HU219946B - Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására - Google Patents

Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU219946B
HU219946B HU9501320A HU9501320A HU219946B HU 219946 B HU219946 B HU 219946B HU 9501320 A HU9501320 A HU 9501320A HU 9501320 A HU9501320 A HU 9501320A HU 219946 B HU219946 B HU 219946B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
slag
process according
steel
iron
weight
Prior art date
Application number
HU9501320A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9501320D0 (en
HUT75853A (en
Inventor
Alfred Edlinger
Original Assignee
Holderbank Financiere Glarus Ag.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0180293A external-priority patent/AT400037B/de
Priority claimed from AT130994A external-priority patent/AT405189B/de
Application filed by Holderbank Financiere Glarus Ag. filed Critical Holderbank Financiere Glarus Ag.
Publication of HU9501320D0 publication Critical patent/HU9501320D0/hu
Publication of HUT75853A publication Critical patent/HUT75853A/hu
Publication of HU219946B publication Critical patent/HU219946B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/04Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0087Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition
    • C21C2005/363Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2200/00Recycling of waste material
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok, mint például kohósalak, klinker stb. előállítására.
Az acélgyártás során acélsalak képződik, melynek a frissítési művelettől függően viszonylag nagy a vas-oxid-tartalma. A szokásos acélsalakok 33 tömegeiig teijedő mennyiségű mangán-oxidot (MnO) és vasoxidot (FeO) tartalmaznak.
Míg a kohósalakok előnyös hidraulikus tulajdonsággal és lényegesen kisebb vas-oxid-tartalommal tűnnek ki, és ennek következtében építő-alapanyagként könynyebben alkalmazhatók, az acélművek salakjainak elhelyezése egyre nagyobb nehézséggel jár, mert az acélművi salakok abban a minőségben, ahogyan képződnek, vagyis utólagos kohászati feldolgozás nélkül, nem használhatók fel építési vagy hasonló célra. Javasolták már az acélművi és a kohósalakok együttes granulálását és útépítésben szórt anyagként történő felhasználását. Az acélművi salakok viszonylag nagy kalcium-oxid-tartalma azonban itt is csak korlátozott mértékű felhasználásukat teszi lehetővé.
Az acélművi salakok kohászati feldolgozása, ami nagyobb értékű terméket eredményez, általában nagy energiafelhasználással jár és ezért nem gazdaságos.
Acélművi salak kezelését mutatja be például az US 4 102 675 számú dokumentum.
Viszonylag nagy vas-oxid-tartalmú salakok azonban más kohászati műveletek vagy égetési eljárások során is keletkeznek. Különösen az ismert, hogy a rézkonverter salakok gyakran több, mint 50 tömeg% vasoxidot tartalmaznak, és ismeretesek olyan szemét-, illetve hulladékégető-berendezési salakok is, amelyek viszonylag nagy vas-oxid-tartalommal tűnnek ki.
A találmány célja a bevezetésben említett acélművi salakok, illetve nagy vas-oxid-tartalmú salakok acélműben közvetlenül történő feldolgozása jobban értékesíthető végtermékké, nevezetesen hidraulikus kötőanyaggá. E feladat megoldására a találmány szerinti eljárás abban áll, hogy a nyersvasat 5 tömeg%-nál nagyobb mennyiségű vas-oxidot tartalmazó salakkal, mint például acélsalakkal, előzetesen ólomfürdővel reagáltatott rézkonverter salakkal vagy hulladékégető berendezésekből származó oxidált salakkal végzett reakció során frissítjük fel. Ennél az eljárásnál ily módon a folyékony salak, mint például acélsalak, nagy vas-oxid-tartalmát használjuk ki a folyékony, viszonylag nagy szén- és szilíciumtartalmú nyersvas frissítésére. Alapvetően a vas-oxid szénnel, illetve vas-karbiddal vassá és szénmonoxiddá reagál, ezzel szemben a salak vas-oxidja a nyersvas fürdő szilíciumával vassá és szilícium-dioxiddá reagál. Ezek a reakciók részben exotermek, így az eljárás igen gazdaságos. Az acélsalak vas-oxid-tartalmának redukciója útján egy, az eredeti salak összetételétől eltérő összetételt érünk el, aminek lényegesen kedvezőbb hidraulikus tulajdonság a következménye. A vas-oxid-tartalmat a nyersvas fürdő oxidációjára használjuk ki, és acélsalak esetében például az eredeti vas-oxid-tartalom tömegszázalékának egyharmadára történő csökkentése érhető el, aminek következtében az eredeti acélsalak többi komponensének tömegszázaléka az egész salakban megnövekszik. Ennek egy új, az eredetitől eltérő salakösszetétel a következménye. Az új salakösszetétel sokkal előnyösebb hidraulikus modulussal és viszonylag nagy alittartalommal rendelkezik. Akkor, ha az ily módon nyert salaktermék - amely cementklinkemek tekinthető - nem felel meg a szabványos portlandcement klinkernek, igen értékes alitcement künkért kapunk, ami rendkívül előnyös alapanyag egyéb hidraulikus vagy látensen hidraulikus anyagokkal képzett keverék céljára. Az így előállított cementklinker különösen puccolánokkal képzett keverék előállítására alkalmas, amellyel nagy „28 napos szilárdságot” sikerült elérni.
