RU2113516C1 - Binding agent for nonfired agglomeration - Google Patents

Binding agent for nonfired agglomeration Download PDF

Info

Publication number
RU2113516C1
RU2113516C1 RU94028446A RU94028446A RU2113516C1 RU 2113516 C1 RU2113516 C1 RU 2113516C1 RU 94028446 A RU94028446 A RU 94028446A RU 94028446 A RU94028446 A RU 94028446A RU 2113516 C1 RU2113516 C1 RU 2113516C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium oxide
slag
magnesite
binder
pellets
Prior art date
Application number
RU94028446A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94028446A (en
Inventor
В.Е. Лотош
А.А. Чесноков
Original Assignee
Уральский государственный экономический университет
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
Application filed by Уральский государственный экономический университет filed Critical Уральский государственный экономический университет
Priority to RU94028446A priority Critical patent/RU2113516C1/en
Publication of RU94028446A publication Critical patent/RU94028446A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113516C1 publication Critical patent/RU2113516C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: binding agent consists of metallurgic slag (5-90 wt %) and a substance containing active magnesium oxide. As the latter, magnesite firing dust, chemically pure magnesium oxide, or fired magnesite can be used. Agent is intended for use when preparing raw material for blast- furnace conversion. EFFECT: increased strength of pellets from different iron-containing materials. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при окусковании тонкодисперсных материалов для последующего применения в металлургическом переделе. The invention relates to metallurgy and can be used, in particular, when sintering finely dispersed materials for subsequent use in the metallurgical process.

Известно вяжущее, включающее оксид магния и воду при следующем соотношении, мас.%: оксид магния 85-88; вода 12-15 [1]. Known astringent, including magnesium oxide and water in the following ratio, wt.%: Magnesium oxide 85-88; water 12-15 [1].

Недостатком его является невысокая прочность безобжиговых окатышей, обусловленная низкими прочностными характеристиками основного продукта гидратации - гидроксида магния. Its disadvantage is the low strength of non-calcined pellets, due to the low strength characteristics of the main hydration product - magnesium hydroxide.

Известны вяжущие на основе доменных шлаков - материалов с потенциальными вяжущими свойствами [2]. Known binders based on blast furnace slag - materials with potential binders [2].

Недостаток чистого шлакового вяжущего состоит в весьма низкой прочности безобжиговых окатышей. A disadvantage of pure slag binder is the very low strength of non-calcined pellets.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее для безобжигового окускования, содержащее кальцийсодержащий материал, в качестве которого используют портландцемент, или шлакопортландцемент, или портландцементный клинкер и вещество, содержащее активную окись магния [3]. The closest in technical essence and the achieved result is a binder for non-firing agglomeration, containing calcium-containing material, which is used Portland cement, or slag Portland cement, or Portland cement clinker and a substance containing active magnesium oxide [3].

Недостатками этого вяжущего являются недостаточная прочность безобжиговых окатышей, полученных из ряда тонкодисперсных материалов. The disadvantages of this binder are the insufficient strength of non-calcined pellets obtained from a number of finely dispersed materials.

Техническая задача изобретения состоит в повышении прочностных характеристик получаемых безобжиговым окускованием окатышей, а также в создании возможностей для регулирования в широких пределах содержания оксидов кальция и магния в шлаке последующего передела, позволяющих выбрать его оптимальный состав по этим компонентам. The technical task of the invention is to increase the strength characteristics obtained by non-firing pelletizing pellets, as well as to create opportunities for regulation over a wide range of calcium and magnesium oxides in the slag of the subsequent processing, allowing you to choose its optimal composition for these components.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее включает металлургический шлак и вещество, содержащее активный оксид магния, при следующем соотношении мас.%:
Металлургический шлак - 5-90
Вещество (материал), содержащее активный оксид магния - Остальное
В качестве вещества (материала), содержащего активный оксид магния, используют химически чистый оксид магния или обожженный магнезит, или пыль обжига магнезита.
The problem is achieved in that the binder includes metallurgical slag and a substance containing active magnesium oxide, in the following ratio, wt.%:
Metallurgical slag - 5-90
Substance (material) containing active magnesium oxide - Rest
As a substance (material) containing active magnesium oxide, chemically pure magnesium oxide or calcined magnesite, or magnesite firing dust, is used.

