděluje granulát obsahující alespoň 90 % částic o velikosti od 5 do 30 milimetrů.
Description
Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato - hlinité strusky
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby syntetické, sintrované vápenato - hlinité strusky, použitelné zejména při rafinaci a odsiřování oceli v sekundární metalurgii, tj. při jejím mimopecním zpracování a řeší výrobu strusky, která má co nejnižší teplotu likvidu, požaduje se teplota pod 1450 °C, nízkou ztrátu žíháním, minimální hydroskopičnost a zanedbatelný obsah vody.
Dosavadní stav techniky
Je známo, že se při rafinaci oceli používají ke snížení teploty likvidu strusky ztekucovací přísady, které se přidávají do běžných ocelárenských strusek. Tyto ztekucovací přísady obsahují CaF2, případně jiné suroviny na bázi fluoru, například kryolit.
Nevýhodou použití takových ztekucovacích přísad v souvislosti se struskami obsahujícími SÍO2 je, že při jejich použití vzniká SiF4, který je podle nejnovějších výzkumů ekologicky škodlivý. Další nevýhodou používání strusky, která obsahuje sloučeniny na bázi fluoru je jejich vysoká agresivita, projevující se poškozováním bazických vyzdívek hutních agregátů. To souvisí se zvýšením nákladů na provoz hutních agregátů, zejména odlévacích pánví používaných při mimopecním zpracování oceli v sekundární metalurgii. Technickou nevýhodou ocelárenské strusky, jejíž nižší teplota liquidu je důsledkem přítomnosti sloučenin fluoruje těkavost sloučenin fluoru, která vede ke snížení obsahu účinných přísad v průběhu používání strusky.
Dále je známo, že lze dostatečně nízké teploty liquidu strusky dosáhnout použitím vápenato hlinité strusky, do které lze pro zlepšení užitných vlastností přidat ještě MgO. Přidání MgO do vápenato - hlinité strusky totiž přispívá ke zvýšení životnosti vyzdívek odlévacích pánví, což se projevuje zejména v okolí struskové čáry. Známé vápenato - hlinité strusky lze rozdělit do tří skupin a to na přetavené strusky, syntetické směsi a syntetické sintrované strusky.
Přetavené strusky neobsahují vázanou vodu, vyrábějí se buď z přírodních materiálů obsahujících CaO a AI2O3 jako vápenec a bauxit, respektive z odpadních materiálů na bázi AI2O3 a vápence a mají teplotu likvidu okolo 1380 °C. Vápenato - hlinité přetavené strusky obsahují především CaO a AI2O3, přičemž mají nízký obsah nežádoucích komponent, jako je SiO2, lehce redukované oxidy kovů, zejména FejOj, FeO, MnO, Cr2O3, P2O5 a TiO2 a sloučeniny síry.
Nevýhodou přetavených strusek je jejich vysoká cena, vyplývající z vysoké energetické náročnosti při jejich výrobě. Proto se tyto strusky používají především při výrobě nejnáročnějších značek ocelí, které mají vysokou přidanou hodnotu.
Dokument EP 2385018 se týká výroby přetavené strusky, konkrétně výroby kalcium hexaaluminátu z odpadu z výroby hliníku nebo z čistých surovin. Podle tohoto dokumentu se odpad z výroby hliníku nebo čistý bauxit směsí s CaO a dále s redukční přísadou, načež se přetavuje v elektrické obloukové peci. Výroby přetavené strusky se týká i dokument US 4795491 podle kterého se v popsané technologii mimo jiné suroviny využijí též odpadní strusky z výroby vanadu a ferovanadu.
Výrobou přetavené strusky se zabývá i technologie popsaná v dokumentu CN 101244835, kdy se lisuje směs uhličitanu vápenatého a AI2O3 do kostek, které jsou následně přetavovány v taviči peci, čímž se vyrobí kalcium hexaaluminát.
Syntetické směsi se vyrábějí peletizací nebo briketací přírodních nebo odpadních surovin na bázi CaO, jako je vápenec nebo dolomitický vápenec a surovin na bázi AI2O3 jako je bauxit nebo hli
- 1 CZ 305816 B6 níkové strusky, respektive další druhotné suroviny obsahující AI2O3, a to technologií s použitím pojiv na bázi Ca(OH)2, vodního skla, cementu a podobně.