A fenti, acélsalakokra vonatkozó megfontolásokhoz hasonlók érvényesek a rézkonverter salakokra, illetve egyéb salakokra is, ahol a rézkonverter salakok esetében természetesen figyelemmel kell lenni arra, hogy a réz mint acélt károsító anyag, az acélfürdőbe ne kerülhessen. A rezet ezért előzőleg egy ólomfürdőn keresztül le kell választani, minek során a rezet az ólomfürdőből a salakkal távolítjuk el. Az ólmot magát ezután egy vasfürdő-reakcióban redukáljuk, így a vas és az ólom egymástól egyszerűen elválasztott módon nyerhető ki, mert a vas és az ólom egymásban nem oldódnak. A vas-, illetve acélfürdő alatt ólomolvadék képződik, és ez esetben az acél és az ólom külön kinyerhető.
Amellett, hogy a fémfrakciók egyidejűén nyerhetők ki, illetve nyerhetők vissza, fennáll az a lehetőség is, hogy a visszamaradt salakot nagy értékű, újrahasznosítható termékké alakítsuk át, miáltal lényeges gazdasági előny adódik, és olyan salaktól szabadulhatunk meg, amelyet eddig nem tudtunk jól felhasználni.
Hogy a nyersvas fürdő széntartalmának kívánt oxidációját és ezzel az acél frissítését lehetővé tegyük, előnyös módon úgy járunk el, hogy a salak vas-oxid-tartalmát több mint 8 tömeg%-ra, előnyösen több mint 10 tömeg%-ra állítjuk be.
A találmány szerinti eljárás egy előnyösen gazdaságos végrehajtása és a kívánt reakciók elfogadható időn belüli elvégzése érdekében a folyékony salakot 1550 °C feletti hőmérsékleten, adott esetben 1600 °Con, és a folyékony nyersvasat 1450 °C és 1550 °C közötti hőfokon használjuk fel. Előnyösen úgy járunk el, hogy a folyékony fázisokat együttesen 3-8 órán át, adott esetben mintegy 6 órán át 1550 °C feletti, előnyösen 1600-1800 °C közötti hőmérsékleten tartjuk. Az 1800 °C felső határt azért választjuk, mert ez az alit stabilitásának felső határa. A redukálószerként felhasznált nyersvasat minimálisan 1350 °C-ra kell túlhevíteni ahhoz, hogy az alitképződést egyáltalán lehetővé tegyük. Az előnyös eljárásmód a folyékony salak felhasználását 1550 °C feletti hőmérsékleten irányozza elő, hogy a salakok további felhasználásához optimális fáziskialakulást biztosítsunk.
A vasfurdő redukciója útján a salakok vas-oxid-tartalmát például körülbelül 5 tömeg%-ra csökkentjük, miközben az eljárást előnyös módon úgy vezetjük, hogy a salakot egy szinterfázisba visszük át, ami 15-25 tömeg0/» olvadékfázisból (aluminátokból, ferritekből) és künkerfázisból (ásványi anyagok, alit, belit) alakul át.