Основные продукты гидратации в предлагаемом вяжущем представлены высокопрочными гидросиликатами магния, синтезирующимися при взаимодействии гидратированного активизатора твердения и оксида кремния шлакового компонента. Взятые индивидуально ингредиенты предлагаемого вяжущего, в основном, гидратируют слабо (шлак) или не дают новообразований с высокими прочностными свойствами (оксид магния). The main hydration products in the proposed binder are high-strength magnesium hydrosilicates synthesized by the interaction of a hydrated hardening activator and silicon oxide of the slag component. The individually taken ingredients of the proposed binder mainly hydrate slightly (slag) or do not give tumors with high strength properties (magnesium oxide).

Предлагаемое вяжущее проверено в лабораторных условиях. Рудные компоненты были представлены шламами газоочистки металлургических комбинатов: Нижнетагильского (НТМК), Челябинского (ЧМК) и Новокузнецкого (КМК), а также обожженной сидеритовой рудой Байкальского рудоуправления. Шлак был представлен доменными шлаками этих же металлургических предприятий и конвертерным шлаком ЧМК. В качестве веществ (материалов), содержащих активный оксид магния, применяли химически чистый оксид магния, обожженный в лабораторных условиях в течение 2 ч при 700oC магнезит Саткинского месторождения, пыль газоочистки печи по обжигу магнезита комбината "Магнезит" (далее по тексту - пыль обжига магнезита). Активный оксид магния в указанных веществах определяли по ОСТ 14 35-78. Количество непогасившихся зерен в них не превышало 5%, время и максимальная температура гашения их при оптимальной исходной влажности (30-40%) составляли соответственно менее 20 мин и 100oC. Результаты упрочнения были близкими на всех трех видах веществ с активным оксидом магния и далее приведены результаты с пылью обжига магнезита. Физико-химические свойства материалов даны в табл.1.The proposed binder is tested in laboratory conditions. Ore components were represented by sludge from gas purification of metallurgical plants: Nizhny Tagil (NTMK), Chelyabinsk (Chelyabinsk Metallurgical Plant) and Novokuznetsk (KMK), as well as calcined siderite ore of the Baikal ore department. Slag was represented by blast furnace slag of the same metallurgical enterprises and converter slag of Chelyabinsk Metallurgical Plant. As substances (materials) containing active magnesium oxide, chemically pure magnesium oxide was used, annealed in laboratory conditions for 2 hours at 700 ° C, the magnesite of the Satka deposit, gas cleaning dust from the magnesite kiln of the Magnesite plant (hereinafter referred to as dust) firing magnesite). Active magnesium oxide in these substances was determined by OST 14 35-78. The number of unextinguished grains in them did not exceed 5%, the time and maximum temperature of quenching at optimal initial humidity (30-40%) were less than 20 min and 100 o C, respectively. The hardening results were similar for all three types of substances with active magnesium oxide and the following are the results with magnesite firing dust. Physico-chemical properties of the materials are given in table 1.

Опыты проводили следующим образом. Берут исходные компоненты, измельченные до 100% кл. 0,1 мм (шлаки, обожженная сидеритовая руда, обожженный магнезит) или в первоначальной крупности (шламы), смешивают. Затем шихту окомковают в барабанных окомкователях диаметром 400 мм с подачей воды до образования окатышей диаметром 14-16 мм. Упрочняют окатыши: 1) пропаркой при температуре 90oC в течение 8 ч (П); 2) пропаркой с последующей сушкой при температуре 200oC (П + С) или естественной в течение 7 сут (П + ЕС); 3) выдержкой во влажной атмосфере при 20-25oC в течение 7 сут (НТ7) и 28 суток (НТ28) - нормальное твердение. Расход вяжущих составлял 10% при удельной поверхности молотого шлака 330-350 м2/кг. После упрочнения окатыши испытывали на сжатие.The experiments were carried out as follows. Take the original components, crushed to 100% cells. 0.1 mm (slag, calcined siderite ore, calcined magnesite) or in the original size (sludge) are mixed. Then the mixture is pelletized in drum pelletizers with a diameter of 400 mm with a water supply until pellets with a diameter of 14-16 mm are formed. Reinforce the pellets: 1) by steaming at a temperature of 90 o C for 8 hours (P); 2) by steaming followed by drying at a temperature of 200 o C (P + C) or natural for 7 days (P + EC); 3) holding in a humid atmosphere at 20-25 o C for 7 days (NT 7 ) and 28 days (NT 28 ) - normal hardening. The consumption of binders was 10% with a specific surface of ground slag 330-350 m 2 / kg After hardening, the pellets were compressed.