Jejich nevýhodou je, že obsahují, jak volnou, tak vázanou vodu, což při jejich použití vede ke zvyšování obsahu vodíku v oceli. Při požadavku nízkého obsahu vodíku v oceli se proto jako pojivá používají pojivá organická, například pryskyřice.
Syntetické sintrované strusky se vyrábějí spékáním primárních nebo druhotných surovin v pevném stavu. Mezi jejich přednosti patří nižší výrobní náklady, vyplývající z možnosti využít při jejích výrobě průmyslové odpady z jiných technologií. Protože při spékání dochází k minimalizaci obsahu vázané vlhkosti, využívají se syntetické sintrované strusky též při výrobě ocelí, u kterých je požadován nízký obsah vodíku. Jsou proto využívány zejména v ocelárnách, které nedisponují technologií vakuového zpracování oceli.
Z dokumentu JP 55034563 je známa výroba ředicí syntetické strusky určené především pro odfosfoření a odsíření oceli, která se vyrábí z primárních surovin obsahujících vápenec, dolomitický vápenec, bauxit, kaolín a další látky zkalcinováním a granulováním směsi surovin. Podobná technologie je využita při zpracování odpadu z výroby hliníku podle dokumentu US 5407459 kdy je vytvořena směs společně s vápnem nebo vápencem a výsledný kalcium aluminát se vyrábí kalcinací této směsi.
Z dokumentu EP 0733591 je známa výroba vápenato - hlinité strusky z druhotných surovin, stěrů z výroby hliníku, obsahujících kovový hliník a AI2O3. V dokumentu popsaná struska se vyrábí ohřevem směsi druhotné suroviny a CaO na teplotu 1360 °C s následným rychlým ochlazením. Výsledný produkt obsahuje kalcium - alumináty, které z části tvoří sklovitou hmotu.
Nevýhodou takto vyrobené strusky je, že obsahuje nežádoucí příměsi.
Nevýhodou všech technologií využívajících výhradně primární suroviny je, že jsou drahé.
Dále je známo, že stěry z výroby hliníku a odpadní strusky z výroby hliníku a hliníkových slitin představují nebezpečný odpad, který nelze v současné době volně skládkovat a musí být uložen na speciálně vybavené skládce, což je finančně náročné, proto se raději dále zpracovávají.
Jednou z možností je zpracování hliníkových stěrů za účelem získání tavících solí k recyklaci, a to vyluhováním vodou, odfiltrováním roztoku a následným odpařením vody z filtrátu. Filtrační zbytek se po vysušení rozdělí na kovový hliník a inertizovanou strusku vhodnou pro další zpracování. Tato technologie je popsána například v dokumentu EP 00775971 nebo z dokumentu EP 0334786.
Další možností ekologického zpracování hliníkových stěrů je jejich inertizace, jak je popsáno v dokumentu PL 210481 Bl. Vlastní inertizace se provádí přidáváním vodního roztoku obsahujícího fosforečnan hliníku a kyselinu fosforečnou nebo přidáváním roztoku kyseliny dvojfosforečné k hliníkovému stěru. Po proběhnutí reakcí se přidává hydratované vápno. Takto přepracovaný hliníkový stěr může být využit jako struskotvomá přísada, případně po další úpravě chemického složení a žíhání při teplotách nad 1200 °C se z nich vyrobí syntetická vápenato - hlinitá struska.
Z dokumentu CZ291 929 (PV 1999—4169) je například znám způsob zpracování prachových frakcí stěrů z výroby hliníku a odpadních strusek z výroby hliníkové slitiny jejich inertizací. Podle technologie popsané v tomto dokumentu se ze směsi určené k inertizaci nejprve přesíváním odstraní hrubé frakce. Jemná frakce se následně louží vodou, čímž se zbaví ve vodě rozpustných složek, zejména chloridů alkalických kovů. Nerozpustný podíl se následně ze solanky odfiltruje a smísí s pojivý, načež se peletizuje. Vzniklé pelety představující inertizovaný stěr nebo inertizovanou strusku se následně suší a třídí a využijí se jako přísada při výrobě struskových směsí.