HU 219 946 Β
A túlhevítés, ami részben a salakoknak a nyersvas fürdővel végbemenő exoterm reakcióiból ered, külső hevítéssel érhető el, minek során előnyösen úgy járunk el, hogy keverőedényként egy elektromosan fűthető billenthető konvertert használunk. Egy további lehetőség arra, hogy a megfelelő hőmérsékletet biztosítsuk, abban áll, hogy a salakot oxigénbefuvással vagy -ráfúvással a túlhevítés hőfokán tartjuk.
Előnyös módon úgy járunk el, hogy a salakfürdő magasságát a nyersvassal történő reagáltatás céljából 2-8 cm között, előnyösen 2-6 cm között választjuk meg, miáltal biztosítjuk, hogy csakis a salak frissítődik oxigénnel, az alatta lévő vasfurdő azonban nem.
A szinterfázis felúszik a vasfürdőre, és a redukált vascseppecskék a salakokból, illetve a szinterfázisból a vasfürdőbe ülepszenek. Mivel a színtér- (zsugor-)fázisban nagy az ülepedési ellenállás, ismét csak előnyös, ha a fentiekben említettek szerint a salak-, illetve szinterfázis vastagságát 2-6 cm-re korlátozzuk, miáltal 3-8 órás tartózkodási idő alatt a fémvas a salakból csaknem tökéletesen eltávolítható.
Egy további lehetőség a kívánt salakparaméterek beállítására abban áll, hogy a salakokhoz a vas-oxid-tartalom 8 tömeg% fölé növelése érdekében bázikus sovány érceket adunk. Előnyös módon kalcium-karbonátot, alumínium-oxidot (A12O3) és/vagy szilícium-dioxidot mint adalékanyagot is használunk. Különösen ilyen, további adalékanyagok felhasználása esetén a folyamatban képződő hőmennyiség, nevezetesen mind az érzékelhető, mint a kémiai hő ezeknek az anyagoknak az előmelegítésére használható fel.
A réznek az ólomfurdővel történő visszanyerése mellett természetesen a cink visszanyerésének lehetősége is fennáll, amikor is előnyös módon úgy járunk el, hogy rézkonverter salakok felhasználása esetén az ólmot az acélfürdő alján távolítjuk el, és a cinket a gázfázisból kondenzáljuk.
A salakok vas-oxid-tartalma a salak:nyersvas tömegekben vett arányának megfelelően csökken, mimellett természetesen csak egyensúlyi reakciók érhetők el, így a vas-oxid-tartalom teljes átalakítása minden további megkötés nélkül nem képzelhető el. Egy előnyösen gazdaságos és hatásos eljárásmód adódik abban az esetben, ha 1 egységnyi tömegű folyékony nyersvashoz 1-3 egységnyi tömegű folyékony salakot adunk.
A zsugorított cementklinker a szokásos technológiával dolgozható fel a továbbiakban. A redukált salakot, illetve szinterfázist előnyös módon egy klinkerhűtő és granuláló berendezésbe tápláljuk. Előnyös módon a künkért levegővel, direkt eljárással hűtjük.
A felfrissített, folyékony - acélösszetételnek máris megfelelő - nyersvas ezután az ismert acél-utókezelési eljárások szerint tovább dolgozható fel.
A találmányt a következő foganatosítási példák világítják meg.
1. példa
Egy rész acélsalakhoz 0,5 rész folyékony nyersvasat adtunk, és mindkét fázist együtt 6 órán át 1660 °C hőfokon tartottuk. Az átalakulás folyamán 1 kg acélsalak-olvadékra számítva 35 g szén-monoxid fejlődött, ami 28 normál liternek felel meg. Az acélsalak összetétele a következő volt:
SiO2 8
Al2o3 7
CaO 45
MgO 5
MnO+FeO 30,5
TiO2 1
A nyersvas összetétele az alábbi volt:
Si 4
C 5
Fe 91
Hatórás reakció után a salak- és acélösszetétel adatai a következőképpen változtak:
Salakanalízis-adatok %
SiO2 13
A12O3 8,9
CaO 60
MgO 6,4
MnO+FeO 10,5
TiO2 1,3
Acélanalízis-adatok %
Si 0
C 2
Fe 97
A cementkünkerként felhasznált salakminősítés folyamán a szokásos cementtechnológiai minősítést végeztük, ami a következő értékeket szolgáltatta. A következő táblázatban összehasonlítás céljából a portlandkliner jellemző értékhatárait is szerepeltetjük.
