ES2275734T3 - Material de polvo de base de hierro y metodo para su manufacturacion. - Google Patents
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Abstract
Un material de polvo con base de hierro, el cual comprende polvo con base de hierro y aceite, comprendiendo además polvos de recuperación recogidos en un proceso de fabricación de acero, donde el material de polvo con base de hierro contiene aceite en él para la supresión de la oxidación del hierro puro como un componente de fragmentos de rectificado, donde el material de polvo producido mediante el triturado de un compacto frágil formado mediante el moldeado por compresión de agregados similares al algodón incluye fragmentos de rectificado de un metal de base de hierro y un fluido de rectificado que contiene aceite y agua, donde el material de polvo contiene los polvos de recuperación en concentraciones de entre el 10 y el 30% en peso, donde los agregados similares al algodón son ajustados para el contenido de agua en no más del 50% en peso y para el contenido de aceite en no más del 10% en peso, y donde el compacto frágil es ajustado para el contenido de agua en entre el 2 y el 12% en peso y para el contenido de aceite en entre el 1 y el 5% en peso.
Description
Material de polvo de base de hierro y método
para su manufacturación.
La presente invención se refiere a un compacto
frágil y un material de polvo con base de hierro, y a un método
para producir los mismos y, más en particular, a una técnica para
utilizar de manera efectiva fragmentos de rectificado de un metal
de base de hierro.
Los fragmentos de rectificado que pueden
encontrarse en el mecanizado de un metal de base de hierro tal como
acero para rodamientos, acero carburado y similares (en adelante,
se usará el término "mecanizado" para representar un concepto
que también incluya el rectificado, el rectificado de superacabado,
el lapeado y similares) son recuperados en la forma de agregados
similares al algodón (fibrosos), los cuales incluyen un fluido de
rectificación que contiene agua y aceite, granos abrasivos y
similares. Puesto que los agregados similares al algodón contienen
una cantidad considerable de hierro puro, ha habido intentos de
reutilizar los agregados como material de fabricación de acero. No
obstante, y desafortunadamente, los agregados similares al algodón
contienen una cantidad de agua tan grande como para provocar
ebullición intermitente (explosión freática), si los agregados son
cargados directamente en un alto horno. Se puede considerar la
extracción del agua de los agregados similares al algodón por
centrifugación o similares. No obstante, en este caso, el aceite
contenido en los agregados similares al algodón también es extraído
junto con el agua y, por ello, el hierro puro como componente de
los fragmentos de rectificado es convertido en óxido de hierro
debido al autocalentamiento de los agregados similares al algodón.
Por lo tanto, los agregados resultantes han de ser reducidos para
ser reutilizados como material de fabricación de acero. El uso de
un agente reductor tiene como resultado el aumento de costes.
Por otra parte, los fragmentos de rectificado
con el aceite adherido a ellos son menos propensos a adherirse unos
a otros. En el caso de los agregados similares al algodón que
contengan una gran cantidad de fragmentos de rectificado de un
metal de base de hierro que no contenga menos del 0'2% en peso de
carbón, se produce una gran recuperación elástica cuando los
agregados son moldeados por compresión. Por lo tanto, el moldeado
por compresión de los agregados similares al algodón implica
dificultad con respecto a la consecución de la solidificación con
una resistencia deseada. Por consiguiente, si tales agregados
similares al algodón compactos son cargados en un alto horno, los
agregados son llevados hacia arriba dispersándose, de manera que la
mayoría de ellos es recogida por un colector de polvo.
Además, es difícil triturar los fragmentos de
rectificado fibrosos contenidos en los agregados similares al
algodón mediante un molino de martillos y, por lo tanto, los
agregados similares al algodón no pueden ser cizallados finamente.
Este conduce a una dificultad en el procesamiento de los agregados
similares al algodón para transformarlos en briquetas o
similares.
Según el documento DE 44 32 721, la producción
de briquetas con contenido de hierro, usadas en hornos de fundición
(en especial, de cubilote), y formadas a partir de residuos con
contenido de hierro (cascarilla de laminación, barros del
rectificado, polvo del desbarbado) conlleva (a) la mezcla de los
residuos con cal quemada para provocar la evolución del calor y la
consolidación por reacción con el contenido de agua y/o aceite de
los residuos; (b) la adición de un ligante orgánico (líquido de
residuos de sulfato o melaza); (c) la presión a las briquetas; y (d)
el endurecimiento antes del suministro al horno de fundición.
También se reivindica el uso de briquetas como materia prima
secundaria en los hornos de fundición, estando compuestas las
briquetas de entre el 70 y el 98% en peso de residuos con contenido
de hierro y entre el 2 y el 30% en peso de un ligante con contenido
de cal, el cual haya sido sometido a reacción con aceite.
En realidad, y en consecuencia, los agregados
similares al algodón no son puestos para ser reutilizados, sino que
son destinados a un contratista de procesamiento de residuos para
su evacuación mediante vertido controlado.
