RU2187563C2 - Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat - Google Patents
Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187563C2 RU2187563C2 RU2000125040/02A RU2000125040A RU2187563C2 RU 2187563 C2 RU2187563 C2 RU 2187563C2 RU 2000125040/02 A RU2000125040/02 A RU 2000125040/02A RU 2000125040 A RU2000125040 A RU 2000125040A RU 2187563 C2 RU2187563 C2 RU 2187563C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- binder
- mixture
- containing material
- oxides
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к подготовке шихтовых материалов для плавки чугуна и стали. The invention relates to metallurgical production, namely to the preparation of charge materials for smelting cast iron and steel.
Известен брикет для производства чугуна и стали, который содержит стальную окалину, углеродсодержащий материал и связующее в виде сплава оксидов SiO2, Na2O, CaO и Al2O3, представляющее собой малокомпонентное силикатное стекло. Основу такого связующего составляют оксиды кремния, алюминия и кальция[1].A known briquette for the production of cast iron and steel, which contains steel oxide, a carbon-containing material and a binder in the form of an alloy of oxides SiO 2 , Na 2 O, CaO and Al 2 O 3 , which is a small-component silicate glass. The basis of such a binder are oxides of silicon, aluminum and calcium [1].
Недостаток этого брикета - высокая вязкость связующего в расплавленном состоянии и низкая смачиваемость поверхностей твердых фаз брикета (частиц окалины и углерода), присущая стеклам. The disadvantage of this briquette is the high viscosity of the binder in the molten state and the low wettability of the surfaces of the solid phases of the briquette (particles of scale and carbon) inherent in glasses.
Это приводит к достаточно большому количеству сообщающихся пор в нагретом брикете, что способствует снижению его прочности, значительному окислению углерода и, следовательно, снижению уровня науглероживания металла по расплавлении, что особенно нежелательно при использовании брикетов в производстве чугуна. Другим недостатком брикета является: отсутствие в составе связующих оксидов, повышающих прочность сцепления между оксидами железа и расплавом на основе кремнезема, отсутствие технологического регламента приготовления брикетируемой смеси, имеющего важное значение для обеспечения высокотемпературной прочности брикета (способности не рассыпаться до окончания процессов восстановления металлов и их науглероживания) и его плотности. This leads to a sufficiently large number of interconnected pores in the heated briquette, which contributes to a decrease in its strength, significant oxidation of carbon and, consequently, a decrease in the level of carburization of the metal by melting, which is especially undesirable when using briquettes in the production of cast iron. Another disadvantage of the briquette is: the absence of binder oxides in the composition, which increase the adhesion strength between iron oxides and the silica-based melt, the lack of technological regulations for the preparation of the briquetted mixture, which is important for ensuring the high-temperature strength of the briquette (the ability not to crumble until the metal recovery and carbonization processes are completed) ) and its density.
Задача изобретения - создание способа подготовки шихтового материала к плавке в виде брикетов с повышенными значениями прочности и науглероживающей способностью расплава металла. The objective of the invention is the creation of a method of preparing the charge material for melting in the form of briquettes with increased values of strength and carburizing ability of the molten metal.
Технический результат изобретения - создан способ подготовки шихтового материала к плавке в виде брикетов с повышенными значениями прочности и науглероживающей способностью расплава металла. The technical result of the invention is a method for preparing the charge material for melting in the form of briquettes with increased values of strength and carburizing ability of the molten metal.
Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке, включает смешивание оксидов металлов с тонко измельченным углеродсодержающих материалом и связующим, прессование и последующую сушку. A method of preparing a charge material in the form of briquettes for melting involves mixing metal oxides with finely ground carbon-containing material and a binder, pressing and subsequent drying.