-2CZ 305816 B6
Nevýhodou inertizovaného steru i inertizované strusky je, že ji nelze samostatně použít při rafinaci oceli, neboť má příliš vysokou teplotu likvidu.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody řeší způsob výroby syntetické, sintrované vápenato - hlinité strusky z inertizovaného steru a/nebo inertizované odpadní strusky z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny podle tohoto vynálezu, jehož podstatou je, že se mísí inertizovaný stěr a/nebo inertizovaná odpadní struska z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny s přísadou pro snížení teploty likvidu, kde přísada pro snížení teploty likvidu obsahuje alespoň jednu látku ze skupiny: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, AI2O3, MgCO3, struska z výroby ferroslitin, přičemž na 100% směsi připadá 20 až 75 % hmotn. inertizovaného stěru a/nebo inertizované odpadní strusky z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny a 25 až 80 % hmotn. přísady pro snížení teploty likvidu, vzniklá směs se po dobu 100 až 120 minut vystavuje teplotě 600 až 800 °C, načež se teplota směsi zvyšuje rychlostí od 200 do 250 °C/hodinu, a to až do dosažení teploty 1300 až 1500 °C, přičemž na této teplotě se směs udržuje po dobu 30 až 90 minut, potom se takto vyrobená syntetická sintrovaná vápenato - hlinitá struska ochlazuje na teplotu pod 60 °C. Alternativně se směs před vystavením teplotě 600 až 800 °C peletizuje. Dle dalších alternativ se směs v průběhu vystavování teplotě 600 až 800 °C kalcinuje, v průběhu vystavování teplotě 1300 až 1500 °C sintruje, alespoň jeden ohřev nebo udržování na teplotě se provádí za současného míchání nebo se alespoň jedna z výše popsaných operací provádí v bubnové rotační peci. Po ochlazení na teplotu pod 60 °C lze z ochlazené syntetické sintrované vápenato - hlinité strusky alternativně oddělovat granulát obsahující alespoň 90 % částic o velikosti od 5 do 30 milimetrů.
Výhodou způsobu podle tohoto vynálezu je, že výsledný produkt neobsahuje ekologicky závadné látky, zejména fluoridy, takže ekologická likvidace použité strusky nepředstavuje technický ani finanční problém. Syntetická sintrovaná vápenato-hlinitá struska, vyrobená podle tohoto vynálezu nepůsobí agresivně na vyzdívku pánví. Její používání též přispívá ke snížení obsahu vodíku ve vyrobené oceli. Nízká teplota likvidu této strusky se navíc příznivě projevuje snížením nákladů na energie při její výrobě.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Způsobem podle příkladu 1 se vyrábí syntetická, sintrovaná vápenato - hlinitá struska z inertizovaného stěru a z inertizované odpadní strusky z výroby hliníku a z výroby hliníkové slitiny a dále z přísady pro snížení teploty likvidu. Směs stěru z výroby hliníku a odpadní strusky z výroby hliníkové slitiny přetavováním hliníkového šrotu byla nejprve inertizována, a to tak, že zní byly nejprve přesíváním odstraněny hrubé frakce. Jemná frakce byla následně loužena vodou, čímž byla zbavena ve vodě rozpustných složek, zejména chloridů alkalických kovů. Nerozpustný podíl byl následně ze solanky odfiltrován. Přísada pro snížení teploty likvidu byla tvořena směsí Ca(OH)2, AI2O3 a CaCO3. Inertizovaný stěr a inertizovaná odpadní struska z výroby hliníku a z výroby hliníkové slitiny byly míšeny s přísadou pro snížení teploty likvidu. Na 100% směsi připadalo 35% hmotn. inertizovaného stěru a inertizované odpadní strusky z výroby hliníku a hliníkové slitiny a 65 % hmotn. přísady pro snížení teploty likvidu. Podíl účinných látek obsažených v přísadě pro snížení teploty likvidu představoval v přepočtu na celkové množství vsázky 10 % Ca(OH)2, 10 % A12O3 a 45 % CaCOj. Vzniklá směs byla peletizována v peletizační míse a vzniklé pelety byly dále sušeny a tříděny. Tato směs byla tepelně zpracovávána a to nejprve ohřevem v kalcinační komoře a následně ohřevem za současného promíchávání v bubnové rotační peci. Kalcinační komora byla vyzděna odolným žáruvzdorným materiálem. Do kalcinační komory byl zaústěn skluz pro přívod materiálu tvořícího vsázku. Součástí kalcinační komory byl
-3CZ 305816 B6 dále podavač zaústěný do vstupu navazující rotační bubnové pece. Kalcinační komorou procházely spaliny z rotační bubnové pece. Kalcinační komora byla kontinuálně plněna, přičemž ohřev v kalcinační komoře probíhal až na teplotu 600 až 800 °C s výdrží po dobu 100 až 120 minut. V průběhu vystavování teplotě 600 až 800 °C došlo ke kalcinaci vsázky, tedy především k uvolnění volné i vázané vody.