Követelmény Érték Jellemző értéktartomány (portlandkliner)
hidraulikus modulus 1,85 1,7-2,3
szilikátmodulus 0,67 1,8-3,2
kovasavmodulus 1,46 2,5-3,5
timfoldmodulus 0,8 1,5-2,5
mészstandard 1,12 0,8-0,95
alittartalom (C3S) 70,7
Végül egy nagy értékű alitcement künkért kaptunk. Az úgynevezett 28 napos, DIN 1164 szerinti szilárdság 62 N/mm2 volt, ami rendkívül nagynak minősíthető. Mindenképpen nem egy szabványos portlandcement künkerről van szó, ami abban az esetben, ha a szabványnak megfelelő portlandcement kimert kívánunk, egy jelentős vas-oxid-tartalom-csökkentést, és kis mennyiségű adalékanyag - mint például a szilícium-dioxid és alumínium-oxid (A12O3) - tartalom növelést szolgáló anyag hozzáadásával volna lehetséges.
2. példa
Az 1. példában leírt acélsalaknak kohósalakként minősíthető, következő összetételű célsalakká alakítása érdekében
HU 219 946 Β
% Célsalak
SiO2 36,5
A12O3 8,5
CaO 48
MgO 5,5
MnO+FeO 0
TiO2 1,5
az eredti acélsalakot célsalakká redukáljuk. 1 kg acélsalakhoz 733 g nyersvasra van szükség, ahol is 950 g acél és 60 g, illetve 48 normál liter szén-monoxid képződik. Emellett a fent nevezett célsalak előállítására 225 g kvarchomokot használunk fel. A nyersvas- és acélösszetételt az alábbi táblázatban adjuk meg.
% Nyersvas Acél
Si 4 0
c 5 1,5
Fe 91 98
Az olvasztási hőfok mintegy 1600 °C volt, és körülbelül 4,5 óra redoxidőt tartottunk be. A képződött kohósalak hidraulikus kötőanyagként kitűnően felhasználható volt. Az ezzel kapcsolatos jellemző adatokat a következők szerint határoztuk meg:
hidraulikus index („keil”)=92% (nagyon jó), puccolanitás (ASTM C 618 szerint=118 (kitűnő).
3. példa
Egy rézkonverter salakjának felhasználásával egy következő kémiai analízis szerinti kiindulási salakot használtunk fel:
Főkom- ponens Mennyisége (%) Mellék- komponens Mennyisége (%)
SiO2 28 SiO3 0,5
A12O3 6 K2O 0,13
Fe2O3 53 Na20 0,64
CaO 8 TiO2 0,36
MgO 2 Cr2O3 1,4
Mn2O3 0,35
P2O5 0,27
Cl+F 1
Színesfém Mennyisége (ppm)
Cu 11,000
Pb 6,800
Zn 3,760
A salak nagy réztartalma miatt egy ólomfürdő beiktatásával a salakból a vasfürdő előtt rezet távolítottunk el. A továbbiakban ólmot redukáltunk - ahol a vas és az ólom egymást nem oldják - minek következtében a vas-, illetve acélfürdő alatt egy ólomolvadék képződött. Az acélt és az ólmot külön-külön lehetett lefejteni.
A visszamaradt nehézfém-koncentráció a cementklinker-nyersanyag tartományában volt. A salaknak egy, a vasfürdőben oldott szén segítségével végzett redukciója után a következő salakanalízis-adatok adódtak:
Komponens Mennyisége (%)
SÍO2 60
A12O3 13
Fe2O3 0,5
CaO 17
MgO 4
A salakot vízfürdőben hűtöttük le és az kitűnő puccolanikus tulajdonságokat mutatott. A cink fémfrakció gázfázisból kondenzációval végzett visszanyerése, valamint az ólomfürdő visszanyerése után egy hidraulikusan aktív anyagot kaptunk, amelynek puccolanikus tulajdonságai következtében nagy végső szilárdsága, kis hidratációs hője és nagy vegyszerállósága volt.
