IT202100000386A1 - Prodotto agglomerato solido a base di ossidi di ferro e relativo metodo di produzione - Google Patents
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Description
Descrizione del trovato avente per titolo:
"PRODOTTO AGGLOMERATO SOLIDO A BASE DI OSSIDI DI FERRO E RELATIVO METODO DI PRODUZIONE"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Il presente trovato si riferisce a prodotti agglomerati solidi a base di ossidi di ferro e ad un relativo metodo di produzione.
In particolare, i prodotti agglomerati, in accordo con il presente trovato, possono essere impiegati per l?alimentazione di forni elettrici ad arco, per recuperare il ferro in essi contenuto.
STATO DELLA TECNICA
In ambito sidemrgico e metallurgico, sono note diverse tipologie di sottoprodotti della lavorazione del ferro e della produzione dell?acciaio, generalmente considerati come scarti o rifiuti industriali.
Tali sottoprodotti comprendono per la maggior parte, ossidi di ferro, oltre ad altri fini e residui.
A solo titolo esemplificativo tali residui di lavorazione possono essere fini di impianti di pellettizzazione di ossido di ferro, polveri da altoforno, polveri e fini da impianti siderurgici scaglie di laminazione (mill scale), polveri di carbone, fini di cokeria, fini da impianti di riduzione diretta.
Questi sottoprodotti, in base alla loro dimensione, possono essere generalmente raggruppati in due macro gruppi:
- una frazione fine con granulometria inferiore ai 100 ?m, generalmente indicata come polveri, solitamente recuperata da sistemi di depolverazione;
- una frazione grossolana con granulometria compresa tra 100?m e 8 mm.
Questi sottoprodotti vengono normalmente considerati prodotti di scarto degli impianti siderurgici e minerari e devono essere gestiti come rifiuti con ingenti costi di esercizio.
Un ulteriore inconveniente ? la difficolt? di raccolta, trasporto e movimentazione di tali sottoprodotti data dalle ridotte dimensioni di granulometria.
La presenza di elevate quantit? di questi sottoprodotti, inoltre, rappresenta un?ingente perdita di resa dell?impianto siderurgico a causa dell?elevata quantit? di ferro che essi contengono.
Sono anche note metodologie ed impianti di recupero di sottoprodotti derivanti dagli impianti metallurgici che, a partire dai suddetti sottoprodotti a base di ossidi di ferro e combinando tali sottoprodotti con un agente riducente, ed eventuali ulteriori additivi o sottoprodotti, prevedono la realizzazione di prodotti agglomerati, come pellet e/o bricchette di pi? semplice gestione, trasporto e movimentazione.
Tali prodotti agglomerati, se portati a determinate temperature ed in determinate condizioni, possono instaurare reazioni di riduzione in cui gli ossidi di ferro vengono ridotti a ferro metallico che pu? essere recuperato. Solitamente questi prodotti agglomerati vengono impiegati per P alimentazione di reattori per la produzione di ferro, quali ad esempio altoforni, o impianti di riduzione diretta.
Tali metodologie, tuttavia, sono poco efficienti e non garantiscono un recupero efficiente del ferro metallico presente negli ossidi di ferro dei sottoprodotti qualora questi ultimi vengano successivamente impiegati come materiale di carica dei tradizionali forni elettrici ad arco.
? stato riscontrato un altro problema dei prodotti agglomerati noti, ovvero il loro danneggiamento quando essi vengono sfregati gli uni contro gli altri, ad esempio durante una fase di trasporto. Tale sfregamento provoca la formazione di polverino, conseguenza dell?usura della superficie dei prodotti agglomerati.
Uno scopo del presente trovato ? realizzare prodotti agglomerati a base di ossidi di ferro con incrementate caratteristiche meccaniche facilmente movimentabili, immagazzinabili e trasportabili.
? inoltre uno scopo del presente trovato realizzare un prodotto agglomerato che possa essere impiegato in modo efficiente e con rendimenti elevati anche come materiale di carica di forni elettrici ad arco.
Un ulteriore scopo del presente trovato ? recuperare sia la frazione fine che la frazione grossolana dei sottoprodotti della lavorazione del ferro per la realizzazione di prodotti agglomerati a base di ossido di ferro in modo da ridurne la dispersione nell?ambiente e ridurre gli sprechi di materiale ottimizzando le risorse a disposizione.
E anche uno scopo del presente trovato realizzare prodotti agglomerati a base di ossidi di ferro che ottimizzino la reazione di riduzione ad opera dell?agente riducente con conseguente massimizzazione del ferro metallico ottenibile dagli ossidi di ferro presenti nei sottoprodotti.