Pelety byly po kalcinaci postupně podavačem vytlačovány do rotující části rotační bubnové pece, kterou se kontinuálně přemisťovaly od vstupního otvoru až do výstupní komory tvořící stacionární čelo pece. Výstupní komora byla opatřena výstupním otvorem. Výstupní komora rotační bubnové pece dále obsahovala přírubu pro osazení hořáku, ve které byl instalován hořák pro ohřev vsázky v rotující části bubnové rotační pece. Rotující část i výstupní komora rotační bubnové pece byly rovněž vyzděny žáruvzdorným materiálem. Bubnová rotační pec měla vnější průměr 2,2 m, vnitřní průměr 1,3 m a délku 15 m. V rotující části rotační bubnové pece docházelo k přesouvání pelet pecí z chladnější do teplejší části, čímž se teplota pelet postupně zvyšovala rychlostí od 200 do 250 °C/hodinu, a to až do dosažení teploty 1400 °C s přesností ± 100 °C. Na této teplotě byly pelety udržovány po dobu 30 až 90 minut. Ohřev na teplotu 1400 °C i udržování na této teplotě se prováděl za současného míchání pelet. Již při zvyšování teploty začalo docházet k tepelnému rozkladu CaCOj a při dosažení teploty 1300 °C též k natavování jednotlivých lehce tavitelných složek a tím i k průběžné sintraci, která byla dokončena při výdrži na teplotě 1400 ± 100 °C. Vyrobená syntetická sintrovaná struska, která měla formu pelet s převahou částic o velikosti od 5 do 30 milimetrů, propadala výstupním otvorem rotační bubnové pece z její výstupní komory do bubnového rotačního chladiče. V bubnovém rotačním chladiči, který měl průměr 1,2 m a délku 6 m se takto vyrobená syntetická sintrovaná vápenato - hlinitá struska ochlazovala na teplotu pod 60 °C. Po ochlazení syntetické sintrované strusky na teplotu pod 60 °C se ochlazená syntetická sintrovaná struska třídila. Při tomto třídění byl z ochlazené syntetické sintrované vápenato - hlinité strusky oddělován granulát obsahující alespoň 90 % částic o velikosti od 5 do 30 milimetrů. Zbytek, tvořený částicemi o velikosti pod 5 mm se mísil s novými podíly inertizovaného stěru a inertizované odpadní strusky z výroby hliníku a z výroby hliníkové slitiny a s přísadou pro snížení teploty likvidu, se kterými byl následně peletizován. Syntetická, sintrovaná vápenato - hlinitá struska, vyrobená podle tohoto příkladu obsahovala 35 až 50% CaO, 35 až 50 % AI2O3, 2 až 6 % SiO2, 3 až 6 % MgO, do 3 % FeO + Fe2O3 + MnO + TiO2 + Cr2O3 a do 0,1 % síry. Ztráta žíháním byla u této strusky pod 1 %.