En un proceso de fabricación de acero que
incluye un paso de fusión y similares, por una parte, allí se
produce hierro con polvos y metales pesados. Por lo tanto, es
práctica general recoger tales polvos como polvos de recuperación
(polvos OG) (ver, por ejemplo, la Publicación de patentes japoneses
no examinadas nº 7 (1995)-97638).
Desafortunadamente, si tales polvos de recuperación son cargados en
el alto horno, los polvos son llevados hacia arriba dispersándose
para ser recogidos de nuevo por el colector de polvo. Como
resultado, los polvos no son puestos para ser reutilizados, sino
que son destinados a su evacuación mediante vertido controlado.
No obstante, la evacuación mediante vertido
controlado no es deseable desde el punto de vista de la utilización
efectiva de los recursos. Asimismo, la evacuación mediante vertido
controlado conlleva el deterioro medioambiental, así como el
aumento de los costes de evacuación. Los polvos de recuperación, en
particular, requieren un coste de evacuación incluso mayor, puesto
que los polvos contienen metales pesados y deben ser destinados a
la evacuación mediante vertido controlado como residuos
industriales especiales.
Es un objetivo de la invención proveer un
material de polvo con base de hierro que proporcione una
reutilización efectiva de los fragmentos de rectificado junto con
los polvos de recuperación, así como un método para producir los
mismos.
El objetivo se alcanza mediante un material como
se especifica en la reivindicación 1, y un método como se define en
la reivindicación 6 de la presente invención.
Otros desarrollos ventajosos según la invención
se especifican en las reivindicaciones dependientes.
Un compacto frágil es transformado mediante el
moldeado por compresión de agregados similares al algodón en una
forma predeterminada, incluyendo los agregados similares al algodón
fragmentos de rectificado de un metal de base de hierro y un fluido
de rectificado que contenga aceite y agua. Según el compacto frágil
compuesto de esta forma, los agregados similares al algodón son
moldeados por compresión para formar el producto sinterizado, de
manera que el producto sinterizado tiene una fragilidad que se
origina en los fragmentos de rectificado fibrosos cizallados.
Además, el compacto frágil contiene una cantidad sustancial de
hierro puro, puesto que el aceite residual evita la oxidación del
hierro puro como componente de los fragmentos de rectificado. En
consecuencia, el procesamiento de los agregados similares al
algodón que son transformados en polvo proporciona la reutilización
de los mismos como material para formar briquetas de fabricación de
acero de gran calidad o para metales sinterizados, contribuyendo así
con la conservación medioambiental y la disminución de los costes
de evacuación de los fragmentos de rectificado.
El compacto frágil de arriba puede ser formado
mediante solidificación usando un coadyuvante de solidificación. En
este caso, el compacto frágil puede ser solidificado con una
resistencia deseada, de forma que sea difícil que el compacto
frágil se aplaste, facilitando los manejos del mismo, incluidos el
transporte, el almacenamiento y similares.
Se prefiere que el coadyuvante de solidificación
sea al menos uno seleccionado del grupo compuesto por la sílice
coloidal, el silicato de soda, el fosfato de aluminio, y la
emulsión de asfalto. Esto proporciona un compacto frágil, el cual
se solidifica rígidamente a pesar de la presencia del aceite. En
consecuencia, se hace más difícil que se aplaste el compacto frágil,
haciendo posible manejos más sencillos del mismo, incluidos el
transporte, el almacenamiento y similares.
El compacto frágil contiene aceite en
concentraciones de entre el 1 y el 5% en peso. En este caso, el
compacto frágil puede ser solidificado con una dureza adecuada, y
es adaptado para la supresión efectiva de la oxidación del hierro
puro como componente de los fragmentos de rectificado mediante la
cantidad mínima posible de aceite residual.
Un método para producir un compacto frágil se
caracteriza porque los agregados similares al algodón que incluyen
fragmentos de rectificado de un metal de base de hierro y un fluido
de rectificado que contenga aceite y agua son moldeados por
compresión, formándose de esta forma un compacto frágil de una
forma predeterminada, en el cual se cizallan los fragmentos de
rectificado fibrosos, y se extrae el exceso de agua y aceite.
Según el método de producción para el compacto
frágil organizado de este modo, los fragmentos de rectificado
fibrosos, los cuales son difíciles de cizallar para el método
convencional, pueden ser cizallados fácilmente mediante el moldeado
por compresión de los agregados similares al algodón. Por otra
parte, el moldeado por compresión es realizado manteniendo el aceite
en el fluido de rectificado, de manera que se elimina la oxidación
del hierro puro como componente de los fragmentos de rectificado.
Por consiguiente, el compacto frágil que contenga una gran cantidad
de hierro puro puede ser producido de manera asegurada y
sencilla.