? un ulteriore scopo del presente trovato quello di realizzare prodotti agglomerati che non si disaggregano quando sono sfregati tra loro, in particolare durante il loro trasporto.
Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.
In accordo con i suddetti scopi, un prodotto agglomerato solido, secondo il presente trovato, quale una bricchetta, ? utilizzabile come materiale di carica per un forno elettrico ad arco.
Il prodotto agglomerato solido comprende:
- almeno una frazione di sottoprodotto derivante da impianto siderurgico e comprendente una prima parte contenente ossido ferroso FeO ed una seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3;
- una frazione di combustibile solido contenente una quantit? di carbonio C_fix;
- almeno un legante inorganico per agglomerare fra loro l? almeno una frazione di sottoprodotto e la frazione di combustibile solido e conferire all?agglomerato le necessarie propriet? meccaniche;
- almeno un legante organico per agglomerare fra loro l? almeno una frazione di sottoprodotto e la frazione di combustibile solido e per conferire la necessaria plasticit? al prodotto.
Il legante organico ? vantaggiosamente un polimero in grado di assorbire acqua e capace di rigonfiarsi conferendo plasticit?: possono essere utilizzati polisaccaridi come ad esempio l?amido, la carbossimetilcellulosa, la lignina o altro.
Il legante inorganico ha la funzione di conferire al prodotto (bricchetta o pellet) propriet? di durezza e resistenza, mentre il legante organico conferisce plasticit? e rende pratico il trasporto del prodotto, in quanto ne evita la disaggregazione.
Secondo un aspetto del presente trovato, la frazione di combustibile solido ? presente in una quantit? in peso determinata dalla relazione CR=K*CS/C_fix, in cui:
K: ? una costante compresa fra 1,0 e 2,5;
CS: ? una quantit? di carbonio stechiometrico in peso definita dalla relazione CS=0,11*(Fe<2+>_tot)+0,16*(Fe<3+>_tot), dove Fe<2+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella suddetta prima parte, e Fe<3+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella suddetta seconda parte.
Il prodotto agglomerato solido a base di ossidi di ferro, come sopra definito pu? essere impiegato direttamente come materiale di carica di un forno elettrico ad arco per il recupero del ferro in esso contenuto. Tale prodotto non viene reintrodotto in reattori di riduzione, altoforni, impianti di riduzione diretta del ferro (DRP-Direct Reduction Plant) o simili, come avviene normalmente nella tecnica nota.
Grazie alla particolare composizione, ed in particolare alla quantit? di carbonio presente all?interno del prodotto agglomerato, ? possibile ottenere un prodotto autoriducente il quale, una volta inserito nel forno elettrico ad arco, si riduce a ferro metallico grazie alle elevate temperature presenti e pu? essere recuperato come metallo liquido, aumentando la resa complessiva della fusione.
Il prodotto agglomerato solido a base di ossidi di ferro pu? essere impiegato anche in un forno elettrico ad arco che utilizza come materiale di carica rottame, o ferro ottenuto per riduzione diretta DRI (direct reduced iron).
Inoltre, il prodotto agglomerato solido permette di recuperare sottoprodotti o residui di frazioni ferrose da diversi processi produttivi in ambito siderurgico, ad esempio dagli impianti fumi o dagli impianti di riduzione diretta del ferro, e riutilizzarli direttamente nello stesso sito produttivo in cui tali sottoprodotti sono stati generati.
Ci? semplifica notevolmente la gestione di tali sottoprodotti che non vengono pi? considerati come residui di scarto ma sorgente ulteriore di ferro.
Il presente trovato si riferisce altres? ad un metodo di realizzazione di un prodotto agglomerato solido comprendente:
- mettere a disposizione almeno una frazione di sottoprodotto comprendente una prima parte contenente ossido ferroso FeO ed una seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3;
- mettere a disposizione una frazione di combustibile solido contenente una quantit? di carbonio C f?x;
- miscelare almeno la frazione di sottoprodotto con la frazione di combustibile solido e con almeno un legante inorganico ed almeno un legante organico per l?ottenimento del prodotto agglomerato solido.
In accordo con forme di realizzazione, prima di essere miscelati assieme, i reagenti sono aggiunti in sequenza, secondo un ordine prestabilito, preferibilmente determinato dalla granulometria e/o daH?igroscopicit? dei reagenti.
In particolare il metodo prevede di procedere preferenzialmente con la messa a disposizione degli ossidi in un primo step. Vantaggiosamente, segue l?agglomerazione degli additivi secchi, ovvero il carbone e il legante organico, tra loro preferibilmente uniformi per granulometria. Si procede quindi con l?aggiunta degli additivi che reagiscono in presenza dell?acqua, ovvero il legante inorganico e la scoria bianca. Infine si aggiunge l?acqua per amalgamare i componenti. Pi? precisamente, tali additivi hanno una reazione di idratazione con l?acqua, ovvero sono igroscopici.