Příklad 2
Příkladné provedení podle příkladu 2 se liší od příkladného provedení popsaného v příkladu 1 tím, že se vyrábí syntetická, sintrovaná vápenato - hlinitá struska s přídavkem MgO. Tato struska byla rovněž vyrobena ze směsi stěru z výroby hliníku a odpadní strusky z výroby hliníkové slitiny z hliníkového šrotu, která byla inertizovaná stejným způsobem, jak bylo popsáno v příkladu 1. Směs pro peletizaci obsahovala 55 % hmotn. inertizovaného hliníkového stěru a inertizované strusky a 45 % hmotn. tvořila přísada pro snížení teploty likvidu obsahující v přepočtu na celkové množství směsi 15 % strusky z výroby ferrovanadu, 10 % páleného vápna s obsahem minimálně 90 % CaO a 30 % dolomitického vápence obsahujícího minimálně 75% CaCo3 a nejméně 10% MgCO3. Struska z výroby ferrovanadu obsahovala 60 až 70 % A12O3, do 1 % SiO2 a 15 až 25 % MgO. Syntetická sintrovaná vápenato - hlinitá struska vyrobená podle příkladu 2 obsahovala 30 až 40 % CaO, 35 až 50 % AI2O3, do 1 % SiO2, 10 až 20 % MgO, do 3 % FeO + Fe2O3 + MnO + TiO2 + Cr2O2 a do 0,1 % síry. Ztráta žíháním je u této strusky pod 1 %.
Všechna výše uvedená procenta jsou hmotnostní.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato - hlinité strusky z inertizovaného steru a/nebo inertizované odpadní strusky z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny, vyznačující se tím, že se mísí inertizovaný stěr a/nebo inertizovaná odpadní struska z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny s přísadou pro snížení teploty likvidu, kde přísada pro snížení teploty likvidu obsahuje alespoň jednu látku ze skupiny: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, A12O3, MgCO3, struska ίο z výroby ferroslitin, přičemž na 100% směsi připadá 20 až 75 % hmotn. inertizovaného stěru a/nebo inertizované odpadní strusky z výroby hliníku nebo hliníkové slitiny a 25 až 80 % hmotnostních přísady pro snížení teploty likvidu, vzniklá směs se po dobu 100 až 120 minut vystavuje teplotě 600 až 800 °C, načež se teplota směsi zvyšuje rychlostí od 200 do 250 °C/hodinu, a to až do dosažení teploty 1300 až 1500 °C, přičemž na této teplotě se směs udržuje po dobu 30 až 15 90 minut, potom se takto vyrobená syntetická sintrovaná vápenato - hlinitá struska ochlazuje na teplotu pod 60 °C.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs před vystavením teplotě 600 až 800 °C peletizuje.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs v průběhu vystavování teplotě 600 až 800 °C kalcinuje.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs v průběhu vystavování 25 teplotě 1300 až 1500 °C sintruje.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se alespoň jeden ohřev nebo udr žování na teplotě provádí za současného míchání.30
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se alespoň jedna z operací popsaných v nároku 1 provádí v bubnové rotační peci.