El método de arriba para producir el compacto
frágil puede comprender además el paso de impregnar el compacto
frágil con un coadyuvante de solidificación. En este caso, se puede
producir un compacto frágil solidificado con una resistencia
deseada. Así, se obtiene el compacto frágil cuyo aplastamiento es
difícil, facilitándose los manejos del mismo, incluidos el
transporte, el almacenamiento y similares.
Se prefiere que el coadyuvante de solidificación
sea al menos uno seleccionado del grupo compuesto por la sílice
coloidal, el silicato de soda, el fosfato de aluminio, y la
emulsión de asfalto. Esto proporciona un compacto frágil que está
solidificado de manera más rígida, a pesar de la presencia del
aceite. Por ello, se hace incluso más difícil aplastar el compacto
frágil, haciendo posible manejos más sencillos del mismo, incluidos
el transporte, el almacenamiento y similares.
Asimismo, se prefiere que el coadyuvante de
solidificación sea impregnado en concentraciones de entre el 2 y el
30% en peso. Esto proporciona un compacto frágil que está
solidificado incluso más rígidamente. En consecuencia, se hace
mucho más difícil aplastar el compacto frágil, haciéndose posible
manejos del mismo mucho más sencillos, incluidos el transporte, el
almacenamiento y similares.
Según el método para producir el compacto
frágil, los agregados similares al algodón de arriba son aquellos
ajustados para el contenido de agua en no más del 50% en peso y
para el contenido de aceite en no más del 10% en peso. Esto tiene
como resultado manejos sencillos, tal como el transporte y
similares, de los agregados similares al algodón, y también permite
que el agua y el aceite en exceso sean eliminados fácilmente y de
manera apropiada del compacto frágil sólo mediante moldeado por
compresión.
Según el método para producir el compacto
frágil, es el compacto frágil el que es ajustado para el contenido
de agua en entre el 2 y el 12% en peso, y para el contenido de
aceite en entre el 1 y el 5% en peso. En este caso, el compacto
frágil puede ser solidificado hasta una dureza apropiada, y es
adaptado para la supresión efectiva de la oxidación del hierro puro
como componente de los fragmentos de rectificado mediante la
cantidad mínima posible de aceite residual.
En cuanto a los fragmentos de rectificado, ahí
pueden ser empleados aquellos que contengan no menos del 0'2% en
peso de carbón. El moldeado por compresión también permite que los
fragmentos de rectificado con una gran recuperación elástica de
tales características sean cizallados de manera eficaz,
eliminándose la influencia de la recuperación elástica.
Un material de polvo con base de hierro según la
invención comprende polvo con base de hierro y aceite, el material
de polvo producido mediante el triturado de un compacto frágil
formado mediante el moldeado por compresión de agregados similares
al algodón que incluyan fragmentos de rectificado de un metal de
base de hierro y un fluido de rectificado que contenga aceite y
agua, donde el material de polvo contiene los polvos de
recuperación en concentraciones de entre el 10 y el 30% en peso,
donde los agregados similares al algodón son ajustados para el
contenido de agua en no más del 50% en peso, y para el contenido de
aceite en no más del 10% en peso, y donde el compacto frágil es
ajustado para el contenido de agua en entre el 2 y el 12% en peso y
para el contenido de aceite en entre el 1 y el 5% en peso.
De acuerdo con el material de polvo con base de
hierro compuesto de esta forma, está presente una gran cantidad de
hierro puro, puesto que se suprime la oxidación del hierro puro
como componente del material de polvo con base de hierro mediante
el aceite contenido en dicho material. Además, el polvo con base de
hierro está en la forma de partículas finas, puesto que los
agregados similares al algodón son pulverizados mediante moldeado
por compresión. Por consiguiente, el material inventivo puede ser
reutilizado como material de polvo para formar briquetas de
fabricación de acero de gran calidad o para metales sinterizados,
contribuyendo de esta forma con la conservación ambiental, así como
para la reducción de los costes de evacuación de los fragmentos de
rectificado.
El material de polvo con base de hierro de
arriba puede comprender además un coadyuvante de solidificación. En
este caso, el material de polvo puede ser solidificado hasta una
resistencia deseada y en una forma deseada simplemente mediante
moldeado por compresión. Por consiguiente, se puede seguir
promoviendo la reutilización de los fragmentos de rectificado.
Se prefiere que el coadyuvante de solidificación
sea al menos uno seleccionado del grupo compuesto por pulidores de
arroz, melazas residuales, almidones, cal calcinada, la sílice
coloidal, el silicato de soda, el fosfato de aluminio, el barro del
vinil acetato, la emulsión de asfalto y la bentonita. Esto permite
que el material de polvo se solidifique rígidamente a pesar de la
presencia de aceite. En consecuencia, se sigue fomentando la
reutilización de los fragmentos de rectificado.
El material de polvo con base de hierro de
arriba también puede comprender coque. En este caso, el material de
polvo se puede solidificar rígidamente mediante moldeado por
compresión. En este caso, se prefiere además que el material de
polvo contenga coque en concentraciones de entre el 5 y el 50% en
peso. Esto permite que el material de polvo se solidifique más
rígidamente.