В качестве связующего используют механическую смесь, состоящую из карбоната натрия, пыли от газоочистки электродуговой печи и марганецсодержащих материалов, и супеси при их соотношении, мас.%:
Смесь - 30
Супесь - Остальное
При этом оксиды металлов предварительно подвергают размолу, количество углеродсодержащего материала составляет 20-50% по углероду от массы оксидов. Измельчают оксиды металлов, тонко мелют связующее, приготавливают смесь оксидов и связующего и перемешивают ее с углеродсодержащим материалом, равномерно смоченным водным раствором Na2O•n•SiO2 или сульфитной бардой.As a binder, a mechanical mixture is used, consisting of sodium carbonate, dust from gas cleaning of an electric arc furnace and manganese-containing materials, and sandy loam with their ratio, wt.%:
Mixture - 30
Sandy Loam - Else
In this case, the metal oxides are subjected to preliminary grinding, the amount of carbon-containing material is 20-50% by carbon of the mass of oxides. The metal oxides are crushed, the binder is finely ground, a mixture of oxides and binder is prepared and mixed with a carbon-containing material uniformly moistened with an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 or sulphite bard.
Указанный технический результат достигается влиянием следующих факторов. The specified technical result is achieved by the influence of the following factors.
Во-первых, влиянием применения связующего, состоящего из механической смеси, содержащей карбонат натрия, пыль от газоочистки электродуговых печей и марганецсодержащие материалы, и супеси при соотношении, маc.%:
Смесь - 30
Супесь - Остальное
Кроме оксидов кремния, алюминия и кальция, супесь содержит оксид калия, который снижает поверхностное натяжение силикатного расплава и улучшает его смачивающую способность. Положительное влияние оксида калия заключается в уменьшении сообщающейся пористости в брикете, что снижает окисление углерода в нем атмосферным кислородом, следовательно, увеличивается степень науглероживания расплава.Firstly, the influence of the use of a binder consisting of a mechanical mixture containing sodium carbonate, dust from gas treatment of electric arc furnaces and manganese-containing materials, and sandy loam at a ratio, wt.%:
Mixture - 30
Sandy Loam - Else
In addition to oxides of silicon, aluminum and calcium, sandy loam contains potassium oxide, which reduces the surface tension of the silicate melt and improves its wetting ability. A positive effect of potassium oxide is to reduce the communicating porosity in the briquette, which reduces the oxidation of carbon in it by atmospheric oxygen, therefore, the degree of carburization of the melt increases.
Добавка марганецсодержащих материалов, например высокомарганцовистого шлака или марганцевой руды, обогащает связующее оксидом марганца, который увеличивает силу сцепления между связующим на силикатной основе и оксидами железа, что ведет к повышению прочности брикета. The addition of manganese-containing materials, for example, high-manganese slag or manganese ore, enriches the binder with manganese oxide, which increases the adhesion between the silicate-based binder and iron oxides, which leads to an increase in briquette strength.
Во-вторых, разработкой определенного регламента технологического процесса приготовления брикетируемой смеси. Регламент состоит из следующих этапов. Secondly, the development of certain regulations of the technological process for preparing the briquetted mixture. The regulation consists of the following steps.
1. Обволакивание измельченных оксидов металлов тонко размолотым связующим путем перемешивания. 1. The enveloping of ground metal oxides with a finely ground binder by mixing.
2. Смачивание измельченного углеродсодержащего материала водным раствором Nа2О•n•SiO2 (жидкое стекло) или сульфитной бардой путем перемешивания.2. Wetting the crushed carbon-containing material with an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 (water glass) or sulphite bard by mixing.
3. Совместное перемешивание полученных смесей: оксидов металлов со связующим и углеродсодержащего материала, смоченного водным раствором Nа2О•n•SiO2 или сульфитной бардой.3. Joint mixing of the mixtures obtained: metal oxides with a binder and a carbon-containing material moistened with an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 or sulphite bard.
На третьем этапе приготовления смеси происходит налипание смеси оксидов со связующим на частицы углерода и изолирование углерода от оксидов в результате образования пограничного слоя, состоящего из связующего и жидкого стекла. At the third stage of preparation of the mixture, the mixture of oxides with a binder adheres to carbon particles and carbon is isolated from oxides as a result of the formation of a boundary layer consisting of a binder and liquid glass.