- 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po ochlazení na teplotu pod 60 °C z ochlazené syntetické sintrované vápenato - hlinité strusky odděluje granulát obsahující alespoň 35 90 % částic o velikosti od 5 do 30 milimetrů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-594A CZ2015594A3 (cs) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-594A CZ2015594A3 (cs) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305816B6 true CZ305816B6 (cs) | 2016-03-23 |
| CZ2015594A3 CZ2015594A3 (cs) | 2016-03-23 |
Family
ID=55642943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-594A CZ2015594A3 (cs) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2015594A3 (cs) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0334786A2 (en) * | 1988-02-03 | 1989-09-27 | Remetal, S.A. | Recycling process for slag, especially salts proceeding from the refining of aluminium scrap |
| US5407459A (en) * | 1993-09-23 | 1995-04-18 | Alcan International Limited | Process for the preparation of calcium aluminates from aluminum dross residues |
| EP0733591A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Hoogovens Staal B.V. | Methods of processing aluminium dross and aluminium dross residue into calcium aluminate |
| CZ83095A3 (cs) * | 1995-04-03 | 1996-10-16 | Miroslav Ing Slansky | Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů |
| CZ9904169A3 (cs) * | 1999-11-23 | 2002-02-13 | Kvs Ekodivize, A. S. | Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů na metalurgické přísady |
| CZ2007430A3 (cs) * | 2007-06-25 | 2008-03-12 | Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. | Zpusob výroby syntetické strusky |
| CN101353177A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-28 | 上海交通大学 | 利用废铝灰生产六铝酸钙的方法 |
-
2015
- 2015-09-02 CZ CZ2015-594A patent/CZ2015594A3/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0334786A2 (en) * | 1988-02-03 | 1989-09-27 | Remetal, S.A. | Recycling process for slag, especially salts proceeding from the refining of aluminium scrap |
| US5407459A (en) * | 1993-09-23 | 1995-04-18 | Alcan International Limited | Process for the preparation of calcium aluminates from aluminum dross residues |
| EP0733591A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Hoogovens Staal B.V. | Methods of processing aluminium dross and aluminium dross residue into calcium aluminate |
| CZ83095A3 (cs) * | 1995-04-03 | 1996-10-16 | Miroslav Ing Slansky | Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů |
| CZ9904169A3 (cs) * | 1999-11-23 | 2002-02-13 | Kvs Ekodivize, A. S. | Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů na metalurgické přísady |
| CZ2007430A3 (cs) * | 2007-06-25 | 2008-03-12 | Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. | Zpusob výroby syntetické strusky |
| CN101353177A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-28 | 上海交通大学 | 利用废铝灰生产六铝酸钙的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2015594A3 (cs) | 2016-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101984080B (zh) | 一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的工艺方法及设备 | |
| AU2016205965B2 (en) | Process for dephosphorization of molten metal during a refining process | |
| CN101736131B (zh) | 一种钢水精炼用预熔型脱硫剂及其制备方法 | |
| CN110016551A (zh) | 冷轧污泥转炉资源化利用方法 | |
| US12378619B2 (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization | |
| RU2465342C1 (ru) | Способ получения синтетического флюса для металлургических процессов выплавки чугуна и стали | |
| JP3659076B2 (ja) | カルシウムアルミネートの製造方法 | |
| EP0249093A2 (en) | Flux material for steelmaking | |
| EP3222597A1 (en) | Secondary aluminium oxide composition with reduced ammonia emission | |
| CZ305816B6 (cs) | Způsob výroby syntetické, sintrované vápenato-hlinité strusky | |
| RU2524878C2 (ru) | Сталеплавильный высокомагнезиальный флюс и способ его получения (варианты) | |
| KR101153887B1 (ko) | 제철제강용 알카리 칼슘페라이트 플럭스의 제조방법 | |
| CN107858476A (zh) | 铬渣在制备转炉炼钢用复合调渣剂中的用途 | |
| RU2477820C1 (ru) | Способ обработки отработанной футеровки от электролитической плавки алюминия | |
| US4909844A (en) | Flux material for steelmaking | |
| CN114853460B (zh) | 一种烧结机处置二次铝灰同步制备铝酸钙的方法 | |
| RU2476608C1 (ru) | Способ получения магнезиального модификатора | |
| ITAN20120043A1 (it) | Trattamento pirometallurgico scorie | |
| Gollapalli et al. | Valorization of Aluminium Dross and Ladle Furnace Slag for Sustainable Production of Calcium Aluminate for Steel Refining | |
| CZ297694B6 (cs) | Prísadová briketa a zpusob její výroby | |
| BR112021011376B1 (pt) | Processo para fabricação de um agente de condicionamento de escória para dessulfurização do aço, agente de condicionamento de escória para um processo de dessulfuração do aço, e uso do agente | |
| CN120138250A (zh) | 一种转炉炼钢用复合高效化渣助熔剂及其制备方法 | |
| JPH06157084A (ja) | 金属精錬における塊状または粉状の石灰系フラックスの製造方法 | |
| JP2008045149A (ja) | 製鋼用フラックスの製造方法 | |
| KR20000039463A (ko) | 제강슬러지로부터의 환원철 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180902 |