Se pueden reutilizar los fragmentos de
rectificado con los polvos de recuperación. Esto contribuye no sólo
con la conservación ambiental, sino también para la reducción de
los costes de evacuación de los polvos de recuperación. Esto
permite que el material de polvo se solidifique hasta una dureza
deseada.
Un método para producir un material de polvo con
base de hierro según la invención comprende los pasos de: moldeado
por compresión de agregados similares al algodón que incluyan
fragmentos de rectificado de un metal de base de hierro y un fluido
de rectificado que contenga aceite y agua, formándose de esta forma
un compacto frágil con los fragmentos de rectificado fibrosos
cizallados toscamente, y el exceso de agua y aceite eliminados del
mismo; y el triturado del compacto frágil para un cizallado fino de
los fragmentos de rectificado, produciéndose de esta forma el
material de polvo que contiene el polvo con base de hierro y
aceite, y donde el material de polvo con base de hierro contiene
aceite en él para la supresión de la oxidación del hierro puro como
componente de fragmentos de rectificado, donde son añadidos polvos
de recuperación recogidos en un proceso de fabricación de acero en
el momento en el que o después de que el compacto frágil es
triturado, donde los polvos de recuperación son añadidos en
concentraciones de entre el 10 y el 30% en peso, donde los
agregados similares al algodón son ajustados para el contenido de
agua en no más del 50% en peso y para el contenido de aceite en no
más del 10% en peso, y donde el compacto frágil es ajustado para el
contenido de agua en entre el 2 y el 12% en peso y para el
contenido de aceite en entre el 1 y el 5% en peso.
Según el método de producción para el material
de polvo con base de hierro organizado de esta forma, los
fragmentos de rectificado fibrosos, cuyo cizallado es difícil para
el método convencional, pueden ser cizallados toscamente de un modo
sencillo de moldeado por compresión de los agregados similares al
algodón. Además, puesto que el cizallado tosco de los fragmentos de
rectificado fibrosos es realizado previamente de esta manera, los
fragmentos de rectificado pueden ser cizallados fácilmente y de
forma efectiva en el paso de trituración del compacto frágil. Por
lo tanto, el polvo con base de hierro en partículas finas puede ser
producido de una manera sencilla y asegurada. Además, la oxidación
del hierro puro como un componente de los fragmentos de rectificado
puede ser suprimida, puesto que los pasos mencionados anteriormente
son realizados como retención del aceite contenido en el fluido de
rectificado. Esto proporciona una producción fácil y positiva del
polvo con base de hierro en finas partículas con un contenido de una
gran cantidad de hierro puro.
En el método de arriba para producir el material
de polvo con base de hierro, se puede añadir un coadyuvante de
solidificación en el momento en el que o después de que el compacto
frágil sea triturado. En este caso, se obtiene un material de polvo
con base de hierro que puede ser solidificado hasta una resistencia
deseada y en una forma deseada, simplemente mediante moldeado por
compresión. Por consiguiente, se puede seguir promoviendo la
reutilización de los fragmentos de rectificado.
Se prefiere que el coadyuvante de solidificación
de arriba sea al menos uno seleccionado del grupo compuesto por
pulidores de arroz, melazas residuales, almidones, cal calcinada,
la sílice coloidal, el silicato de soda, el fosfato de aluminio, el
lodo del vinil acetato, emulsión de asfalto y la bentonita. Esto
proporciona un material de polvo con base de hierro que puede ser
solidificado fácil y rígidamente, a pesar de la presencia del
aceite. Por lo tanto, se puede promover incluso más la
reutilización de los fragmentos de rectificado.
Además, se prefiere que el coadyuvante de
solidificación sea añadido en concentraciones de entre el 2 y el
30% en peso. Esto proporciona un material de polvo con base de
hierro que puede ser solidificado incluso más rígidamente.
Según el método de arriba para producir el
material de polvo con base de hierro, se puede añadir coque en el
momento en el que, o después de que el compacto frágil sea
triturado. En este caso, ahí puede producirse un material de polvo
con base de hierro que pueda solidificarse de forma bastante rígida
gracias al coque. En este caso, se prefiere además que el
coadyuvante de solidificación sea añadido en concentraciones de
entre el 1 y el 10% en peso. En este caso, ahí puede producirse un
material de polvo con base de hierro que pueda solidificarse de
manera sencilla y estable. Asimismo, se prefiere que el coque sea
añadido en concentraciones de entre el 5 y el 50% en peso. En este
caso, ahí puede producirse un material de polvo con base de hierro
que pueda ser moldeado por compresión más rígidamente.
En este caso, ahí puede ser producido un
material de polvo con base de hierro que contenga polvos de
recuperación. Por lo tanto, pueden ser reutilizados y solidificados
los polvos de recuperación junto con los fragmentos de rectificado.