Пример 1. В соответствии с прототипом берут шламы НТМК, окомковывают с добавкой вяжущего, состоящего из доменного шлака этого же комбината и соды, взятых при соотношении компонентов (мас.% 90:10. Прочность окатышей составила, даН/ок : П 23; П + С 30; П + ЕС 18; НТ7 4; НТ28 4.Example 1. In accordance with the prototype take NTMK sludge, pelletize with the addition of a binder, consisting of blast furnace slag of the same plant and soda, taken at a ratio of components (wt.% 90:10. The strength of the pellets was, daN / ok: P 23; P + C 30; P + EC 18; NT 7 4; NT 28 4.

Пример 2. Опыты выполнили в соответствии с примером 1, но шихта состояла из шлама и доменного шлака КМК. Прочность окатышей была, даН/ок : П 4; П + С 6; П + С 6; П + ЕС 6; НТ7 6; НТ28 9.Example 2. The experiments were performed in accordance with example 1, but the mixture consisted of sludge and blast furnace slag KMK. The strength of the pellets was, daN / ok: P 4; P + C 6; P + C 6; P + EU 6; NT 7 6; NT 28 9.

Пример 3. Условия опыта по примеру 1 на шихте из шлама и доменного шлака ЧМК. Прочность окатышей составила, даН/ок; П 13; П + С 24; П + ЕС 10; НТ7 9; НТ28 16.Example 3. The experimental conditions of example 1 on a mixture of sludge and blast furnace slag ChMK. The strength of the pellets was, daN / ok; P 13; P + C 24; P + EU 10; NT 7 9; NT 28 16.

Пример 4. Условия опыта по примеру 1 на шихте из сидеритовой руды и доменного шлака ЧМК, прочность, даН/ок: П 37; П + С 71; П + ЕС 60; НТ7 8; НТ28 88.Example 4. The experimental conditions of example 1 on a charge of siderite ore and blast furnace slag ChMK, strength, daN / ok: P 37; P + C 71; P + EU 60; NT 7 8; NT 28 88.

Пример 5. Окомковают шламы КМК с добавкой доменного шлака и пыли обжига магнезита, взятых при соотношении компонентов, мас.% 95: 5, т.е. за пределами предлагаемого состава. Прочность образцов после всех способов отвердевания была больше, чем по прототипу, но не превышала 20 даН/окат. Example 5. KMK sludges are pelletized with the addition of blast furnace slag and magnesite firing dust taken at a ratio of components, wt.% 95: 5, i.e. outside the proposed composition. The strength of the samples after all hardening methods was greater than that of the prototype, but did not exceed 20 daN / okat.

Пример 6. В соответствии с предлагаемым составом вяжущего окомковали шламы КМК при соотношении компонентов (мас.%) доменный шлак: пыль обжига магнезита 90:10, то есть на верхнем заявляемом пределе по шлаку. Прочность окатышей оказалась выше, чем с вяжущим-прототипом, в 2,5-4 раза и заметно увеличилась по сравнению с составом примера 5 (вне заявляемых пределов) в условиях пропарки и последующей сушки. Example 6. In accordance with the proposed binder composition, KMK sludge was pelletized at a ratio of components (wt.%) Blast furnace slag: magnesite firing dust 90:10, that is, at the upper claimed limit for slag. The strength of the pellets was higher than with the binder-prototype, 2.5-4 times and significantly increased compared with the composition of example 5 (outside the claimed limits) in conditions of steaming and subsequent drying.

Примеры 7-10. Использование вяжущей композиции с соотношением доменный шлак : пыль обжига магнезита внутри заявляемого интервала позволило увеличить по сравнению с прототипом прочность окатышей на всех исследованных материалах в ряде случаев в несколько раз. Examples 7-10. The use of an astringent composition with a ratio of blast furnace slag: magnesite firing dust within the claimed interval allowed to increase, compared with the prototype, the strength of the pellets on all the materials studied in some cases several times.

Пример 11. Окомковали шламы КМК с предлагаемым вяжущим, состоящим из доменного шлака КМК, из пыли обжига магнезита, взятых при соотношении компонентов (мас.%) 5: 95, то есть на нижнем заявляемом по шлаку пределе. Прочность окатышей при всех способах твердения оставалась в 3-5 раз большей, чем с вяжущим-прототипом. Example 11. KMK sludges were pelletized with the proposed binder, consisting of KMK blast furnace slag, from magnesite firing dust taken at a component ratio (wt.%) Of 5: 95, that is, at the lower slag declared. The strength of the pellets with all hardening methods remained 3-5 times greater than with the binder-prototype.

Пример 12. Шлам КМК окомковали с вяжущим, состоящим из доменного шлака и пыли обжига магнезита, взятых при соотношении компонентов (мас.%) 3 : 97, то есть вне заявляемых пределов. Получена прочность окатышей более низкая, чем на вяжущем в заявляемых пределах. Example 12. KMK sludge was pelletized with a binder consisting of blast furnace slag and magnesite firing dust taken at a component ratio (wt.%) Of 3: 97, that is, outside the declared limits. The strength of the pellets is lower than that of the binder in the claimed limits.

Пример 13. Условия опыта по примеру 1 на шихте из шлама и конвертерного шлака ЧМК. Прочность окатышей составила, даН/окат.: П 37; П + С 62; П + ЕС 46; НТ7 16; НТ28 26. Она была сопоставимой с данными опытами 7, то есть замена одного вида шлака (доменного) другим (конвертерным) не имела принципиального значения и позволила в заявляемых пределах получить прочность окатышей существенно большую, чем в прототипе (см. пример 3). Полученный результат объясняется тем, что, независимо от вида металлургического шлака, сохраняется механизм создания прочности, основанный на взаимодействии вещества, содержащего активный оксид магния, с оксидом кремния шлакового компонента. Поэтому и другие виды металлургических шлаков, например мартеновский (аналог конвертерного), ваграночный, электротермофосфорный (аналоги доменного), электросталеплавильный, производства низко- и низкоуглеродистого феррохрома, кремнеземсодержащие шлаки цветной металлургии и т.п., могут быть использованы в составе заявляемого вяжущего.Example 13. The conditions of the experiment in example 1 on a mixture of sludge and converter slag Chelyabinsk Metallurgical Plant. The strength of the pellets was, daN / ok .: P 37; P + C 62; P + EU 46; NT 7 16; NT 28 26. It was comparable with these experiments 7, that is, the replacement of one type of slag (blast furnace) with another (converter) was not of fundamental importance and made it possible to obtain pellet strength significantly greater than the prototype in the claimed limits (see example 3). The result is explained by the fact that, regardless of the type of metallurgical slag, the mechanism of creating strength is maintained, based on the interaction of a substance containing active magnesium oxide with silicon oxide of the slag component. Therefore, other types of metallurgical slag, such as open-hearth slag (converter analog), cupola furnace, electrothermophosphoric (blast furnace analogs), electric steelmaking, production of low- and low-carbon ferrochrome, silica-containing slag of non-ferrous metallurgy, etc., can be used as part of the inventive binder.

Примеры 14-14. Шлам КМК окомковали с вяжущими-аналогами (100% пыли обжига магнезита или 100% доменного шлака). На всех режимах твердения прочность окатышей была ниже, чем на заявляемом вяжущем. Видно также, что заявляемое вяжущее позволяет получить эффект, превышающий суммарный, который можно было бы иметь как аддитивный от сложения эффектов использования оксида магния и шлака (с учетом их долей в вяжущем). Дополнительный эффект от использования предлагаемого вяжущего обусловлен образованием высокопрочных гидросиликатов магния, синтезирующихся при взаимодействии гидратирующегося оксида магния и оксида кремния шлакового компонента. Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 2. Examples 14-14. KMK sludge was pelletized with binder analogues (100% magnesite firing dust or 100% blast furnace slag). In all curing modes, the strength of the pellets was lower than in the claimed binder. It is also seen that the inventive binder allows you to get an effect that exceeds the total, which could have been additive from the addition of the effects of using magnesium oxide and slag (taking into account their shares in the binder). An additional effect of the use of the proposed binder is due to the formation of high-strength magnesium hydrosilicates, synthesized by the interaction of hydrated magnesium oxide and silicon oxide of the slag component. The results of comparative tests are presented in table. 2.

Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет получать окатыши из различных железосодержащих материалов со стабильно высокой прочностью, превышающей прочность окатышей с вяжущими - аналогами и прототипом в несколько раз. Thus, the proposed binder allows to obtain pellets from various iron-containing materials with a stably high strength exceeding the strength of pellets with binders - analogues and prototype several times.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 885177, кл. C 04 B 9/00, 1980.
Sources of information
1. USSR author's certificate N 885177, cl. C 04 B 9/00, 1980.

2. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1983. 2. Royak S.M., Royak G.S. Special cements. M .: Stroyizdat, 1983.

Журнал "Цемент". N 11, 1990, с. 5-13. Magazine "Cement". N 11, 1990, p. 5-13.

Claims (1)

1. Вяжущее для безобжигового окускования, включающее кальцийсодержащий материал и вещество, содержащее активный оксид магния, отличающееся тем, что в качестве кальцийсодержащего материала используют металлургический шлак и указанные ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Металлургический шлак - 5 - 90
Вещество, содержащее активный оксид магния - Остальное
2. Вяжущее по п.1, отличающееся тем, что в качестве вещества, содержащего активный оксид магния, используют пыль обжига магнезита, или химически чистый оксид магния или обожженый магнезит.
1. A binder for non-firing agglomeration, including calcium-containing material and a substance containing active magnesium oxide, characterized in that metallurgical slag is used as the calcium-containing material and these ingredients are taken in the following ratio, wt.%:
Metallurgical slag - 5 - 90
Active Magnesium Oxide Substance - Rest
2. The binder according to claim 1, characterized in that as a substance containing active magnesium oxide, magnesite burning dust or chemically pure magnesium oxide or calcined magnesite is used.
RU94028446A 1994-07-27 1994-07-27 Binding agent for nonfired agglomeration RU2113516C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028446A RU2113516C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Binding agent for nonfired agglomeration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028446A RU2113516C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Binding agent for nonfired agglomeration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94028446A RU94028446A (en) 1996-06-27
RU2113516C1 true RU2113516C1 (en) 1998-06-20

Family

ID=20159098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94028446A RU2113516C1 (en) 1994-07-27 1994-07-27 Binding agent for nonfired agglomeration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113516C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рояк С.М. и др. С пециальные цементы. - М.: Стройиздат, 1983. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94028446A (en) 1996-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3920795A (en) Stabilization of sludge slurries
JPS61275153A (en) Pretreatment for pozzolanic enhancement of pozzolan material
RU2113516C1 (en) Binding agent for nonfired agglomeration
CN1128116C (en) Color change and activation technology for calcining coal gangues
US2616150A (en) Refractory material and process of making the same
US7935174B2 (en) Treatment of steel plant sludges in a multiple-stage furnace
EP0249093A2 (en) Flux material for steelmaking
JPS5927734B2 (en) Cement manufacturing method
US3194673A (en) Hydraulic cement and process for making same
SU834166A1 (en) Method of producing ferrolime
JPH08198647A (en) Production of cement clinker
RU2353596C1 (en) Method of obtaining alumina cement
JPS6020453B2 (en) Method for producing unfired pellets
CZ2005629A3 (en) Ingredient scrap briquette and process for producing thereof
RU2244017C2 (en) Modificator for metallurgic dross of magnesia composition and method for producing the same
SU700483A1 (en) Cement for non-annealed sintering of ore pellets
CA1042206A (en) Ferro lime
JPS63195208A (en) Production of granular desulfurizing agent for molten iron and molten steel
SU730844A1 (en) Method of producing sintering-free pellets
RU2767481C1 (en) Expansion admixture based on iron-containing pulverized waste for expanding cement
US3793036A (en) Method of producing rapid-hardening cement
RU2078832C1 (en) Method of preparing flux for steelmaking
RU2202627C1 (en) Method of production of complex flux for steelmaking process
JPS596333A (en) Treatment of caustic lime dust
GB1252871A (en)