La miscelazione pu? avvenire con un mixer preferibilmente dotato di sensori atti a rilevare lo stato della miscelazione tra i componenti, ad esempio tramite emissione di microonde che consentono di valutare la distribuzione dell?acqua rispetto alla matrice di composizione del materiale.
Il tempo di agglomeramento di tutti i diversi componenti ? preferibilmente inferiore ai 15 minuti, ancor pi? preferibilmente inferiore ai 10 minuti.
Secondo un aspetto del presente trovato prima della miscelazione, il metodo comprende la determinazione di una quantit? in peso della frazione di combustibile solido mediante la relazione CR=K*CS/C_fix, in cui:
K: ? una costante compresa fra 1,0 e 2,5;
CS: ? una quantit? di carbonio stechiometrico in peso definita dalla relazione CS=0,11*(Fe<2+>_tot)+0,16*(Fe<3+>_tot), dove Fe<2+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella prima parte, e Fe<3+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella seconda parte.
Forme realizzative del presente trovato si riferiscono anche all?uso di un prodotto agglomerato come sopra definito come materiale di carica di un forno elettrico ad arco.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:
- la fig. 1 ? una rappresentazione schematica di un metodo di produzione di un prodotto agglomerato solido a base di ossidi di ferro in accordo con il presente trovato;
- la fig. 2 ? una rappresentazione schematica di una variante realizzativa del metodo di produzione del prodotto agglomerato solido a base di ossidi di ferro in accordo con il presente trovato; e
- la fig. 3 ? una rappresentazione schematica di una fase del metodo di cui alla fig. 2.
Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.
DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE
Si far? ora riferimento nel dettaglio alle possibili forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono illustrati nelle figure allegate a titolo esemplificativo non limitativo. Anche la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini esemplificativi non limitativi.
In accordo con forme realizzative del presente trovato, il prodotto agglomerato solido, in accordo con il presente trovato, comprende:
- almeno una frazione di sottoprodotto, che nel seguito verr? indicata con i seguenti riferimenti M, M1, M2, M3 e che comprende una prima parte contenente ossido ferroso FeO ed una seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3;
- una frazione di combustibile solido CR contenente una quantit? di carbonio C f?x;
- almeno un legante inorganico per agglomerare fra loro F almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3 e la frazione di combustibile solido CR e conferire all?agglomerato le necessarie propriet? meccaniche; - almeno un legante organico per agglomerare fra loro F almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3 e la frazione di combustibile solido CR e conferire all?agglomerato la necessaria plasticit?.
L? almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3 pu? anche comprendere una terza parte contenente ferro metallico Fe. La frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3 viene opportunamente miscelata e combinata con la frazione di combustibile solido CR, per ottenere il suddetto prodotto agglomerato utili come materiale di alimentazione di un forno elettrico ad arco, o eventualmente di altre tipologie di impianti siderurgici.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, la frazione di combustibile solido pu? essere scelta in un gruppo comprendente antracite, coke, breeze, pet coke, o altri combustibili derivanti da lavorazioni industriali, o simili, preferibilmente di opportuna finezza. In accordo con un aspeto del presente trovato, la suddeta quantit? di carbonio C_fix ? la percentuale di carbonio non volatile, ovvero fisso, presente nella frazione di combustibile solido. Tale quantit? di carbonio C _fix pu? essere determinata come il rapporto fra il peso di carbonio non volatile e il peso complessivo del combustibile che contiene tale quantit? di carbonio.
Secondo possibili forme realizzative del trovato la quantit? di carbonio C_fix ? misurabile mediante sperimentazione e/o metodi di rilevazione noti.
La quantit? di carbonio C_fix contenuta nella frazione di combustibile solido CR funge da agente riducente sotraendo ossigeno alla prima parte contenente ossido ferroso FeO ed alla seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3.
In particolare, le reazioni di riduzione dell?ossido ferroso FeO e dell?ossido ferrico Fe2O3 sono descrite dalle seguenti relazioni:
2F e2O3+3 C=4F e+3 CO2(g)
2FeO+C=2F e+CO2(g)
F e2O3+3 C=2F e+3 CO(g)
F eO+C=F e+CO(g)
I prodotti delle reazioni di riduzione sono ferro metallico Fe e ossidi di carbonio in forma gassosa.
Da queste relazioni ? possibile determinare la quantit? di carbonio stechiometrico CS in peso necessaria per una corretta e bilanciata reazione di riduzione:
C S=(F e<2+>_tot) * 1/2* (PM_C/PM_F e)+(F e<3+>_tot) *3/4* (PM_C/PM_F e) m cui:
Fe<2+>_tot: ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella prima parte contenente ossido ferroso FeO;
Fe<3+>_tot: ? una quantit? in peso di ferro contenuta nella seconda parte contenente ossido ferrico Fe203;
PM_C: ? il peso atomico del carbonio C, uguale a 12;
PM Fe: ? il peso atomico del ferro Fe uguale a 55,8.
Conseguentemente la suddetta reazione di riduzione stechiometrica pu? essere semplificata ed approssimata come segue:
CS=0, 11 *(Fe<2+>_tot)+0, 16*(Fe<3+>_tot)
In accordo con un aspetto del presente trovato, si prevede che la frazione di combustibile solido CR che ? previsto nel prodotto agglomerato sia presente in una quantit? in peso determinato dalla relazione CR=K*CS/C_fix, in cui:
K: ? una costante compresa fra 1,0 e 2,5;
CS: ? una quantit? di carbonio stechiometrico CS in peso come sopra definita.
Tale correlazione sulla quantit? della frazione di combustibile solido CR presente in ogni prodotto agglomerati permette l?opportuno bilanciamento tra il quantitativo di combustibile solido e la quantit? di ossidi di ferro, siano essi FeO e Fe2O3. Inoltre, la suddetta correlazione permette di determinare la quantit? della frazione di combustibile solido che deve essere presente all?interno del prodotto agglomerato, necessaria a fornire, durante la fusione in un forno elettrico ad arco, un contributo energetico atto a favorire la cinetica di riduzione.
Il prodotto agglomerato cos? ottenuto pu? pertanto essere impiegato direttamente come prodotto di carica di un forno elettrico ad arco in quanto, grazie al suo bilanciamento fra agente riducente e ossidi di ferro, riceve parte dell?energia necessaria alla sua riduzione dal combustibile stesso, per la produzione di metallo liquido.
Secondo un?ulteriore forma realizzativa, il quantitativo della frazione di combustibile solido CR ? inferiore o uguale al 30% in peso rispetto all?almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3. Tale valore di combustibile solido CR risulta un buon compromesso fra la facilit? di ottenimento del prodotto agglomerato ed il costo di realizzazione dello stesso.
Secondo un?ulteriore forma realizzativa, il quantitativo della frazione di combustibile solido CR ? inferiore o uguale al 25% in peso rispetto al peso totale del prodotto agglomerato solido.
In accordo con una possibile forma realizzativa del presente trovato, il legante inorganico ? scelto in un gruppo costituito da cemento, scoria bianca, o una combinazione di questi.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, il legante inorganico comprende cemento, preferibilmente in una percentuale in peso compresa fra 4% e 10%, preferibilmente fra 5% e 7%, rispetto all?almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3.
In accordo con possibili soluzioni realizzative, il cemento pu? comprendere cemento Portland, preferibilmente di tipo III.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, il legante organico ? scelto tra i polisaccaridi. Preferibilmente il legante organico ? scelto tra l?amido, il carbossimetilcellulosa, la lignina e una miscela di due o pi? di loro.
Pi? preferibilmente il legante organico comprende amido, ancora pi? preferibilmente in una percentuale in peso compresa fra 2% e 5%, preferibilmente fra 2,5% e 4%, rispetto all?almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3.
In accordo con un?ulteriore soluzione realizzativa del presente trovato il legante inorganico comprende, in alternativa o in aggiunta al cemento, scoria bianca. La scoria bianca ? vantaggiosamente presente in una percentuale in peso compresa fra 2% e 10%, preferibilmente fra 5% e 9%, rispetto all?almeno una frazione di sottoprodotto M; M1, M2, M3.
La scoria bianca ? definibile come la scoria che viene ottenuta come scarto dai processi di metallurgia secondaria, ad esempio i processi di affinazione dell?acciaio che vengono solitamente implementati all? interno della siviera.
L?aggiunta di scoria bianca durante la fase di realizzazione del prodotto agglomerato solido permette vantaggiosamente di migliorare le propriet? meccaniche dell?agglomerato stesso realizzando una struttura di tipo aciculare di calcio silicato idrato e di aumentare l?igroscopicit? dell?agglomerato stesso in modo da trattenere l?acqua necessaria all? idratazione del legante inorganico principale, ad esempio cemento. Inoltre, l?aggiunta di scoria bianca permette di ridurre la quantit? necessaria di legante inorganico principale, ovvero cemento, e di modulare la basicit? della scoria nel forno, possibilmente riducendo le aggiunte di agenti scorificanti.
In accordo con possibili soluzioni realizzativa, il prodotto agglomerato pu? comprendere almeno un additivo scelto in un gruppo comprendente ossido di calcio CaO, detto anche ?calce viva?, e carbonato di calcio CaCO3.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, il prodotto agglomerato solido, in accordo con il presente trovato non contiene bentonite e/o leganti di tipo molassa, come leganti principali.
Tali materiali, infatti, conferiscono al prodotto agglomerato scarse propriet? meccaniche nel caso venga portato a temperature superiori a 400?C. E anche un eventuale scopo del presente trovato ottenere un prodotto agglomerato che preservi le sue caratteristiche di resistenza meccanica a temperature superiori a 400?C, preferibilmente superiori a 600?C. Ci? rendere possibile, ad esempio l?aggiunta di questi prodotti aggregati al ferro di riduzione diretta preriscaldato, solitamente a temperature di circa 600?C. Si noti che la bentonite e la molassa non hanno la corretta propriet? di assorbimento di acqua e/o di rigonfiamento utile per conferire elasticit? al prodotto agglomerato.
Preferibilmente, il prodotto agglomerato solido ? sotto forma di prodotto pressato, come ad esempio un estruso oppure di forma non circolare. Pi? preferibilmente il prodotto agglomerato ? in forma di bricchette B. Tali bricchette B possono avere dimensioni comprese tra 20 mm e 60 mm e peso compreso fra 15gr e 1500gr.
In fig. 1 si rappresenta un metodo di produzione del prodotto agglomerato solido, in cui si prevede di utilizzare un?unica frazione di sottoprodotto M avente una granulometria inferiore a 100?m.
Tale unica frazione di sottoprodotto M pu? essere fornita da un?unica zona dell?impianto siderurgico in cui tale frazione ? stata prodotta o derivare da diverse parti di un impianto siderurgico.
Inoltre, si pu? prevedere che Tunica frazione di sottoprodotto M sia derivata anche da un preventivo processo di macinazione e miscelazione di pi? frazioni di sottoprodotto aventi delle granulometrie molto maggiori rispetto a quella utilizzata per il presente processo.
Preferibilmente si prevede che almeno il 50% di tale frazione di sottoprodotto M abbia una granulometria inferiore a 25 ?m.
Secondo una variante realizzativa si prevede che almeno l80% di tale frazione di sottoprodotto M abbia una granulometria inferiore a 45 ?m. In accordo con tale soluzione realizzativa, si pu? prevedere che nel caso in cui almeno parte di tale frazione di sottoprodotto abbia una granulometria maggiore a 100?m tale parte, o l?intera frazione di sottoprodotto venga sottoposta ad un processo di macinazione per ottenere le volute dimensioni di granulometria.
Successivamente il metodo prevede la determinazione, ad esempio mediante prove di laboratorio, della quantit? Fe<2+>_tot in peso di ferro contenuta nella prima parte contenente ossido ferroso FeO e della quantit? Fe<3+>_tot in peso di ferro contenuta nella seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3.
A solo titolo esemplificativo si pu? prevedere che il peso della quantit? Fe<2+>_tot e della quantit? Fe<3+>_tot siano determinati dalle relazioni:
In cui M ? il peso della frazione di sottoprodotto ed
sono le rispettive percentuali di ferro Fe<2+>, Fe<3+ >presenti nella frazione di sottoprodotto.
Secondo forme realizzative, %Fe<2+ >M e %Fe<3+ >M possono essere misurate tramite sperimentazione e/o metodi di rilevazione.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, si pu? prevedere che la frazione di sottoprodotto M abbia un grado di metallizzazione, ovvero un grado di ferro metallico, rispetto al ferro totale, compreso fra 15% e 40%. In accordo con una possibile soluzione realizzativa, successivamente si prevede la predisposizione quantomeno della frazione di combustibile solido CR, dell?almeno un legante inorganico e dell?almeno un legante organico. La quantit? della frazione di combustibile solido CR ? determinata secondo le relazioni sopra descritte.
In accordo con una possibile soluzione realizzativa tali leganti, o parte di essi, e la frazione di combustibile solido CR, o parte di esso, possono essere sottoposti ad un processo di macinazione per ridurre la loro granulometria, ad esempio ad un valore inferiore a 100gm.
Successivamente, la frazione di sottoprodotto, i leganti e la frazione di combustibile solido CR vengono miscelati fra loro con aggiunta di acqua per l?ottenimento di una miscela ZB.
Secondo una forma realizzativa, prima della miscelazione pu? essere eseguita una dosatura dell? almeno un legante inorganico, della frazione di combustibile solido CR e della frazione di sottoprodotto M.
Il metodo di realizzazione prevede poi l?agglomerazione a freddo della miscela ZB per l?ottenimento di agglomerati SB. L?agglomerazione a freddo pu? essere eseguita mediante pressatura ad esempio con l?ausilio di un ciclo meccanico di compattazione ad alte pressioni.
Successivamente, il metodo pu? comprendere una fase di vagliatura durante la quale gli agglomerati SB vengono vagliati mantenendo unicamente quelli che hanno una determinata dimensione.
Gli agglomerati SB di dimensioni inferiori a quelle desiderate vengono riciclati ad esempio introducendoli nel miscelatore, durante la fase di miscelazione o nel compattatore.
A seguito della vagliatura il metodo pu? comprendere una fase di cura, o di ?curing?. Durante tale fase di cura gli agglomerati SB acquisiscono le volute caratteristiche meccaniche grazie anche alle reazioni di idratazione che si instaurano fra i leganti, ad esempio fra cemento e scoria bianca. Secondo una variante realizzativa, il metodo di produzione illustrato schematicamente in fig. 2, prevede di fornire almeno due frazioni di sottoprodotto, nel caso di specie tre frazioni di sottoprodotto M1, M2 ed M3, ed in cui almeno una prima frazione di sottoprodotto M1 ha una granulometria inferiore a 100?m, ed una seconda frazione di sottoprodotto, nel caso di specie una seconda ed una terza frazione di sottoprodotto M2 ed M3, ha una granulometria compresa fra 100?m e 6mm, preferibilmente tra 100?m e 4mm per almeno l80% del sottoprodotto stesso.
Preferibilmente si prevede che almeno il 50% della prima frazione di sottoprodotto M1 abbia una granulometria inferiore a 25 ?m.
Secondo una possibile soluzione realizzativa, si pu? prevedere che la prima frazione di sottoprodotto M1 abbia un grado di metallizzazione, ovvero un grado di riduzione degli ossidi di ferro (FeO e/o Fe2O3) a ferro metallico compreso fra 15% e 40%.
Secondo un?ulteriore forma realizzativa, si pu? prevedere che la seconda frazione di sottoprodotto M2 abbia un grado di metallizzazione, ovvero un grado di riduzione degli ossidi di ferro (FeO e/o Fe2O3) a ferro metallico inferiore al 6%.
In accordo con un?ulteriore forma realizzativa si pu? prevedere che la terza frazione di sottoprodotto M3 abbia un grado di metallizzazione, ovvero un grado di riduzione degli ossidi di ferro (FeO e/o Fe2O3) a ferro metallico compreso fra 70% e 100%.
In accordo con possibili implementazioni realizzativa del metodo, si prevede poi la determinazione, per tutte le frazioni di sottoprodotto MI, M2, M3, ad esempio mediante prove di laboratorio, della quantit? di Fe<2+>_tot in peso di ferro contenuta nella prima parte contenente ossido ferroso FeO, della quantit? Fe<3+>_tot in peso di ferro contenuta nella seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3, e della quantit? Fe?_tot in peso di ferro contenuta nella terza parte contenente ferro metallico Fe. Tale determinazione pu? essere eseguita in modo separato per ciascuna delle suddette frazioni di sottoprodotto M1 , M2, edM3.
A solo titolo esemplificativo per il caso in esempio in cui sono presenti tre frazioni di sottoprodotto si prevede la determinazione, ad esempio con prove di laboratorio, di rispettive percentuali di ferro Fe<2+>, Fe<3+>, Fe<0 >presenti in ciascuna frazione di sottoprodotto, ovvero la determinazione di
In funzione di tali percentuali di ferro Fe<2+>, Fe<3+>, Fe<0 >? possibile determinare i pesi della quantit? Fe<2+>_tot, della quantit? Fe<3+>_tot e della quantit? Fe<0>_tot mediante le relazioni:
Tali quantit? in peso vengono poi impiegate per la determinazione del peso della frazione di combustibile solido CR da aggiungere per l?ottenimento delle bricchette B.
Secondo forme di realizzazione, si prevede anche una vagliatura delle frazioni di sottoprodotto M1, M2, M3 in modo da scartare i componenti che non rispettano un determinato criterio di dimensione. Tale vagliatura ? opzionale.
? prevista la fornitura dell? almeno un legante inorganico che lega fra loro le frazioni di sottoprodotto M1, M2, M3 e la frazione di combustibile solido CR.
? prevista la fornitura dell? almeno un legante organico che lega fra loro le frazioni di sottoprodotto M1, M2, M3 e la frazione di combustibile solido CR.
Si pu? inoltre prevedere che i leganti, o parte di essi, e la frazione di combustibile solido CR, o parte di esso, possono essere sottoposti ad un processo di frantumazione per ridurre la loro granulometria, ad esempio ad un valore inferiore a 4mm.
Successivamente, le frazioni di sottoprodotto M1, M2 e M3, i leganti e la frazione di combustibile solido CR vengono miscelati fra loro, preferibilmente secondo opportuna sequenza stabilita dalla rispettiva granulometria e/o igroscopicit?, ovvero capacit? a reagire con l?acqua, con aggiunta di acqua per rottenimento di una miscela ZB (fig. 3).
Ad esempio, si pu? prevedere di miscelare, in una prima fase, i prodotti secchi come le frazioni di sottoprodotto M; M1, M2, M3, il legante organico e il combustibile solido. Successivamente si prevede l?aggiunta dei componenti igroscopici, ovvero che reagiscono con l?acqua, quale il legante inorganico.
Pi? preferibilmente, prima si rendono disponibili le frazioni di sottoprodotto M; M1, M2, M3 e successivamente il legante organico. Secondo una forma realizzativa, prima della miscelazione pu? essere eseguita una dosatura dell?almeno un legante inorganico, dell?almeno un legante organico, della frazione di combustibile solido CR e delle frazioni di sottoprodotto M1, M2, M3.
Il metodo di realizzazione delle bricchette B prevede poi l?agglomerazione o bricchettazione a freddo della miscela ZB per l?ottenimento di agglomerati SB.
L?agglomerazione a freddo pu? essere eseguita mediante pressatura ad esempio con l?ausilio di un ciclo meccanico di compattazione ad alte pressioni.
A solo titolo esemplificativo la miscela ZB pu? essere alimentata nello spazio fra due rulli controrotanti. I rulli sono provvisti nella loro superf?cie di stampi. Quando la miscela ZB passa fra i rulli, il materiale viene compattato e si formano le bricchette con forme e dimensioni volute. Successivamente, il metodo pu? comprendere una fase di vagliatura durante la quale bricchette in uscita dall?agglomerazione a freddo vengono vagliate mantenendo unicamente quelle che hanno una determinata dimensione.
Le bricchette di dimensioni inferiori a quelle desiderate, tipicamente 12mm, vengono riciclate ad esempio introducendole in un opportuno rompigrumi per sbriciolarne e favorirne la successiva agglomerazione, durante la fase di miscelazione o alla bricchettatrice.
Dopo la vagliatura il metodo pu? comprendere una fase di cura, o di ?curing?. Durante tale fase di cura le bricchette B assumono le volute propriet? meccaniche grazie anche alle reazioni di idratazione che si instaurano fra i leganti, ad esempio fra cemento e scoria bianca. Tale periodo di cura varia da un minimo di 48 ore fino a 96 ore e consente lo sviluppo di adeguate propriet? meccaniche.
Favorevolmente, nella la formulazione dei prodotti agglomerati in accordo con l?invenzione, le frazioni di sottoprodotto M, M1, M2, M3 rappresentano tra il 60% ed il 90%, preferibilmente tra il 65% e l?80% in peso sul secco. Il rapporto in peso tra il legante organico e il legante inorganico ? preferibilmente minore di 1. Nel caso in cui la scoria bianca sia presente, essa rappresenta meno del 10% in peso del prodotto agglomerato, sul secco.
Nella tabella sono riportati degli esempi di formulazione dei prodotti agglomerati solidi come percentuale in peso sul secco, ovvero senza laggiunta di acqua
In accordo con un ulteriore aspetto del presente trovato, si prevede che dopo la cura le bricchette B abbiano una resistenza a compressione, ovvero un peso di compressione che supporta la bricchetta prima di collassare, maggiore di 400 N/bricchetta, in particolare tra 400 e 600 N/bricchetta. ? chiaro che al prodotto agglomerato solido fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.
Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all? ambito di protezione sotteso nelle specifiche rivendicazioni.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI1 . Prodotto agglomerato solido, quale una bricchetta (B), utilizzabile come materiale di carica per un forno elettrico ad arco, detto prodotto agglomerato solido comprendendo:- almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) derivante da impianto siderurgico e comprendente una prima parte contenente ossido ferroso FeO ed una seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3;- una frazione di combustibile solido (CR) contenente una quantit? di carbonio (C fix);- almeno un legante inorganico per agglomerare fra loro detta almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) e detta frazione di combustibile solido (CR);- almeno un legante organico per agglomerare fra loro detta almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) e detta frazione di combustibile solido (CR);in cui detta frazione di combustibile solido (CR) ? presente in una quantit? in peso determinata dalla relazione CR=K*CS/C_fix, in cui:K: ? una costante compresa fra 1,0 e 2,5;CS: ? una quantit? di carbonio stechiometrico in peso definita dalla relazione CS=0,11*(Fe<2+>_tot)+0,16*(Fe<3+>_tot), dove Fe<2+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta in detta prima parte, e Fe<3+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta in detta seconda parte.
- 2. Prodotto come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l? almeno un legante inorganico ? scelto in un gruppo costituito da cemento, scoria bianca, o una combinazione di questi.
- 3. Prodotto come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto cemento ? presente in una percentuale in peso compresa fra 4% e 10%, preferibilmente fra 5% e 7%, rispetto a detta almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3).
- 4. Prodotto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l almeno un legante organico ? scelto tra i polisaccaridi, preferibilmente in un gruppo costituito da amido, carbossimetilcellulosa, lignina o una combinazione di due o pi? di questi.
- 5. Prodotto come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto legante organico comprende amido ed ? presente in una percentuale in peso compresa fra 2% e 5%, preferibilmente fra 2.5% e 4%, rispetto a detta almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3).
- 6. Prodotto come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta scoria bianca ? presente in una percentuale in peso compresa fra 2% e 10%, preferibilmente fra 5% e 9%, rispetto a detta almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3).
- 7. Prodotto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ? nella forma di bricchetta (B).
- 8. Metodo di realizzazione di un prodotto agglomerato solido comprendente:- mettere a disposizione almeno una frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) comprendente una prima parte contenente ossido ferroso FeO ed una seconda parte contenente ossido ferrico Fe2O3;- mettere a disposizione una frazione di combustibile solido (CR) contenente una quantit? di carbonio C fix;- miscelare almeno detta frazione di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) con detta frazione di combustibile solido (CR) e con almeno un legante inorganico e con almeno un legante organico.caratterizzato dal fatto che prima di detta miscelazione, comprende la determinazione di una quantit? in peso di detta frazione di combustibile solido (CR) mediante la relazione CR=K*CS/C_fix, in cui:K: ? una costante compresa fra 1,0 e 2,5;CS: ? una quantit? di carbonio stechiometrico in peso definita dalla relazione CS=0,11*(Fe<2+>_tot)+0,16*(Fe<3+>_tot), dove Fe<2+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta in detta prima parte, e Fe<3+>_tot ? una quantit? in peso di ferro contenuta in detta seconda parte.
- 9. Metodo come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che F almeno un legante inorganico ? scelto in un gruppo costituito da cemento, scoria bianca, o una combinazione di questi.
- 10. Metodo come in nella rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che F almeno un legante organico ? scelto tra i polisaccaridi, preferibilmente in un gruppo costituito da amido, carbossimetilcellulosa, lignina o una combinazione di due o pi? di questi.
- 11. Metodo come in una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 8 alla 10, caratterizzato dal fatto che durante la fase di miscelazione i reagenti vengono aggiunti in sequenza secondo un ordine basato sulla loro granulometria e/o la loro igroscopicit?.
- 12. Metodo come nella rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che si rendono disponibili prima i reagenti solidi, e successivamente i reagenti che reagiscono a contatto con l?acqua.
- 13. Metodo come nella rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che tra i reagenti solidi sono aggiunte prima le frazioni di sottoprodotto (M; M1, M2, M3) e successivamente il combustibile solido e il legante organico.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010047699A1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-06 | Hoffman Glenn E. | Method of producing a metallized briquette |
| RU2183679C1 (ru) * | 2001-06-28 | 2002-06-20 | ООО"ЭкоМашГео" | Брикет для металлургического производства, брикет для промывки горна доменной печи и способ изготовления брикетов |
| WO2020065691A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Solid agglomerated product based on iron oxides and corresponding production method |
| EP3760748A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-06 | Brother Group (Hong Kong) Limited | Process for preparing optimized calcined, iron- and chrome-containing pellets |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010047699A1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-06 | Hoffman Glenn E. | Method of producing a metallized briquette |
| RU2183679C1 (ru) * | 2001-06-28 | 2002-06-20 | ООО"ЭкоМашГео" | Брикет для металлургического производства, брикет для промывки горна доменной печи и способ изготовления брикетов |
| WO2020065691A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Solid agglomerated product based on iron oxides and corresponding production method |
| EP3760748A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-06 | Brother Group (Hong Kong) Limited | Process for preparing optimized calcined, iron- and chrome-containing pellets |
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