Esto contribuye con la conservación medioambiental, así como para
la reducción de los costes de evacuación de los polvos de
recuperación. Esto proporciona un material de polvo con base de
hierro capaz de ser moldeado por compresión hasta una dureza
deseada.
Esto tiene como resultado manejos sencillos,
tales como el transporte y similares, de los agregados similares al
algodón, y también permite que el agua y el aceite en exceso sean
extraídos fácilmente y de manera apropiada del compacto frágil,
sólo mediante moldeado por compresión.
En este caso, el compacto frágil puede ser
solidificado hasta una dureza adecuada, mientras que la oxidación
del hierro puro como componente del fragmento de rectificado puede
ser suprimida fácilmente mediante la cantidad mínima posible de
aceite residual.
En cuanto a los fragmentos de rectificado, ahí
se pueden emplear aquellos que no contengan menos del 0'2% en peso
de carbón. El moldeado por compresión también permite que los
fragmentos de rectificado con una gran recuperación elástica de
tales características sean cizallados de manera eficaz,
eliminándose la influencia de la recuperación elástica.
La figura 1 es un grupo de diagramas que muestra
los pasos de un método para producir un compacto frágil según una
forma de realización de la invención;
La figura 2 es un grupo de diagramas que muestra
los pasos de un método para producir un material de polvo con base
de hierro y una briqueta a partir del compacto frágil;
La figura 3 es un grupo de diagramas que muestra
los pasos de otro método para producir una briqueta a partir del
compacto frágil; y
La figura 4 es una vista en perspectiva en corte
parcialmente, la cual muestra otra configuración del compacto
frágil.
La figura 1 es un grupo de diagramas que muestra
los pasos de un método para producir un compacto frágil. Según el
método para producir un compacto frágil A, los agregados similares
al algodón B (ver la figura 1a) de fragmentos de rectificado
producidos en el mecanizado de un metal de base de hierro son en
primer lugar moldeados por compresión para el ajuste preparatorio
de los contenidos de agua y aceite, los cuales son componentes de
un fluido de rectificado contenido en los agregados similares al
algodón B. El moldeado por compresión de los agregados similares al
algodón B es llevado a cabo mediante, por ejemplo, la fijación de
los agregados B entre un par de rodillos 2 mientras que los mismos
son transportados sobre una cinta transportadora 1 (ver la figura
1b). No obstante, los contenidos de agua y aceite también pueden
ser ajustados simplemente mediante la aplicación de una corriente
de aire o mediante compresión de aire. Se prefiere en este proceso
que los agregados similares al algodón B sean ajustados para el
contenido de agua en no más del 50% en peso, y para el contenido de
aceite en no más del 10% en peso. Esto facilita los manejos, tales
como el transporte, el almacenamiento y similares, de los agregados
similares al algodón B.
Seguidamente, los agregados similares al algodón
B ajustados de esta forma para los contenidos de agua y aceite son
moldeados por compresión en un molde 3 usando una prensa, por
ejemplo, formando de esta manera un compacto frágil A (ver la
figura 1c). Los fragmentos de rectificado de fibra espiral
contenidos en los agregados similares al algodón B son cizallados
mediante el moldeado por compresión. Además, el moldeado por
compresión también elimina el exceso de agua y de aceite, de manera
que el compacto frágil A es ajustado para el contenido de agua en
entre el 2 y el 12% en peso, y para el contenido de aceite en entre
el 1 y el 5% en peso. Esto permite la cantidad mínima posible de
aceite residual para suprimir de manera efectiva la oxidación de
hierro puro como componente de los fragmentos de rectificado.
Además, los agregados similares al algodón B han sido ajustados para
el contenido de agua en no más del 50% en peso, y para el contenido
de aceite en no más del 10% en peso en el paso previo y, por ello,
las proporciones de agua y aceite en el compacto frágil A pueden
ser ajustadas de manera sencilla y apropiada sólo mediante el
moldeado por compresión.
El compacto frágil A es formado en una forma
sencilla de manejar, tal como un cilindro circular, una esfera, un
prisma o similares, y es compactado hasta una resistencia tal que
no se aplaste durante el transporte.
Seguidamente, el compacto frágil A es impregnado
con un coadyuvante de solidificación D en forma líquida. La
impregnación con el coadyuvante de solidificación D es realizada
mediante, por ejemplo, la inmersión del compacto frágil A en el
coadyuvante de solidificación D del que se ha llenado un tanque 8,
mientras que se lleva el compacto sobre una cinta transportadora 7
(ver la figura 1d). El coadyuvante de solidificación D usado en
esta forma de realización puede ser preferiblemente al menos uno
seleccionado del grupo compuesto por la sílice coloidal, el
silicato de soda, el fosfato de aluminio, y la emulsión de asfalto.
Tal coadyuvante de solidificación proporciona una solidificación
sencilla y rígida del compacto frágil A. El coadyuvante de
solidificación D puede ser impregnado preferiblemente en
concentraciones de entre el 2 y el 30% en peso. Esto tiene como
resultado un compacto frágil A solidificado incluso más
rígidamente.