После прессования смеси, сушки и нагрева брикета в интервале температур 800-900oС связующее оплавляется совместно с сухим остатком жидкого стекла, образуется топкая стекловидная пленка, разделяющая частицы углерода и оксидов.After pressing the mixture, drying and heating the briquette in the temperature range 800-900 o With the binder is melted together with the dry residue of liquid glass, a fuzzy glassy film is formed, separating particles of carbon and oxides.
Экспериментально установлено, что стекловидная пленка обладает достаточно высоким уровнем адгезионного взаимодействия с оксидами металлов, тогда как между углеродом и пленкой взаимодействия практически нет. Образующийся в объеме брикета сплошной ячеистый пленочный каркас обеспечивает прочность брикета и газонепроницаемость. It was experimentally established that the glassy film has a fairly high level of adhesive interaction with metal oxides, while there is practically no interaction between carbon and film. The continuous cellular film frame formed in the volume of the briquette provides briquette strength and gas tightness.
При одновременном смешении оксидов металлов, углеродсодержащих материалов и связующего и смачивании их жидким стеклом (или бардой) образованию сплошного каркаса препятствует углерод. В результате снижается высокотемпературная прочность и газонепроницаемость брикета. With the simultaneous mixing of metal oxides, carbon-containing materials and a binder and wetting them with liquid glass (or bard), carbon prevents the formation of a continuous frame. As a result, the high temperature strength and gas tightness of the briquette are reduced.
В качестве критерия оценки высокотемпературной прочности брикета принята прочность его после обжига при 800-880oС (интервал расплавления связующего) и охлаждения на воздухе.As a criterion for assessing the high-temperature strength of the briquette, its strength after firing at 800-880 o C (the interval of the binder melting) and cooling in air is taken.
Способ подготовки шихтовых материалов в производственных условиях осуществляется следующим образом. Окалину размалывают, например, в размольных бегунах или в мельнице до размера частиц 0,3-1,5 мм и просеивают через сито с ячейкой 2 мм без остатка. Углеродсодержащий материал размалывают до полидисперсной смеси с размерами частиц не более 3 мм. The method of preparation of charge materials in a production environment is as follows. The mill scale is grinded, for example, in grinding runners or in a mill to a particle size of 0.3-1.5 mm and sieved through a sieve with a 2 mm mesh without residue. The carbon-containing material is ground to a polydisperse mixture with particle sizes of not more than 3 mm.
Компоненты связующего размалывают и просеивают, например, через сито 020 без остатка. Исходными компонентами для связующего берут механическую смесь, состоящую из карбоната натрия, пыли от газоочистки электродуговой печи и марганецсодержащих материалов, и супеси. Для приготовления связующего используют соотношение, мас.%: смесь - 30, супесь - остальное. The components of the binder are ground and sieved, for example, through a sieve 020 without residue. The starting components for the binder are a mechanical mixture consisting of sodium carbonate, dust from gas treatment of an electric arc furnace and manganese-containing materials, and sandy loam. To prepare the binder, use the ratio, wt.%: Mixture - 30, sandy loam - the rest.
Связующее готовят путем совместного помола компонентов, например, в мельнице. A binder is prepared by co-grinding the components, for example, in a mill.
Отобрав часть каждого компонента по массе, соответствующей заданному процентному содержанию брикетируемой смеси, проводят тщательное перемешивание их, например, в смесительных бегунах по следующим этапам. Having selected a part of each component by weight corresponding to a given percentage of briquetted mixture, they are thoroughly mixed, for example, in mixing runners in the following steps.
1. Обволакивание измельченных оксидов металлов связующим путем перемешивания. 1. The coating of crushed metal oxides with a binder by mixing.
2. Смачивание измельченного углеродсодержащего материала водным раствором Na2O•n•SiO2 или сульфитной бардой путем перемешивания.2. Wetting the crushed carbon-containing material with an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 or sulphite bard by mixing.
3. Совместное перемешивание полученных смесей: оксидов металлов со связующим и углеродсодержащего материала, смоченного водным раствором Na2O•n•SiO2 или сульфитной бардой.3. Joint mixing of the mixtures obtained: metal oxides with a binder and a carbon-containing material moistened with an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 or sulphite bard.
Углеродсодержащее вещество берут в количестве 20-50% по углероду от массы оксидов, а количество связующего 5-10% от массы смеси оксидов с углеродсодержащим материалом. Для придания брикету прочности в сыром и высушенном состоянии в смесь добавляют водный раствор Na2O•n•SiO2 (ГОСТ 13978-67) плотностью 1,3-1,5 г/см3 или сульфитную барду плотностью 1,07-1,09 г/см3 в количестве 7-10% сверх 100% от общей массы смеси. Затем проводят прессование полученной массы. Прессование осуществляют при удельном давлении 10-25 МПа на механических или гидравлических прессах. Форма брикетов произвольная, масса брикетов 0,2-3,5 кг. Сушку брикетов проводят при температуре 200-250oС в сушиле в течение 1,0-2,5 ч. После сушки брикеты готовы к применению в качестве шихты для сталеплавильных печей.The carbon-containing substance is taken in an amount of 20-50% by carbon of the mass of oxides, and the amount of a binder is 5-10% by weight of a mixture of oxides with a carbon-containing material. To give the briquette strength in the wet and dried state, an aqueous solution of Na 2 O • n • SiO 2 (GOST 13978-67) with a density of 1.3-1.5 g / cm 3 or sulphite bard with a density of 1.07-1 is added to the mixture 09 g / cm 3 in an amount of 7-10% in excess of 100% of the total weight of the mixture. Then, the resulting mass is pressed. Pressing is carried out at a specific pressure of 10-25 MPa on mechanical or hydraulic presses. The shape of the briquettes is arbitrary, the mass of briquettes is 0.2-3.5 kg. The briquettes are dried at a temperature of 200-250 o C in the dryer for 1.0-2.5 hours. After drying, the briquettes are ready for use as a mixture for steelmaking furnaces.
Способ успешно прошел промышленные испытания в условиях Волгоградского металлургического завода "Красный Октябрь". The method has successfully passed industrial tests in the conditions of the Volgograd Metallurgical Plant "Red October".
Пример. В качестве оксидов металлов использовали железосодержащие отходы металлургического производства - стальную окалину, содержащую Fе общ 72,5%, в качестве углеродсодержащего материала - электродный бой. Смесь для брикетирования готовили двумя способами. Example. Iron oxides of metallurgical production — steel oxide containing Fe total 72.5%, were used as metal oxides, and electrode combat was used as the carbon-containing material. The briquetting mixture was prepared in two ways.
1) Последовательное перемешивание компонентов по схеме:
окалина + связующее; углерод + жидкое стекло; совместное перемешивание полученных смесей - окалины со связующим и yглеродсодержащего вещества с жидким стеклом.1) Sequential mixing of the components according to the scheme:
scale + binder; carbon + water glass; joint mixing of the mixtures obtained - scale with a binder and carbon-containing substance with liquid glass.
2) Одновременное перемешивание компонентов: окалина + углеродсодержащий материал + связующее + жидкое стекло. 2) Simultaneous mixing of components: scale + carbon-containing material + binder + water glass.
Смеси прессовали при удельном давлении 10 МПа с получением брикетов цилиндрической формы диаметром и высотой 10 мм, сушили при 250oС, обжигали при 860oС и охлаждали на воздухе.The mixture was pressed at a specific pressure of 10 MPa to obtain cylindrical briquettes with a diameter and a height of 10 mm, dried at 250 o C, calcined at 860 o C and cooled in air.
Брикеты, полученные по обоим вариантам приготовления брикетируемой смеси, после сушки и обжига испытывали на сжатие и плавили в алундовых тигелях в печи Таммана. Испытаниями на сжатие не выявлено существенных различий в прочности брикетов, изготовленных по обоим вариантам и подвергнутых только сушке. Прочность их находится в пределах 4-5 МПа. Однако после обжига различия в прочности и науглероживающей способности очевидны. Результаты механических испытаний и проведения плавок приведены в таблице. Как видно, предлагаемый способ подготовки шихтового материала имеет преимущество в сравнении с известными в отношении прочности и науглероживающей способности. The briquettes obtained for both options for the preparation of the briquetted mixture, after drying and firing, were tested for compression and melted in alundum crucibles in a Tamman furnace. Compression tests did not reveal significant differences in the strength of briquettes made according to both options and subjected only to drying. Their strength is in the range of 4-5 MPa. However, after firing, the differences in strength and carburizing ability are obvious. The results of mechanical testing and conducting heats are given in the table. As you can see, the proposed method for the preparation of the charge material has an advantage compared with the known in terms of strength and carburizing ability.
Источники информации
RU 2083681. Брикет для производства чугуна и стали. Агеев А.А. и др. Оф. бюлл. "Изобретения (заявки и патенты)", 1997, 19.Sources of information
Claims (2)
Смесь - 30
Супесь - Остальное
при этом оксиды металлов предварительно подвергают размолу, количество углеродсодержащего материала составляет 20-50% по углероду от массы оксидов.1. The method of preparing the charge material in the form of briquettes for melting, comprising mixing metal oxides with finely ground carbon-containing material and a binder, pressing and subsequent drying, characterized in that the mechanical mixture consisting of sodium carbonate, dust from the gas treatment of an electric arc furnace is used as a binder and manganese-containing materials, and sandy loam at their ratio, wt.%:
Mixture - 30
Sandy Loam - Else
while the metal oxides are subjected to preliminary grinding, the amount of carbon-containing material is 20-50% by carbon of the mass of oxides.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000125040/02A RU2187563C2 (en) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000125040/02A RU2187563C2 (en) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2187563C2 true RU2187563C2 (en) | 2002-08-20 |
RU2000125040A RU2000125040A (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20240638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000125040/02A RU2187563C2 (en) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2187563C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462521C2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли | Charge to obtain briquettes for blast-furnace and cupola production of cast iron |
-
2000
- 2000-10-03 RU RU2000125040/02A patent/RU2187563C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462521C2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли | Charge to obtain briquettes for blast-furnace and cupola production of cast iron |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3770416A (en) | Treatment of zinc rich steel mill dusts for reuse in steel making processes | |
JPS6035292B2 (en) | glass manufacturing method | |
KR101839399B1 (en) | Sodium based briquette with high efficiency of de-p and de-s simultaneously and manufacturing method thereof | |
CA1252634A (en) | Process of making silicon, iron and ferroalloys | |
US2363371A (en) | Process of forming briquettes, bricks, or solid agglomerates | |
RU2187563C2 (en) | Method of preparation of charge material in form of briquettes for heat | |
RU2657675C1 (en) | Briquet for obtaining ferrovanadium | |
CA2281003C (en) | Production of iron ore pellets | |
US3153586A (en) | Slag coated ore compacts and process for making the same | |
JPH1053820A (en) | Treatment of metal compounds of steel dust, sludge and/ or ore | |
CN103360088B (en) | A kind of copper smelting-furnace rare oxygen combustor nozzle brick and making method | |
RU2095436C1 (en) | Method of preparing charge material in the form of briquets for smelting | |
RU2154680C1 (en) | Method of preparation of charge material in form of briquettes for melting | |
RU2055919C1 (en) | Method for briquetting metallurgical production wastes, for instance , steel scale | |
RU2224803C1 (en) | Method of obtaining pellets from fluorite concentrate | |
US4147539A (en) | Preparation of cupola flux | |
US2806775A (en) | Charging ore and the like and its preparation | |
RU2244017C2 (en) | Modificator for metallurgic dross of magnesia composition and method for producing the same | |
CZ287543B6 (en) | Operation process of cupola furnace | |
RU2201976C2 (en) | Charge for production of briquettes for melting ferroalloys | |
KR20090017276A (en) | Method for recovering high carbon and low carbon ferro alloy from spent manganese dust using leading passage | |
RU2165988C1 (en) | Charge for production of briquettes for smelting of silicomanganese | |
EP0719348B1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF FeSi | |
SU1643507A1 (en) | Method of production of high-refractory fused material | |
Pal et al. | Development of carbon composite iron ore slime briquettes for using in ironmaking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041004 |