4. példa
A 3. példában leírt redoxreakcióval 3,5 órás reakcióidő és 1500 °C olvasztási hőfok mellett rezet vontunk el.
A kiindulási salak összetétele a következő volt:
Komponens Mennyisége (%) Színesfém Mennyiség (%)
SiO2 42 Cu 1,2
A12O3 8 Pb 0,25
Fe2O3 28 Zn 0,3
CaO 11 Sn 0,1
MgO 2 Ni 0,1
K2O 1
Na2O 3
TiO2 1
P2O5 0,1
Az ólomfürdő 30-40%-os rézaktivitása és 3,5 cm magas salakréteg mellett a réz egyensúlyi koncentrációja a salakban 200 ppm volt.
A rézmentesített folyékony salakból ezután a többi nehézfémet, ólmot, cinket, ónt, nikkelt és vasat redukáltuk és leválasztottuk.
A két, vas/ólom fémfázis elválasztása nagy értékű, gyakorlatilag rézmentes, következő színesfémmenynyiségeket tartalmazó nyersvas visszanyerését tette lehetővé.
Színesfém Mennyiség (%)
Ni 0,34
Sn 0,13
Cu 0,07
HU 219 946 Β
A nehézfémekben feldúsított folyékony salak hűtése, granulálása és őrlése a „Puccolan” salakterméket szolgáltatta, melynek analízise a következő volt:
Komponens Mennyisége (%)
SiO2 59
A12Oj 12
Fe2O3 0,5
CaO 16
MgO 2,5
K2O 1,5
Na2O 4,5
TiO2 1,5
P2O5 0,2
Nagy Al2O3-tartalma következtében a puccolancement korai szilárdsága nagy, hidraulikus („keil”) indexe 95%.
Összességében, szilícium-dioxid és adott esetben alumínium-oxid (A12O3) hordozók mint agyagfélék, kvarchomok és bauxlt hozzáadása útján optimalizált kohósalak állítható elő, egyidejűleg az ömledékviszkozitás jelentősen csökken. Az ilyen olvadékok redukciója során az acélcseppecskék könnyebben távolíthatók el ülepítéssel, így a hidraulikus kötőanyag szabad vastartalma jelentősen csökkenthető.
A találmány szerinti eljárás egyszerű módon acélműben hajtható végre. Óránként körülbelül 15 t salakképződés mellett egy körülbelül 1251 aktív tömegű, illetve 35 m3 aktív térfogatú konverterben minden esetben 90 t, illetve körülbelül 30 m3 acélsalak, körülbelül 34 t (körülbelül 5 m3) nyersvassal volna keverhető. A klinkerfázist az acéltól elválasztva ürítjük le, egy keverőedénybe csapoljuk, ahol a kikészítés történik. Ebben a keverőedényben adalékanyagok, mint például agyagfélék hozzáadása és további redukció útján portlandcement klinkerré történő nemesítés történhet. Egyébként azonban egy ilyen keverőedényben elsősorban a salakfluktuációk kiegyenlítődése következhet be.
A klinkerhűtő és granuláló berendezés közvetlen módon levegővel hűthető. Ilyen esetekben a levegő 20 °C-ról körülbelül 1100 °C-ra melegszik fel, és a klinker körülbelül 1600 °C-ról 250 °C-ra hűl le.
A képződött szén-monoxid-mennyiség további energiaforrást képez. A szén-monoxid körülbelül 1600 °Con képződik, és így a látens kémiai termikus energia mellett érezhető hőtartalma is van. Ha megfelelően jól szigetelt kohászati tartály esetében maximálisan 30%-os hőveszteséggel számolunk, akkor ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti acél- és klinker-előállítási eljárás exoterm módon lenne művelhető, ha a képződött éghető gázokat optimálisan tudjuk hasznosítani.
A találmány szerinti eljárással különösen egyszerű módon lehet tovább nehezen hasznosítható acélsalakokat érccement klinkerré alakítani, miközben frissítési munkát végzünk. A találmány szerinti eljárás ezen túlmenően lehetővé teszi a szokásos műveleteknél nehezen felhasználható hőmennyiségek kihasználását.