El compacto frágil A obtenido de esta forma
retiene una parte del aceite del fluido de rectificado en todo
momento, incluido el periodo de procesamiento, de manera que la
oxidación del hierro puro como componente de los fragmentos de
rectificado sea suprimida de manera efectiva. En consecuencia, el
compacto frágil puede ser reutilizado de manera ventajosa como
material para formar briquetas para uso como material de
fabricación de acero. Como se muestra en la figura 2 por ejemplo,
una briqueta de fabricación de acero G (ver la figura 2c) puede ser
producida mediante el curado (secado) del compacto frágil A (ver la
figura 2a) impregnado con el coadyuvante de solidificación D para
la extracción del agua contenida en el mismo (ver la figura 2b). Se
prefiere que se realice el curado durante aproximadamente dos días
para asegurar la extracción del agua contenida. El curado puede ser
llevado a cabo dejando que la briqueta se seque a temperaturas
normales. De otro modo, la briqueta puede ser secada mediante la
aplicación de una corriente de aire.
La briqueta resultante G es producida mediante
el secado del compacto frágil A, de forma que no se tema la
provocación de una ebullición intermitente o que sea llevada hacia
arriba dispersándose para ser descargada, si la briqueta es cargada
directamente en el alto horno. Además, la oxidación del hierro puro
es suprimida de manera eficaz, puesto que el procesamiento es
llevado a cabo de una forma para retener una parte del aceite del
fluido de rectificado en todo momento. En cuanto a una briqueta G
formada a partir de los agregados similares al algodón B que
contengan fragmentos de rectificado de un acero para rodamientos
(SUJ-2), por ejemplo, se ha confirmado que el
hierro puro está presente en concentraciones del 70% en peso o más.
Por lo tanto, la briqueta G presenta un rendimiento de fusión
bastante elevado de no menos del 90%, siendo así de manera
ventajosa de un material de fabricación de acero de gran calidad,
el cual puede ofrecerse a la venta a fabricantes de acero. Además,
la briqueta se encuentra en forma sólida, facilitando el transporte
y otros manejos de la misma.
Además, el método para producir la briqueta G
presenta una producción eficaz, puesto que el método está adaptado
para solidificar los agregados similares al algodón B sin el paso
de trituración que transforma los agregados similares al algodón B
en finas partículas.
El compacto frágil A no puede ser impregnado con
el coadyuvante de solidificación D. En este caso, se puede tomar el
siguiente procedimiento para formar la briqueta G para uso como
material de fabricación de acero. De manera específica, el compacto
frágil A formado mediante el moldeado por compresión mostrado en la
figura 1c junto con el coadyuvante de solidificación D son cargados
en un mezclador 5 equipado con una picadora con cuchillas
giratorias 4 (o un mezclador Henschel) para el triturado (ver la
figura 3a). Esto además cizalla finamente los fragmentos de
rectificado del compacto frágil A (cizallado de acabado),
ofreciendo de esta forma un material de polvo con base de hierro E
que contiene polvo de hierro de hierro puro, el aceite y el
coadyuvante de solidificación D (ver la figura 3b). El polvo de
hierro tiene un diámetro mayor del orden de entre 3 y 1.000 \mum.
En el triturado del compacto frágil A, el cizallado de acabado de
los fragmentos de rectificado fibrosos del compacto frágil A puede
ser hecho con suavidad, puesto que los fragmentos de rectificado
fibrosos han sido cizallados previamente. En un caso en el que los
fragmentos de rectificado fibrosos del compacto frágil A no sean
cizallados previamente, el triturado de los fragmentos de
rectificado mediante el mezclador 5 equipado con la picadora (o él
mezclador Henschel) requiere tanto tiempo que no se pueden obtener
beneficios económicos. Asimismo, es difícil obtener polvo con base
de hierro fino. En el material de polvo con base de hierro E
producido de esta forma, además, la oxidación del hierro puro, el
cual es un componente del material de polvo, es suprimida de manera
efectiva, puesto que una parte del aceite del fluido de rectificado
es retenida en todo momento, incluido el periodo de
procesamiento.
En cuanto al coadyuvante de solidificación D, se
pueden emplear preferiblemente uno o más de uno seleccionados del
grupo compuesto por pulidores de arroz; melazas residuales tales
como de la caña de azúcar; almidones tales como el almidón de
patata, el almidón de maíz y similares; cal calcinada; la sílice
coloidal; el silicato de soda; el fosfato de aluminio; lodo del
vinil acetato; emulsión de asfalto; y la bentonita. Un coadyuvante
de solidificación D de tales características puede estar presente
preferiblemente en concentraciones de entre el 2 y el 30% en peso.
Los pulidores de arroz y las melazas residuales son especialmente
preferidos como coadyuvante de solidificación D, puesto que
aceleran de manera efectiva la solidificación del material de polvo
con base de hierro E, y son más económicos. Después del
amasamiento, la emulsión de asfalto es separada en un componente de
asfalto y agua, presentando el componente de asfalto aglutinante,
el cual desarrolla la resistencia. En la emulsión de asfalto se usa
preferiblemente asfalto aniónico.
