PL235578B1 - Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego - Google Patents
Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego Download PDFInfo
- Publication number
- PL235578B1 PL235578B1 PL425827A PL42582718A PL235578B1 PL 235578 B1 PL235578 B1 PL 235578B1 PL 425827 A PL425827 A PL 425827A PL 42582718 A PL42582718 A PL 42582718A PL 235578 B1 PL235578 B1 PL 235578B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- iron
- waste
- bearing
- granulation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego.
Wynalazek zmniejsza znaczne zasoby odpadów powstających podczas odpylania pieców hutniczych i odlewniczych, poprzez stosowanie tych odpadów do wytwarzania kompozytu żelazonośnego i obejmuje zestawianie mieszanek kompozytu żelazonośnego z odpadów żelazonośnych pochodzących z odpylania z pieców i z innych procesów hutniczych oraz z procesów odlewniczych.
Szczególnym obszarem stosowania przedmiotu wynalazku jest uzupełnienie nasycenia składnikiem żelazonośnym zestawu surowcowego w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego.
W procesach hutniczych i odlewniczych zachodzi konieczność odpylania spalin z zanieczyszczeń pylistych. Odpylanie takie jest prowadzone metodami na sucho lub na mokro. Odzyskane w metalurgicznych procesach oczyszczania pyły lub muły rzadko są zawracane jako wsad metalurgiczny do ponownego wykorzystania, z uwagi na fakt, że zawierają w swoim składzie również pierwiastki lub zanieczyszczenia niekorzystne dla procesów metalurgicznych lub odlewniczych, takie jak między innymi cynk, ołów, czy też alkalia. Odzyskane w metalurgicznych procesach oczyszczania pyły lub muły najczęściej są gromadzone na składowiskach czy w lagunach i stanowią problem ekologiczny oraz ekonomiczny dla ich producentów. W różnych okresach czasu jak również w różnych miejscach powstawania, odpady te różnią się składem chemicznym, w szczególności zawartością tlenków żelaza, wilgotnością, zawartością metali ciężkich czy pierwiastków oraz związków szkodliwych.
W procesie wypalania klinkieru portlandzkiego wykorzystuje się surowce zapewniające uzyskanie namiaru surowcowego o odpowiednich relacjach pomiędzy zawartościami CaO, SiO2, AI2O3 i Fe2O3. Relacje te określane są za pomocą tak zwanych modułów, wyrażających stosunki wagowe pomiędzy wymienionymi tlenkami. W praktyce przemysłowej stosowany jest zwykle moduł nasycenia klinkieru portlandzkiego wapnem, oznaczany najczęściej jako LSF (Lime Saturation Factor), który określa skład chemiczny zestawu surowcowego zapewniający optymalne związanie CaO w wypalonym klinkierze portlandzkim, jak również moduły krzemianowy (MK) i glinowy (MG) określające stosunki pomiędzy tlenkami krzemu, glinu i żelaza (Tak: W. Brylicki i inni w publikacji pt. „Technologia budowlanych materiałów wiążących - Wyd. Cement, WSiP - Warszawa 1983; W. Kurdowski w publikacji pt. „Chemia cementu i betonu - Wydawnictwo Polski Cement - Kraków 2010).
Jako podstawowe surowce do wypalania klinkieru portlandzkiego stosuje się naturalne wapienie wprowadzające do zestawu surowcowego tlenek wapnia w postaci kalcytu oraz surowce wapienno ilaste zwane marglami, które oprócz tlenku wapnia wprowadzają do zestawu surowcowego także tlenki krzemu, tlenki glinu i tlenki żelaza. Stosuje się również tak zwane surowce korygujące, stanowiące dodatkowe źródło tlenków krzemu, glinu i żelaza. Często są to naturalne surowce takie jak: gliny, piaski, łupki, czy też ubogie rudy żelaza.
W ostatnich latach, ze względów ekonomicznych i ekologicznych, jako surowce korygujące wykorzystuje się odpady, zwłaszcza odpady przemysłowe. Najczęściej w przemyśle cementowym wykorzystuje się popioły lotne, żużle, pyły hutnicze oraz odpady pogórnicze.
Z wcześniejszego stanu techniki znane jest stosowanie w przemyśle cementowym różnych materiałów żelazonośnych, w tym dużą masę odpadów pochodzących z hutnictwa. Należą do nich między innymi rudy żelaza, wysiewki rudne pochodzące z hałd po dawnych lub obecnych kopalniach rudy żelaza, zendry walcownicze, drobne frakcje z hałd hutniczych powstające w procesie przesiewania tych odpadów i inne. Wszystkie z wyżej wymienionych materiałów żelazonośnych dodawane są do składu zestawu surowcowego w cementowniach i muszą być domielone do odpowiedniego uziarnienia, celem lepszej homogenizacji zestawu surowcowego, a w konsekwencji stabilności składu otrzymanego klinkieru portlandzkiego.
Z publikacji J. Kołakowski, K. Tyszka pt. „Właściwości popiołów lotnych z węgla kamiennego i brunatnego - Wyd. Instytut Techniki Budowlanej - Warszawa 1965 - wiadomo, że popioły lotne i żużle paleniskowe stanowiące pozostałości po spalaniu węgla w warunkach przemysłowych charakteryzują się składem chemicznym, który zapewnia wzbogacenie zestawu surowcowego do wypalania klinkieru portlandzkiego w tlenki krzemu, glinu i żelaza, które to składniki są na ogół deficytowe w naturalnych surowcach wapiennych. Dotyczy to zwłaszcza popiołów lotnych i żużli paleniskowych otrzymywanych przy spalaniu węgli kamiennych, których skład chemiczny jest w miarę stabilny i zbliżony na całym świecie, ponieważ główną skałę płoną we wszystkich złożach węgla kamiennego stanowi glinka karbońska.
PL 235 578 B1
Wykorzystanie popiołów lotnych w charakterze surowców korygujących znane jest również z publikacji H. Mróz pt. „Określenie warunków zastąpienia surowca niskiego popiołem lotnym w Cementowni Nowiny - Wyd. Cement-Wapno-Gips - Kraków 1991, numer 2/1991.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 196275 sposób wytwarzania kompozytu opartego na uwodnionych, drobnoziarnistych odpadach żelazonośnych. Sposób ten polega na tym, że pył wielkopiecowy miesza się w równych częściach z zaolejonym, drobnoziarnistym odpadem żelazonośnym z obiegów wodnych walcowni, a następnie do otrzymanej mieszaniny dodaje się melasę cukrową w ilości od 5 do 6% wagowych w stosunku do łącznej masy pyłu wielkopiecowego i zaolejonych, drobnoziarnistych odpadów z obiegów wodnych walcowni. Po uzyskaniu jednorodnej masy suszy się do uzyskania wilgotności od 2 do 3,5% i formuje brykiety.
Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr PL 195655 sposób przetwarzania odpadów hutniczych żelazonośnych, zwłaszcza zaolejonej zendry powalcowniczej i pyłów hutniczych polegający na tym, że po odprowadzeniu z niej wilgoci, rozdrabnia się i oddziela z niej frakcje o wielkości ziaren mniejszej od 0,5 mm znanymi sposobami, następnie uzyskaną frakcję zendry ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego albo frakcje zendry zmieszanej z pyłami żelazonośnymi i ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego poddaje się grudkowaniu w grudkowniku obrotowym. Uzyskane grudki poddaje się obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej w temperaturze nie wyższej od temperatury topnienia grudkowatej mieszaniny. Grudki kieruje się do procesu hutniczego jako składnik wsadu wielkiego pieca stalowniczego.
Z opisu patentowego US 6, 685,771 znany jest zestaw surowcowy przeznaczony do wytwarzania klinkieru portlandzkiego, który jako komponent zawiera granulat wytworzony z cząstek mineralnych połączonych z materiałami odpadowymi. Jako materiały odpadowe wykorzystane są między innymi popioły lotne, pyły hutnicze, pyły z pieca wapienniczego, pyły cementowe, czy też resztki farb po malowaniu proszkowym, które granuluje się z dodatkiem rozpuszczalnego w wodzie lakieru lub kleju.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 197313 sposób wytwarzania kompozytu żelazonośnego do produkcji klinkieru portlandzkiego z wykorzystaniem zaolejonej zendry z procesów walcowniczych, zmieszanej z innymi materiałami odpadowymi z procesów hutniczych. Sposób ten polega na tym, że przygotowuje się zestaw surowców odpadowych zawierający 44-94% wagowych zaolejonych mułków zendrowych, 6-40% wagowych frakcji żużlowej i/lub frakcji magnetycznej o wielkości ziaren poniżej 10 mm oraz 0-16% wagowych kamienia wapiennego o wielkości ziaren 0-6 mm, po czym miesza się komponenty do uzyskania jednorodnej, sypkiej masy.
Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.399772 pt. „Sposób wytwarzania kompozytu żelazonośnego stanowiącego surowiec do produkcji spieku znany jest sposób wytwarzania kompozytu żelazonośnego, polegający na tym, że przygotowuje się zestaw surowców opadowych zawierający: 5 do 45% wagowych szlamu z odpylania gazów hutniczych o wilgotności poniżej 30% wagowych, 0 do 20% wagowych zendry powalcowniczej, 5 do 32% wagowych frakcji magnetycznej z żużli o wielkości ziaren poniżej 16 mm, 0 do 25% wagowych żużla z procesów hutniczych o wielkości ziaren poniżej 16 mm, oraz 0 do 40% wagowych pyłów z procesów hutniczych, po czym komponenty poddaje się procesowi mieszania w ten sposób, że najpierw do szlamu z odpylania szlamów hutniczych wprowadza się jeden suchy komponent i miesza się do uzyskania jednolitej konsystencji, a następnie wprowadza się pozostałe komponenty i całość miesza się do uzyskania jednorodnej sypkiej masy. Poprzez zastosowanie komponentów odpadowych o dużej koncentracji związków żelaza, sposób ten zapewnia uzyskanie produktu o wysokiej zawartości tlenków żelaza, rzędu 68 do 72% wagowych. Jednakże uziarnienie oraz wilgotność kompozytu żelazonośnego wytworzonego tym sposobem pozwala na bezpośrednie zastosowanie tego produktu jedynie w procesach spiekania rud.
Podstawową niedogodnością znanych ze stanu techniki i dotychczas stosowanych surowców żelazonośnych dodawanych do wypalanej mączki surowcowej na klinkier portlandzki w postaci odpadów pochodzących z hutnictwa takich jak: ruda żelaza, wysiewki rudne pochodzące z hałd po dawnych i obecnych kopalniach rudy żelaza, zendry walcownicze, drobne frakcje z hałd hutniczych powstające w procesie przesiewania tych odpadów, żużel granulowany, suche pyły wielkopiecowe, szlamy żelazonośne, zaolejone mułki i odpady zgorzelinowe, czy też frakcje żużlowe, jest ich zbyt duża granulacja, wynosząca od kilku do kilkunastu milimetrów. Z uwagi na fakt, że dla potrzeb technologicznych procesu wypalania klinkieru portlandzkiego mączka surowcowa musi być drobno zmielona, korzystnie do ziaren nie większych, niż 0,063 mm do 0,1 mm, dodatek twardych, trudno mielących się znanych surowców żelazonośnych o granulacji ziaren od kilku do kilkunastu milimetrów, znacznie podraża koszty przemiału mączki surowcowej. Dodawany w obecnym stanie techniki surowiec żelazonośny w postaci ziaren
PL 235 578 B1 o wielkości najczęściej kilkunastu milimetrów, musi być zatem poddany procesowi kosztownego mielenia do ziaren zbliżonych wielkością ziarnom pylistej mączki surowcowej.
Celem wynalazku jest zagospodarowanie materiałów odpadowych powstających podczas odpylania pieców hutniczych i odlewniczych. Rozwiązanie będące przedmiotem wynalazku ukierunkowane jest na możliwie maksymalne wykorzystanie odpadów przemysłowych zalegających w zasobnikach oraz odbieranych z bieżącej produkcji powstałych w procesach odpylania. Mieszanki tych żelazonośnych pylistych materiałów odpadowych zapewniają odpowiednią koncentrację tlenków żelaza i łatwą homogenizację, która pozwala na optymalne związanie CaO w wypalonym klinkierze portlandzkim, jak również ułatwia powstawanie w procesach wysokotemperaturowych modułu krzemianowego i glinowego. Moduły te określają stosunki pomiędzy tlenkami krzemu, glinu i żelaza oraz zapewniają minimalny udział składników szkodliwych, uwzględniających wymagania przemysłu cementowego.
Odpadowe pyły żelazonośne pochodzące z odpylania z pieców i z procesów hutniczych oraz z procesów odlewniczych, niezależnie czy pochodzą z odpylania suchego, czy z odpylania metodą mokrą, zawierają nawet do 90% wagowych tlenków żelaza. Nieoczekiwanie okazało się, że po odpowiednim przygotowaniu i korzystnie wyselekcjonowaniu tych pyłów, a także użyciu ich w formie mieszanek z innymi odpadami, pyły te stanowią kompozyt żelazonośny przydatny w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego we wszystkich cementowniach, w których zachodzi konieczność korygowania modułów składu chemicznego surowca do takiej wielkości, aby wypalony z mączki surowcowej klinkier portlandzki zawierał około 2-3% Fe2O3.
Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego, według wynalazku stanowi mieszaninę, która zawiera odpadowy suchy lub mokry pył z odpylania pieców hutniczych lub odlewniczych, który jest dodawany do procesu mieszania i który stanowi komponent żelazonośny będący ubocznym produktem wytapiania metali. Komponenty żelazonośne pochodzą z odpylania pieców hutniczych, z odpylania procesów hutniczych, a także z odpylania procesów odlewniczych. Mieszanina powstała w wyniku połączenia w procesie mieszania odpadowych drobnoziarnistych komponentów żelazonośnych zawiera 60 do 85% Fe2O3, o granulacji do 100% wagowych ziaren o średnicy do 1,00 mm i do 10% wagowych ziaren o średnicy do 2,00 mm. Mieszanina kompozytu żelazonośnego jest oparta na bazie komponentu odpadowego z żużla osuszającego o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5 do 20% wagowych i/lub komponentu z odpadowej frakcji magnetycznej z żużli z odsiarczania o granulacji do 2,0 mm, w ilości 5 do 30% wagowych, które są zmieszane z co najmniej jednym komponentem będącym odpadowym produktem żelazonośnym suchym lub mokrym i wybranym z takich odpadów żelazonośnych jak:
- odpadowy pył wielkopiecowy z odpylania gazów z pieców do wytapiania żelaza lub stali, którego granulacja nie przekracza 1,0 mm, w ilości 2% do 30% wagowych;
- odpadowy żużel osuszający o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5% do 20% wagowych;
- odpadowa mułowa frakcja żelazonośna z procesów metalurgicznych z Dąbrowy Górniczej o granulacji do 1,0 mm i/lub odpadowa mułowa frakcja żelazonośna z procesów metalurgicznych z innych hut o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5% do 50% wagowych;
- odpadowa frakcja żelazonośna z żużli z odsiarczania o granulacji do 1,0 mm, w ilości 15% do 80% wagowych;
- odpadowa frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania o granulacji do 2,0 mm, w ilości 5% do 30% wagowych.
Odpadowe muły z procesów mokrego odpylania, które są wydobywane z zasobników, zawierają 30 do 50% wagowych wody, są poddawane odwadnianiu lub są korzystnie mieszane z suchymi komponentami.
Korzystnie jako komponent osuszający lub jako komponent poprawiający sypkość, kompozyt żelazonośny zawiera drobne frakcje odpadowych żużli stalowniczych i/lub drobne frakcje żużli z procesów odsiarczania surówki i/lub pyły lub żużel z kotłów fluidalnych (z odpadowych żużli z odsiarczania piasków formierskich).
Tak zestawione komponenty poddaje się procesowi intensywnego mieszania.
Powstały w wyniku zmieszania odpadowych komponentów żelazonośnych kompozyt żelazonośny zawiera 60-85% Fe2O3, o wielkości ziaren korzystnie do 1,00 mm, a w niektórych przypadkach zawierający również do 10% wagowych ziaren o wielkości do 2,00 mm, co pozwala na skuteczną korekcję Fe2O3 w zestawie mączki surowcowej kierowanej do pieca wypału klinkieru portlandzkiego, przy niewielkim dodatku tego kompozytu. W zależności od potrzeb technologicznych wytwarzania klinkieru
PL 235 578 B1 portlandzkiego, istnieje możliwość doboru i zastosowania odmian kompozytu żelazonośnego o różnej koncentracji Fe2O3.
Odpadowe pyły wielkopiecowe z odpylania gazów z pieców do wytapiania żelaza lub stali zawierają ziarna o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, i zawierają średnio:
| od | 45 | do | 55% | wagowych | FeO |
| od | 4 | do | 7% | wagowych | CaO |
| od | 2 | do | 4% | wagowych | SiO2 |
| od | 0,5 | do | 1% | wagowych | MgO |
| od | 2 | do | 10% | wagowych | H2O |
| od | 20 | do | 50% | wagowych | inne, pozostałe związki |
Odpadowy żużel osuszający, który posiada właściwości osuszające poprzez wiązanie wody przez CaOwoine, korzystnie zawierający ziarna o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, zawiera:
| od | 0 | do | 50% | wagowych | FeO iub Fe2O3 |
| od | 5 | do | 45% | wagowych | CaO |
| od | 0 | do | 30% | wagowych | SiO2 |
| od | 0 | do | 25% | wagowych | MgO |
| od | 5 | do | 45% | wagowych | CaOwoine |
| od | 2 | do | 10% | wagowych | H2O. |
Odpadowe mułowe frakcje żelazonośne z procesów metalurgicznych z Dąbrowy Górniczej, korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, zawierają:
| od | 55 | do | 85% | wagowych | FeO |
| od | 5 | do | 11% | wagowych | CaO |
| od | 2 | do | 4% | wagowych | SiO2 |
| od | 0,5 | do | 2,0% | wagowych | MgO |
| od | 20 | do | 50% | wagowych | H2O. |
Odpadowa frakcja żelazonośna z żużli z odsiarczania (ArcerolMittal Kraków Poland - oznaczany w dalszej treści jako AMP), korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, zawiera:
| od | 60 | do | 94% | wagowych | FeO lub Fe3O4 |
| od | 0,5 | do | 15% | wagowych | CaO |
| od | 2 | do | 14% | wagowych | SiO2 |
| od | 0,2 | do | 11% | wagowych | MgO |
| od | 0 | do | 15% | wagowych | H2O. |
Odpadowa frakcja magnetyczna pobierana z bieżących procesów odsiarczania żużli, korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 2,0 mm (i korzystnie z Dąbrowy Górniczej), zawiera :
| od | 25 | do | 75% | wagowych | FeO lub Fe3O4 |
| od | 5 | do | 25% | wagowych | CaO |
| od | 4 | do | 15% | wagowych | SiO2 |
| od | 2 | do | 9% | wagowych | MgO |
| od | 2 | do | 10% | wagowych | H2O. |
Korzystnym dla potrzeb niniejszego wynalazku jest, jeśli proces mieszania jest prowadzony w podajnikach ślimakowych zakończonych transporterami.
Frakcja magnetyczna z odsiarczania żużli pochodzi z żużli z bieżącej produkcji hutniczej, z hałd lub z procesów odsiarczania surówki.
W kompozycie żelazonośnym według wynalazku zastosowanie wyłącznie odpadów żelazonośnych z procesów hutniczych produkcji żelaza i o bardzo dużej koncentracji związków żelaza zapewnia uzyskanie kompozytu żelazonośnego o zawartości 60% do 85% wagowych tlenków żelaza (Fe2O3), 3%
PL 235 578 B1 do 8% wagowych tlenków wapnia (CaO) i 8% do 24% wagowych krzemionki (S1O2) oraz w odróżnieniu od znanych ze stanu techniki odpadów surowców metalurgicznych, kompozyt żelazonośny zawiera minimalną, nie przekraczającą 2,0% wagowych sumaryczną zawartość składników szkodliwych takich jak: chlorki, siarka, alkalia oraz szkodliwych metali ciężkich: chromu, cynku, niklu, ołowiu, miedzi, arsenu.
Kompozyt żelazonośny według wynalazku charakteryzuje się wieloma zaletami, a przede wszystkim pozwala na kompleksowe wykorzystanie odpadów przemysłu hutniczego z jednoczesnym wytworzeniem produktu stanowiącego podstawowy kompozyt żelazonośny regulujący skład chemiczny mączki surowcowej w przemyśle cementowym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego.
Zaletą kompozytu żelazonośnego według wynalazku jest coroczne trwałe obniżanie zasobów odpadów żelazonośnych powstających podczas odpylania pieców hutniczych i pieców odlewniczych, deponowanych na składowiskach lub w zasobnikach zakładów hutniczych. Przy założeniu, iż średnio w Polsce wytwarza się około 10-12 mln Mg klinkieru portlandzkiego o przeciętnej zawartości 3% Fe2O3 w klinkierze portlandzkim, można szacować, że średnie roczne zużycie kompozytu żelazonośnego może wynosić około 400 000 Mg. Ze względu na drobną granulację kompozytu żelazonośnego, jego dodatek do zestawu mączki surowcowej nie wymaga domielania, lub proces domielania jest mocno skrócony, to ogólne koszty mielenia mączki surowcowej w cementowniach będzie znacznie niższy, ponieważ wszystkie komponenty żelazonośne są drobnoziarniste. Zaletą kompozytu żelazonośnego jest również możliwość wytwarzania kompozytu żelazonośnego w postaci mokrych lub suchych pyłów z odpylania pieców hutniczych i odlewniczych z surowców odpadowych. Ponadto kompozyt według wynalazku można zestawiać i mieszać z innymi surowcami żelazonośnymi, a także dodawać do zestawu surowcowego do produkcji klinkieru portlandzkiego we wszystkich cementowniach. Niska zawartość chlorków siarki i alkaliów w kompozycie pozwala na stosowanie go w suchej metodzie produkcji klinkieru, w piecach z zewnętrznymi cyklonowymi wymiennikami ciepła, gdzie zawartość wymienionych związków jest ściśle ograniczona. Zaletą jest również duża zawartość tlenku żelaza w kompozycie o wartości 60-85% Fe2O3, co pozwala na skuteczną korekcję Fe2O3 w zestawie surowcowym przy niewielkim dodatku tego kompozytu. W zależności od potrzeb technologicznych produkcji klinkieru istnieje możliwość doboru i zastosowania odmian kompozytu żelazonośnego o różnej koncentracji Fe2O3.
Wynalazek jest bliżej objaśniony w poniższych przykładach zestawiania kompozytu żelazonośnego o koncentracji od 60 do 85% Fe2O3.
P r z y k ł a d 1
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z Dąbrowy Górniczej o wilgotności 1% wagowych - 30 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków - 30 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 30 kg
Tak zestawione odpadowe komponenty żelazonośne o granulacji z przewagą frakcji o wymiarach ziaren poniżej 1 mm mieszano intensywnie uzyskując ujednorodniony wsad spełniający kryteria granulometryczne wymagane dla procesu mieszania z mączką surowcową bez konieczności domielania powstałego kompozytu żelazonośnego. Po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym oznaczone podstawowe tlenki zawierały:
Fe2O3 = 60% wagowych
CaO = 8% wagowych
SiO2 = 23% wagowych
Do mieszania użyto specjalnych podajników ślimakowych zakończonych transporterami umożliwiającymi usypanie pryzmy. Podajniki te dodatkowo są wyposażone w zasypy na środki transportu. Uzyskano materiał sypki o wilgotności 18% wagowych, który stanowi uzyskany kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym dodatkowo oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych wytwarzania klinkieru portlandzkiego:
PL 235 578 B1 • alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na Cr2Os) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,34% wagowych
- 0,43% wagowych
- 0,22% wagowych
- 0,36% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 5 kg frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 30% wagowych - 40 kg frakcja żelazonośna z AMP Dąbrowa Górnicza o wilgotności 30% wagowych - 35 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 20 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 60% wagowych
CaO = 7% wagowych
SiO2 = 24% wagowych
Uzyskano materiał sypki o wilgotności 19% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,36% wagowych
- 0,32% wagowych
- 0,24% wagowych
- 0,43% wagowych
Do procesu mieszania odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 25% wagowych - 30 kg frakcja żelazonośna z AMP Dąbrowa Górnicza o wilgotności 35% wagowych - 50 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 10 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 70% wagowych
CaO = 7% wagowych
SiO2 = 24% wagowych
Uzyskano materiał sypki o wilgotności 20% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,30% wagowych
- 0,22% wagowych
- 0,20% wagowych
- 0,34% wagowych
PL 235 578 B1
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 5 kg frakcja żelazonośna z mułu z Dąbrowy Górniczej o wilgotności 35% wagowych - 35 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 25% wagowych - 55 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 5 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 70% wagowych
CaO = 5% wagowych
SiO2 = 18% wagowych
Uzyskano materiał sypki o wilgotności 19% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
portlandzkiego •
• •
• alkalia jako Na2Oeq chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) siarka (w przeliczeniu na SO3) cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,32% wagowych
- 0,16% wagowych
- 0,21% wagowych
- 0,37% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 25% wagowych frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 10% wagowych frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania
- 25 kg
- 65 kg
- 10 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 71% wagowych
CaO = 5% wagowych
SiO2 = 17% wagowych
Uzyskano materiał sypki o wilgotności 18% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
portlandzkiego • • • • alkalia jako Na2Oeq chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) siarka (w przeliczeniu na SO3) cynk (w przeliczeniu na ZnO)
P r z y k ł a d 6
- 0,32% wagowych
- 0,21% wagowych
- 0,18% wagowych
- 0,30% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 30% wagowych frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 12% wagowych frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania
- 10 kg
- 10 kg
- 65 kg
- 15 kg
PL 235 578 B1
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 77% wagowych
CaO = 5% wagowych
S1O2 = 14% wagowych
Uzyskano materiał o wilgotności do 18% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na C2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,23% wagowych
- 0,27% wagowych
- 0,14% wagowych
- 0,20% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z Dąbrowy Górniczej o wilgotności 35% wagowych - 15 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 12% wagowych - 65 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 10 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 76% wagowych
CaO = 5% wagowych
SiO2 = 14% wagowych
Uzyskano sypki materiał o wilgotności 15% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,25% wagowych
- 0,22% wagowych
- 0,15% wagowych
- 0,23% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 30% wagowych - 5 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 10% wagowych - 75 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 10 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
PL 235 578 B1
Fe2O3 = 80% wagowych
CaO = 4% wagowych
S1O2 = 11% wagowych
Uzyskano sypki materiał o wilgotności 17% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na C2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,18% wagowych
- 0,22% wagowych
- 0,12% wagowych
- 0,15% wagowych
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z Dąbrowy Górniczej o wilgotności 25% wagowych - 10 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 10% wagowych - 75 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 5 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 80% wagowych
CaO = 4% wagowych
SiO2 = 11% wagowych
Uzyskano sypki materiał o wilgotności 18% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na Cr2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,22% wagowych
- 0,17% wagowych
- 0,13% wagowych
- 0,18% wagowych
P r z y k ł a d 10
Do procesu mieszana odważono 100 kg następujących komponentów:
żużel osuszający - 10 kg frakcja żelazonośna z mułu z huty z Krakowa o wilgotności 35% wagowych - 3 kg frakcja żelazonośna z AMP Kraków o wilgotności 10% wagowych - 85 kg frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania - 2 kg
Postępowano jak w przykładzie 1 i po zakończeniu procesu mieszania uzyskano kompozyt żelazonośny, w którym zawartość tlenków wynosiła:
Fe2O3 = 85% wagowych
CaO = 3% wagowych
SiO2 = 8% wagowych
PL 235 578 B1
Uzyskano sypki materiał o wilgotności 16% wagowych, który stanowi kompozyt żelazonośny. W uzyskanym kompozycie żelazonośnym przeznaczonym do wytwarzania klinkieru portlandzkiego oznaczono zawartość pierwiastków szkodliwych:
• alkalia jako Na2Oeq • chrom (w przeliczeniu na C2O3) • siarka (w przeliczeniu na SO3) • cynk (w przeliczeniu na ZnO)
- 0,18% wagowych
- 0,13% wagowych
- 0,11% wagowych
- 0,13% wagowych
Claims (8)
1. Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego, stanowiący odpadowy surowiec żelazonośny w postaci szlamu z odpylania gazów hutniczych o wilgotności poniżej 30% wagowych, o wielkości ziaren od 5 do 12 mm, lub stanowiący odpadową frakcję magnetyczną z żużli o wielkości ziaren poniżej 16 mm, lub stanowiący odpadowy żużel z procesów hutniczych o wielkości ziaren poniżej 16 mm, lub odpadowych pyłów z procesów hutniczych, znamienny tym, że stanowi mieszaninę, zawierającą drobnoziarniste komponenty żelazonośne w postaci odpadowego suchego i/lub mokrego pyłu z odpylania pieców hutniczych i pieców odlewniczych, a także z odpylania procesów hutniczych i procesów odlewniczych, przy czym mieszanina ta zawiera 60 do 85% wagowych Fe2O3, 3% do 8% wagowych tlenków wapnia w postaci CaO i 8% do 24% wagowych krzemionki w postaci SiO2 oraz do 2,0% wagowych sumarycznej zawartości składników szkodliwych takich jak: chlorki, siarka, alkalia oraz szkodliwych metali ciężkich: chromu, cynku, niklu, ołowiu, miedzi, arsenu, o granulacji do 100% wagowych ziaren o średnicy do 1,00 mm i do 10% wagowych ziaren o średnicy do 2,00 mm w mieszaninie, a uzyskany w wyniku procesu mieszania kompozyt żelazonośny jest oparty na bazie komponentu z odpadowego żużla osuszającego o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5 do 20% wagowych i/lub komponentu z odpadowej frakcji magnetycznej z żużli z odsiarczania o granulacji do 2,0 mm, w ilości 5 do 30% wagowych, zmieszanych z co najmniej jednym komponentem będącym odpadowym produktem żelazonośnym suchym lub mokrym i wybranym z takich odpadów żelazonośnych jak: - odpadowy pył wielkopiecowy z odpylania gazów z pieców do wytapiania żelaza lub stali, którego granulacja nie przekracza 1,0 mm, w ilości 2% do 30% wagowych;
- odpadowy żużel osuszający o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5% do 20% wagowych;
- odpadowa mułowa frakcja żelazonośna z procesów metalurgicznych z Dąbrowy Górniczej o granulacji do 1,0 mm i/lub odpadowa mułowa frakcja żelazonośna z procesów metalurgicznych z innych hut o granulacji do 1,0 mm, w ilości 5% do 50% wagowych;
- odpadowa frakcja żelazonośna, z żużli z odsiarczania o granulacji do 1,0 mm w ilości 15% do 80% wagowych;
- odpadowa frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania, o granulacji do 2,0 mm w ilości 5% do 30% wagowych.
2. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że jako komponent osuszający lub jako komponent poprawiający sypkość, kompozyt żelazonośny zawiera drobne frakcje odpadowych żużli stalowniczych i/lub drobne frakcje odpadowych żużli z procesów odsiarczania surówki i/lub z odpadowych żużli z odsiarczania piasków formierskich.
3. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że odpadowe muły z procesów mokrego odpylania, które są wydobywane z zasobników i zawierają 30 do 50% wagowych wody, są poddawane odwadnianiu lub są korzystnie mieszane z suchymi komponentami.
4. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że odpadowe pyły wielkopiecowe z odpylania gazów z pieców do wytapiania żelaza lub stali zawierają ziarna o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, są o średniej zawartości tlenków w ilości:
od 45 do 55% wagowych FeO od 4 do 7% wagowych CaO od 2 do 4% wagowych SiO2 od 0,5 do 1% wagowych MgO od 2 do 10% wagowych H2O od 20 do 50% wagowych - inne, pozostałe związki.
PL 235 578 B1
5. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że odpadowy żużel osuszający, który posiada właściwości osuszające poprzez wiązanie wody przez CaOwoine, korzystnie zawierający ziarna o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, zawiera:
od 0 do 50% wagowych FeO lub Fe2O3 od 5 do 45% wagowych CaO od 0 do 30% wagowych SiO2 od 0 do 25% wagowych MgO od 5 do 45% wagowych CaOwolne od 2 do 10% wagowych H2O.
6. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że odpadowe mułowe frakcje żelazonośne z procesów metalurgicznych z Dąbrowy Górniczej, korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm zawierają:
od 55 do 85% wagowych FeO od 5 do 11% wagowych CaO od 2 do 4% wagowych SiO2 od 0,5 do 2,0% wagowych MgO od 20 do 50% wagowych H2O.
7. Kompozyt według zastrz.1, znamienny tym, że odpadowa frakcja żelazonośna z żużli z odsiarczania korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 1,0 mm, zawiera:
od 60 do 94% wagowych FeO lub Fe2O3 od 0,5 do 15% wagowych CaO od 2 do 14% wagowych SiO2 od 0,2 do 11% wagowych MgO od 0,0 do 15% wagowych H2O.
8. Kompozyt według zastrz.1, znamienny tym, że odpadowa frakcja magnetyczna z żużli z odsiarczania korzystnie o średniej granulacji od 0,1 mm do 2,0 mm zawiera:
od 25 do 75% wagowych FeO lub Fe3O4 od 5 do 25% wagowych CaO od 4 do 15% wagowych SiO2 od 2 do 9% wagowych MgO od 2 do 10% wagowych H2O.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425827A PL235578B1 (pl) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425827A PL235578B1 (pl) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL425827A1 PL425827A1 (pl) | 2019-12-16 |
| PL235578B1 true PL235578B1 (pl) | 2020-09-07 |
Family
ID=69054349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL425827A PL235578B1 (pl) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235578B1 (pl) |
-
2018
- 2018-06-05 PL PL425827A patent/PL235578B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL425827A1 (pl) | 2019-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7658796B2 (en) | Cementitious mixtures and methods of use thereof | |
| US4600438A (en) | Co-production of cementitious products | |
| CZ288842B6 (cs) | Způsob výroby cementového slínku v podlouhlé cementářské rotační peci | |
| US4508573A (en) | Co-production of cementitious products | |
| Trushko et al. | Topicality and possibilities for complete processing of red mud of aluminous production | |
| US6752865B2 (en) | Process for manufacturing of high iron hydraulic cement clinker | |
| CN103805771B (zh) | 硫酸渣生产铁的方法 | |
| EP1487754B1 (en) | Process for manufacture of high iron hydraulic cement clinker | |
| US11932914B2 (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization | |
| US7935174B2 (en) | Treatment of steel plant sludges in a multiple-stage furnace | |
| PL235578B1 (pl) | Kompozyt żelazonośny dodawany do mączki surowcowej w procesie wytwarzania klinkieru portlandzkiego | |
| EP0249093A2 (en) | Flux material for steelmaking | |
| JP4963553B2 (ja) | 焼成物の製造方法 | |
| FI60192C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av braenda karbonatmaterial | |
| US20040157181A1 (en) | Method for manufacturing cement clinker | |
| US3194673A (en) | Hydraulic cement and process for making same | |
| EP0053139B1 (en) | Agglomerates, a process for producing thereof and use thereof | |
| WO1997017307A2 (en) | Method for preparing hardened granules from a particulate material | |
| CZ297694B6 (cs) | Prísadová briketa a zpusob její výroby | |
| US4909844A (en) | Flux material for steelmaking | |
| JP6977805B2 (ja) | 硫黄含有組成物、脱硫生成物、クリンカー、及びセメント組成物の製造方法 | |
| WO2023198871A1 (en) | Method for manufacturing cement clinker using stainless steel slag | |
| SU1717657A1 (ru) | Способ подготовки сульфидизатора | |
| PL182693B1 (pl) | Sposób utylizacji odpadowych pyłów cementowych | |
| TO | Calcination Processes |