A találmány szerinti eljárás során a döntő reakciók mindig az olvadék-határfelületen mennek végbe, és az eljárás szinterezőkemencében végezhető. A határfelületen eltávozó szén-monoxid redukálja az oldott vas-oxidot a salakfürdőrétegben, amikor is a redukálógáz széndioxid-tartalma a salakrétegben természetesen megnő. Körülbelül 15 térfogat% szén-dioxid-tartalomtól kezdve a gáz elveszíti redukálóhatását, de ilyenkor - legalábbis részben - még mindig lehetséges egy további energetikai felhasználás, mert az ilyen gázok a salakréteg felett levegő-, illetve oxigénárammal vagy levegő-oxigén keverékekkel elégethetők. A hőátadás a salak- és vasfázisnak ilyenkor gyakorlatilag kizárólag sugárzási folyamatok útján történik.
A képződött, távozó hőmennyiség, mint említettük, az adalékanyagok előmelegítésére használható fel, és a felúszó szinterfázis elválasztva leüríthető. A találmány szerint meghatározott hőmérsékleteket az alit stabilitástartománya szabja meg, ebből adódik a bevezetőben említett szükséges túlhevítés. A képződött alitszinter a szokásos klinkerhűtési technikával alitklinkerré dermeszthető, ahol is a legfontosabb célnak, a szabad mésztartalom minimálisra csökkentésének kell lennie.
A nyersvasolvadási hőfok és a redukciós potenciál szabályozására szolgáló, adott esetben kívánt szénbeadagolás oly módon történhet, hogy a fürdőt szénnel merülőlándzsák vagy hasonlók segítségével telítjük. A szénbevezetés ellen- vagy egyenáramban, több helyen végezhető. A vasfurdő itt nemcsak a redukálószer-hordozó szerepét tölti be, de a salak-, illetve szinterfázisok szállítóközegének szerepét is, mialatt különösen előnyös kemencekonstrukciók használhatók fel.

Claims (14)

1. Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására, azzal jellemezve, hogy nyersvasat 5 tömeg%-nál nagyobb mennyiségű vas-oxidot tartalmazó salakkal, adott esetben acélsalakkal vagy előzetesen ólomfürdővel reagáltatott rézkonverter salakkal, vagy hulladékégető berendezés oxidált salakjával végzett reagáltatással frissítünk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 8 tömeg%-nál, előnyösen 10 tömeg%-nál nagyobb vas-oxid-tartalmú salakot használunk.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1550 °C feletti, előnyösen 1600 °C feletti hőfokú folyékony acélsalakot és 1450-1550 °C közötti hőfokú folyékony nyersvasat használunk fel.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1 egységnyi tömegű folyékony nyersvashoz 1-3 egységnyi tömegű folyékony salakot adunk.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyékony fázisokat együtt 3-8 órán át, előnyösen 6 órán át 1550 °C feletti, előnyösen 1600 °C és 1800 °C közötti hőmérsékleten tartjuk.
HU 219 946 Β
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy keverőedényként elektromosan fűthető billenthető konvertert használunk.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a salakot oxigénbefuvással vagy -ráfúvással tartjuk túlhevítési hőfokon.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a salakhoz a vas-oxid-tartalom 8 tömeg% fölé emelésére bázikus sovány érceket adunk.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy rézkonverter salak felhasználása esetén az acélfürdő alatt ólmot eresztünk le, és a gázfázisból cinket kondenzálunk.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyersvassal végzett reakciónál a salakfürdő-magasságot 2 és 8 cm közé, előnyösen 2 és 6 cm közé állítjuk be.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a salakot 15-25 tömeg% olvadékfázisból (aluminátokból, ferritekből) és klinkerfázisból (ásványok, alit, belit), szinterfázisba viszszük át.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adalékanyagként kalciumkarbonátot, alumínium-oxidot (A12O3) és/vagy szilícium-dioxidot használunk fel.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a redukált salak-, illetve szinterfázist egy klinkerhűtő és granuláló berendezésekbe tápláljuk.
14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a künkért direkt eljárással, levegővel hűtjük.