Posteriormente, una cantidad predeterminada del
material de polvo con base de hierro E de arriba es moldeada por
compresión mediante una máquina de moldeado tipo rollo o una
máquina de moldeado tipo cilindro 6 (ver la figura 3c), formando de
esta forma una briqueta F formada sustancialmente como una almohada
y con contenido de una gran cantidad de hierro puro. En el moldeado
por compresión del material de polvo con base de hierro E, el polvo
de hierro puro con aceite adherido al mismo están unidos firmemente
uno al otro por medio del agua contenida en el coadyuvante de
solidificación D y el material de polvo con base de hierro E, donde
el material de polvo E puede solidificarse. En particular, en un
caso en el que el material de polvo con base de hierro E contenga
entre el 5 y el 6% en peso de agua, el 4% en peso de pulidores de
arroz, y el 2% en peso de melazas residuales, o donde el material de
polvo con base de hierro E contenga entre el 7 y el 15% en peso de
agua, y entre el 2 y el 10% en peso de lodo de vinil acetato, puede
producirse una briqueta F solidificada más rígidamente.
Inmediatamente después del moldeado por
compresión, la briqueta F es sometida a un enfriamiento rápido
mediante la aplicación a la misma de una corriente de aire a
temperaturas normales, o de una corriente de aire enfriado (ver la
figura 3d). Esto proporciona una solidificación sencilla y estable
de la briqueta F. Seguidamente, la briqueta F es curada (secada)
para la eliminación del agua contenida en la misma (ver la figura
3e), proporcionando de este modo la briqueta G para uso como
material de fabricación de acero (ver la figura 3f). Se prefiere
que se realice el curado de la briqueta durante aproximadamente dos
días con el fin de asegurar la eliminación del agua contenida.
En el paso de arriba de triturado del compacto
frágil A, el compacto frágil junto con el coadyuvante de
solidificación D, coque y polvos de recuperación producidos y
recogidos en el proceso de fabricación de acero pueden ser cargados
en el mezclador 5 equipado con la picadora (o el mezclador
Henschel). En este caso, se prefiere mezclar junto con entre el 50 y
el 70% en peso de compacto frágil A, entre el 5 y el 50% en peso de
coque K, entre el 10 y el 30% en peso de polvos de recuperación, y
entre el 1 y el 10% en peso de coadyuvante de solidificación D.
Esto proporciona material de polvo con base de hierro E con
contenido de hierro puro, coque, polvos de recuperación y
coadyuvante de solidificación D. Este método de producción, en
particular, proporciona un material de polvo con base de hierro E
que puede solidificarse más rígidamente, puesto que el coque y el
coadyuvante de solidificación son añadidos en concentraciones de
entre el 5 y el 50% en peso y entre el 1 y el 10% en peso,
respectivamente. Además, puesto que la proporción de mezclado de
los polvos de recuperación es de entre el 10 y el 30% en peso, es
fácil producir un material de polvo con base de hierro E que pueda
solidificarse hasta una dureza deseada. En cuanto a los polvos de
recuperación, por ejemplo, ahí se pueden emplear aquellos que
contengan entre el 10 y el 55% en peso de hierro (Fe total) que
sean producidos y recogidos en el proceso de fabricación de
acero.
Los métodos de arriba para producir el compacto
frágil A y el material de polvo con base de hierro E son aplicados
de manera especialmente ventajosa para la reutilización de
fragmentos de rectificado que contengan no menos del 0'2% en peso
de carbón. Tales fragmentos de rectificado presentan una gran
recuperación elástica y, por lo tanto, es difícil que solidifiquen.
No obstante, la aplicación del moldeado por compresión inventivo
mostrado en la figura 1c permite que los fragmentos de rectificado
sean cizallados de manera eficaz, mientras que se elimina la
influencia de la recuperación elástica. Un ejemplo típico de los
fragmentos de rectificado que contengan no menos del 0'2% en peso
de carbón incluye fragmentos de rectificado de un acero para
rodamientos.
Además de la forma de cilindro circular
mencionada anteriormente, el compacto frágil A también puede tomar
una forma sustancialmente similar a la de una almohada, tal como de
huevos, de almendra, balón de rugby y similares. La forma como de
almohada tiene un borde circunferencial redondeado y aumenta
gradualmente en grosor desde el borde circunferencial hacia su
centro (ver la figura 4). Formado con dicha forma, se hace más
difícil que el compacto frágil se aplaste resistiendo la carga
compresiva, y también es menos propenso a sufrir una fractura
parcial en una parte de esquina del mismo o similares.
Se señala que la invención no está limitada a
las formas de realización anteriores. Por ejemplo, al triturado del
compacto frágil A puede seguir el mezclado del material en polvo
resultante con el coadyuvante de solidificación D, el coque en
polvo y los polvos de recuperación, aunque el triturado del
compacto frágil A es llevado a cabo de forma paralela a la adición
del coadyuvante de solidificación D, el coque y los polvos de
recuperación de acuerdo con las formas de realización
anteriores.
Además, el coadyuvante de solidificación D, el
coque y los polvos de recuperación pueden ser añadidos de manera
selectiva. De otra forma, la invención puede ser realizada sin la
adición del coadyuvante de solidificación D, el coque ni los polvos
de recuperación. En este caso, se ha producido un material de polvo
con base de hierro E compuesto de un material de polvo con base de
hierro y aceite.
El material de polvo con base de hierro E de
arriba puede ser reutilizado no sólo como material para formar la
briqueta de fabricación de acero G, sino también como material en
polvo para metal sinterizado o como material magnético para ser
añadido en resinas y similares.
Claims (13)
1. Un material de polvo con base de hierro, el
cual comprende polvo con base de hierro y aceite, comprendiendo
además polvos de recuperación recogidos en un proceso de
fabricación de acero,
donde el material de polvo con base de hierro
contiene aceite en él para la supresión de la oxidación del hierro
puro como un componente de fragmentos de rectificado,
donde el material de polvo producido mediante el
triturado de un compacto frágil formado mediante el moldeado por
compresión de agregados similares al algodón incluye fragmentos de
rectificado de un metal de base de hierro y un fluido de
rectificado que contiene aceite y agua,
donde el material de polvo contiene los polvos
de recuperación en concentraciones de entre el 10 y el 30% en
peso,
donde los agregados similares al algodón son
ajustados para el contenido de agua en no más del 50% en peso y
para el contenido de aceite en no más del 10% en peso, y
donde el compacto frágil es ajustado para el
contenido de agua en entre el 2 y el 12% en peso y para el
contenido de aceite en entre el 1 y el 5% en peso.
2. El material según la reivindicación 1, el
cual comprende además un coadyuvante de solidificación.
3. El material según la reivindicación 2, donde
el coadyuvante de solidificación es al menos uno seleccionado del
grupo compuesto por pulidores de arroz, melazas residuales,
almidones, cal calcinada, la sílice coloidal, el silicato de soda,
el fosfato de aluminio, lodo del vinil acetato, emulsión de asfalto
y la bentonita.
4. El material según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, el cual comprende además coque.
5. El material según la reivindicación 4, el
cual contiene el coque en concentraciones de entre el 5 y el 50% en
peso.
6. Un método para producir un material de polvo
con base de hierro, el cual comprende los siguientes pasos:
- moldeado por compresión de agregados similares
al algodón, los cuales incluyen fragmentos de rectificado de un
metal de base de hierro y un fluido de rectificado que contiene
aceite y agua, formándose de este modo un compacto frágil con los
fragmentos de rectificado fibrosos cizallados toscamente y el
exceso de agua y aceite eliminado del mismo; y
- triturado del compacto frágil para otro
cizallado fino de los fragmentos de rectificado, produciéndose de
este modo el material de polvo que contiene el polvo con base de
hierro y aceite,
donde el material de polvo con base de hierro
contiene aceite en él para la supresión de la oxidación del hierro
puro como un componente de fragmentos de rectificado, donde polvos
de recuperación recogidos en un proceso de fabricación de acero son
añadidos en el momento en el que o después de que el compacto
frágil es triturado,
donde los polvos de recuperación son añadidos en
concentraciones de entre el 10 y el 30% en peso,
donde los agregados similares al algodón son
ajustados para el contenido de agua en no más del 50% en peso y
para el contenido de aceite en no más del 10% en peso, y
donde el compacto frágil es ajustado para el
contenido de agua en entre el 2 y el 12% en peso y para el
contenido de aceite en entre el 1 y el 5% en peso.
7. El método según la reivindicación 6, donde un
coadyuvante de solidificación es añadido en el momento en el que o
después de que el compacto frágil es triturado.
8. El método según la reivindicación 7, donde el
coadyuvante de solidificación es al menos uno seleccionado del
grupo compuesto por pulidores de arroz, melazas residuales,
almidones, cal calcinada, la sílice coloidal, el silicato de soda,
el fosfato de aluminio, lodo de vinil acetato, emulsión de asfalto y
la
bentonita.
bentonita.
9. El método según la reivindicación 7 u 8,
donde el coadyuvante de solidificación es añadido en
concentraciones de entre el 2 y el 30% en peso.
10. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, donde se añade coque en el momento en el
que o después de que el compacto frágil es triturado.
11. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, donde el coadyuvante de solidificación es
añadido en concentraciones de entre el 1 y el 10% en peso.
12. El método según la reivindicación 10 u 11,
donde el coque es añadido en concentraciones de entre el 5 y el 50%
en peso.
13. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 12, donde los fragmentos de rectificado son
aquellos que contienen no menos del 0'2% en peso de carbón.
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