HU9501320A 1993-09-07 1994-08-24 Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására HU219946B (hu)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0180293A AT400037B (de) 1993-09-07 1993-09-07 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln
AT130994A AT405189B (de) 1994-07-01 1994-07-01 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln
PCT/AT1994/000122 WO1995007365A1 (de) 1993-09-07 1994-08-24 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9501320D0 HU9501320D0 (en) 1995-06-28
HUT75853A HUT75853A (en) 1997-05-28
HU219946B true HU219946B (hu) 2001-09-28

Family

ID=25595502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9501320A HU219946B (hu) 1993-09-07 1994-08-24 Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására

Country Status (18)

Country Link
EP (1) EP0666930B1 (hu)
KR (1) KR100325794B1 (hu)
CN (1) CN1037858C (hu)
AT (1) ATE151118T1 (hu)
AU (1) AU678516B2 (hu)
BR (1) BR9405583A (hu)
CA (1) CA2148226A1 (hu)
CZ (1) CZ291176B6 (hu)
DE (1) DE59402298D1 (hu)
DK (1) DK0666930T3 (hu)
ES (1) ES2102869T3 (hu)
GR (1) GR3023849T3 (hu)
HU (1) HU219946B (hu)
NZ (1) NZ271025A (hu)
RU (1) RU2127765C1 (hu)
SK (1) SK281859B6 (hu)
TR (1) TR28280A (hu)
WO (1) WO1995007365A1 (hu)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA963234B (en) * 1995-05-02 1996-07-29 Holderbank Financ Glarus Process for the production of hydraulic binders and/or alloys such as e g ferrochromium of ferrovanadium
AT405839B (de) * 1996-01-17 1999-11-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum herstellen von roheisen, buntmetall-legierungen, fecr und synthetischen hochofenschlacken unter verwendung von metalloxidhaltigen müllverbrennungsrückständen oder schlacken
HRP970303B1 (en) * 1996-06-05 2002-06-30 Holderbank Financ Glarus Method for making pozzolans, synthetic blast-furnance slag, belite or alite clinkers, and pig-iron alloys, from oxidic slag and a device for implementing this method
EP0938591B1 (de) 1997-09-15 2007-11-07 Holcim Ltd. Verfahren zum aufarbeiten von stahlschlacken und eisenträgern zur gewinnung von roheisen und umweltverträglichen schlacken
AT406691B (de) * 1998-06-10 2000-07-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl
LU90481B1 (fr) * 1999-12-01 2001-06-05 Wurth Paul Sa Proc-d- de post-traitement de laitiers m-tallurgiques
ATA205799A (de) * 1999-12-07 2001-03-15 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum zerkleinern von schlacken unter gleichzeitiger entschwefelung und nachfolgendem entchromen
CZ298618B6 (cs) * 2000-01-28 2007-11-28 Holcim Ltd. Zpusob výroby pucolánových nebo hydraulických mlecích prísad ze zásaditých oxidických strusek, urcených pro prumyslovou výrobu cementu
EP1252343B1 (de) * 2000-01-28 2003-07-30 Holcim Ltd. Verfahren zum behandeln von schlacken oder schlackengemischen auf einem eisenbad
CZ297709B6 (cs) * 2001-09-11 2007-03-07 Wopfinger Stein- Und Kalkwerke Schmid & Co. Hydraulické pojivo
JP5665638B2 (ja) * 2011-04-19 2015-02-04 株式会社トクヤマ セメントクリンカーの製造方法
RU2492151C1 (ru) * 2012-03-26 2013-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Способ переработки сталеплавильных шлаков с получением цементного клинкера и чугуна
UA110757C2 (uk) * 2012-09-06 2016-02-10 Лоеше Гмбх Спосіб обробки сталевого шлаку та гідравлічний мінеральний в'яжучий матеріал
RU2534682C1 (ru) * 2013-07-11 2014-12-10 Сергей Викторович Ласанкин Способ получения плавленых минеральных компонентов для шлакопортландцемента ( варианты)
ES2596526T3 (es) * 2013-09-02 2017-01-10 Loesche Gmbh Procedimiento para tratar escoria de acería así como un aglutinante mineral hidráulico
WO2018107251A1 (pt) * 2016-12-12 2018-06-21 Instituto De Pesquisas Tecnológicas Do Estado De São Paulo S/A – Ipt Tratamento siderúrgico de escória de aciaria para uso como adição ao cimento portland
RU2674048C2 (ru) * 2017-03-24 2018-12-04 Сергей Викторович Ласанкин Способ совместного получения стали и портландцемента и технологическая камера для реализации способа
RU2710088C1 (ru) * 2018-10-23 2019-12-24 Сергей Викторович Ласанкин Способ получения стали и портландцемента и технологические камеры для реализации способа

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU71715A1 (hu) * 1975-01-24 1976-12-31
US4102675A (en) * 1975-04-16 1978-07-25 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of treating molten slags in steel making process
US4009024A (en) * 1975-09-26 1977-02-22 Koppers Company, Inc. Process for regeneration and reuse of steelmaking slag
DE2611889C3 (de) * 1976-03-20 1978-11-02 Ferdinand Dr.Rer.Mont. 6374 Steinbach Fink Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln aus Hüttenabfallen
DE3644518A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-14 Didier Werke Ag Verwendung von magnesit und verfahren zur durchfuehrung einer solchen verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
DE59402298D1 (de) 1997-05-07
WO1995007365A1 (de) 1995-03-16
TR28280A (tr) 1996-04-08
RU2127765C1 (ru) 1999-03-20
BR9405583A (pt) 1999-09-08
CN1037858C (zh) 1998-03-25
EP0666930A1 (de) 1995-08-16
KR950704516A (ko) 1995-11-20
GR3023849T3 (en) 1997-09-30
HU9501320D0 (en) 1995-06-28
HUT75853A (en) 1997-05-28
ATE151118T1 (de) 1997-04-15
ES2102869T3 (es) 1997-08-01
AU678516B2 (en) 1997-05-29
CZ291176B6 (cs) 2003-01-15
NZ271025A (en) 1997-01-29
CN1115580A (zh) 1996-01-24
SK281859B6 (sk) 2001-08-06
DK0666930T3 (da) 1997-10-13
AU7452794A (en) 1995-03-27
KR100325794B1 (ko) 2002-07-31
EP0666930B1 (de) 1997-04-02
CZ107495A3 (en) 1996-01-17
SK58495A3 (en) 1996-03-06
CA2148226A1 (en) 1995-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU219946B (hu) Eljárás acél és hidraulikus kötőanyagok előállítására
US4124404A (en) Steel slag cement and method for manufacturing same
CN1060818C (zh) 生产水硬粘合料、粗钢、金属和/或合金例如铁铬合金或铁钒合金的方法
CN100357470C (zh) 用钒钛铁精矿制取钛铁、钢及钒铁的方法
US5776226A (en) Method for working up refuse or metal-oxide-containing refuse incineration residues
US5198190A (en) Method of recycling hazardous waste
NO136620B (hu)
US11254599B2 (en) Method for producing rock wool and recoverable cast iron
KR100208317B1 (ko) 선철 및 시멘트클린커의 제조방법
US5865872A (en) Method of recovering metals and producing a secondary slag from base metal smelter slag
CN102206729A (zh) 一种循环利用lf炉钢渣的方法
RU95112569A (ru) Способ получения стали и гидравлически активных связующих из шлаков
CA2148923A1 (en) The method of manufacturing alloy by using aluminum residuum
EA028286B1 (ru) Способ переработки сталеплавильных шлаков для производства гидравлического минерального вяжущего средства
JP3965139B2 (ja) 製鋼スラグの改質方法
RU2241771C1 (ru) Брикет для выплавки чугуна
US6059854A (en) Process for processing waste incineration residues
RU2110596C1 (ru) Способ получения ферромолибдена
JP2021084091A (ja) 副生成物の処理方法
RU2031966C1 (ru) Способ получения металлов, их соединений и сплавов из минерального сырья
JP4274069B2 (ja) スラグフューミング法で得られる銅合金とマットの再利用方法
SU931776A1 (ru) Способ получени алюминиево-кремниевых сплавов
JPS602605A (ja) 土建用材料に用いることのできるスラグ
Dittus et al. The Direct Production of Molybdenum Steel in the Electric Furnace.
KR19980050636A (ko) 용선탈규제

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee