RU2190669C2 - Method for producing burden from iron based powders - Google Patents
Method for producing burden from iron based powders Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190669C2 RU2190669C2 RU2000122117A RU2000122117A RU2190669C2 RU 2190669 C2 RU2190669 C2 RU 2190669C2 RU 2000122117 A RU2000122117 A RU 2000122117A RU 2000122117 A RU2000122117 A RU 2000122117A RU 2190669 C2 RU2190669 C2 RU 2190669C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- binder
- powder
- cast iron
- waste
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии, к способам химической обработки порошков сплавов на железной основе, в частности, для получения брикетированной шихты из пылевидных отходов чугунной и стальной дроби, образующихся при дробеметной обработке окисленной поверхности металла. Шихта затем используется в качестве сырья в черной металлургии. The invention relates to the field of powder metallurgy, to methods for the chemical treatment of powders of iron-based alloys, in particular, to obtain a briquetted mixture from dusty waste of pig-iron and steel shot generated by the shot blasting of an oxidized metal surface. The mixture is then used as raw material in the steel industry.
В процессе дробеметной обработки поверхности металла образуется до 70% пылевидной фракции сплавов на железной основе, размеры частиц, как правило, находятся в пределах 0,005-1,0 мм. В таком виде отходы не могут быть использованы для повторной плавки, т. к. при переплаве частицы сгорают и металл переходит в жидкий шлак. Отходы отработанной дроби накапливаются в цехах или вывозятся на свалку Х.Б. и П.О. In the process of shot blasting the metal surface, up to 70% of the dust-like fraction of iron-based alloys is formed, particle sizes, as a rule, are in the range of 0.005-1.0 mm. In this form, the waste cannot be used for re-smelting, because during re-melting the particles burn out and the metal passes into liquid slag. Wastes from the spent fraction are collected in workshops or transported to the H.B. and P.O.
Известен способ формования брикетов сплавов на железной основе без приложения давления холодным способом методом шликерного литья. Состав шликера: порошок сплава на железной основе, жидкость (вода или спирт) и поверхностно-активные вещества (алгинаты натрия и аммония) (Порошковая металлургия. Справочник. Академия наук УССР. Институт проблем материаловедения, 1985 г., стр. 162-163). A known method of forming briquettes of alloys on an iron basis without applying cold pressure by the method of slip casting. Slip composition: iron-based alloy powder, liquid (water or alcohol) and surface-active substances (sodium and ammonium alginates) (Powder metallurgy. Handbook. Academy of Sciences of the Ukrainian SSR. Institute of Materials Science, 1985, pp. 162-163) .
Недостатком данного способа является большая пористость и малая прочность брикетов, т. к. связь между частицами порошка осуществляется только за счет капиллярных усилий на границе раздела порошок-жидкость. The disadvantage of this method is the large porosity and low strength of the briquettes, since the connection between the powder particles is carried out only due to capillary efforts at the powder-liquid interface.
Известен способ получения шихты из порошковых материалов, включающий смешивание компонентов шихты в аппарате с перемешивающим и дробящим органами, введение жидкой связки (5%-ный раствор поливинилового спирта), гранулирование и сушку гранул путем подачи сжатого воздуха или обдува вентилятором до влажности не более 6%. Весь процесс осуществляется в одном аппарате (авторское свидетельство СССР 1688979, B 22 F 1/100, 07.11.91, БИ 41). A known method of producing a mixture of powder materials, including mixing the components of the mixture in the apparatus with mixing and crushing organs, introducing a liquid binder (5% solution of polyvinyl alcohol), granulating and drying granules by supplying compressed air or blowing a fan to a moisture content of not more than 6% . The whole process is carried out in one apparatus (USSR copyright certificate 1688979, B 22 F 1/100, 11/07/91, BI 41).
Недостатком данного способа является сложность оборудования и технологического процесса, малая прочность гранул. The disadvantage of this method is the complexity of the equipment and process, low strength of the granules.
Известен способ формования брикетов пылевидных хромосодержащих отходов в производстве ферросплавов. В качестве связующего (отвердителя) используется окись магния. Смесь твердеет в результате реакции гидратации и образования на границах зерен порошка прочных кристаллов гидрохроматов магния (MqO•Cr2O3•6H2O), (ISSN 0038-920X. "Сталь", 3, 2000 г., стр. 36-39).A known method of forming briquettes of dusty chromium-containing waste in the production of ferroalloys. Magnesium oxide is used as a binder (hardener). The mixture hardens as a result of the hydration reaction and the formation at the grain boundaries of the powder of strong crystals of magnesium hydrochromates (MqO • Cr 2 O 3 • 6H 2 O), (ISSN 0038-920X. Steel, 3, 2000, pp. 36-39 )
Недостатком данного способа является то, что в связующем для формования брикетов из пылевидных фракций отработанной чугунной и стальной дроби присутствует компонент магния, который недопустим в шихте, используемой для плавки серого чугуна. The disadvantage of this method is that in the binder for forming briquettes from dusty fractions of spent cast iron and steel fractions there is a magnesium component, which is unacceptable in the charge used for melting gray cast iron.
Известен способ изготовления смеси порошков, в котором в качестве связующего используется 0,5-1,0%-ный раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы в 5%-ном растворе борной кислоты (авт. св. SU 205982, кл. В 22 F 1/00, опубл. 01.12.1967 г.). A known method of manufacturing a mixture of powders in which a 0.5-1.0% solution of sodium carboxymethyl cellulose in a 5% solution of boric acid is used as a binder (ed. St. SU 205982, class B 22 F 1/00, publ. 12/01/1967).
Недостатком способа является недопустимость содержания в химическом составе чугуна соединений бора. The disadvantage of this method is the inadmissibility of the content in the chemical composition of cast iron boron compounds.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является способ формования брикетов губчатого железа, описанный в заявке DE 2919272, С 22 В 1/243, опубл. 27.11.1980 г., содержащий введение связующего в порошок, перемешивание компонентов, формирование брикетов, использование в качестве связующего 10-30% отработанной серной кислоты - прототип. Closest to the claimed invention in technical essence is the method of forming sponge iron briquettes described in the application DE 2919272, C 22 V 1/243, publ. 11/27/1980, containing the introduction of a binder into powder, mixing the components, the formation of briquettes, the use of 10-30% spent sulfuric acid as a binder - a prototype.
Недостатком прототипа является высокая концентрация серной кислоты, в результате чего происходит интенсивное растворение железа с образованием солей, что в конечном итоге уменьшает количество выплавляемого металла, при концентрации кислоты 10-30% потери металла достигают 40% и более (по результатам опытных работ). Кроме того, наличие серы в химическом составе чугуна строго регламентируется и ее превышение приводит к браку. The disadvantage of the prototype is the high concentration of sulfuric acid, resulting in intense dissolution of iron with the formation of salts, which ultimately reduces the amount of smelted metal, with an acid concentration of 10-30% metal loss reaches 40% or more (according to the results of experimental work). In addition, the presence of sulfur in the chemical composition of cast iron is strictly regulated and its excess leads to marriage.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является утилизация отходов стальной и чугунной дроби с минимальными потерями и получение из них брикетированной шихты с высокими механическими свойствами и химическим составом, пригодным для изготовления чугунно-колотой дроби. The problem to which this invention is directed, is the disposal of waste steel and cast iron with minimal losses and obtaining from them a briquetted mixture with high mechanical properties and chemical composition suitable for the manufacture of cast-iron shot.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе получения шихты из порошков сплавов на железной основе, включающим введение связующего в порошок, перемешивание компонентов и формование брикетов, в качестве связующего используют отработанный водный раствор серной кислоты концентрацией 0,5-5,0%. The problem is solved in that in the proposed method for producing a mixture of powders of iron-based alloys, including introducing a binder into a powder, mixing the components and forming briquettes, a spent aqueous solution of sulfuric acid with a concentration of 0.5-5.0% is used as a binder.
При смешивании компонентов происходит химическая реакция взаимодействия железа и кислоты с образованием на поверхности зерен кристаллов соли двухвалентного железа, которые связывают отдельные частицы, что приводит к отверждению пылевидной фракции отработанной дроби. When the components are mixed, a chemical reaction of the interaction of iron and acid occurs with the formation of ferrous salt salts on the grain surface, which bind the individual particles, which leads to the curing of the dust fraction of the spent fraction.
Величина концентрации кислоты 0,5-5,0%, используемой в качестве связующего, обусловлена следующими ограничениями:
- концентрация ниже указанной не приводит к образованию на поверхности достаточной толщины слоя зерен кристаллов соли двухвалентного железа, необходимого для связывания отдельных частиц ферросплавов, брикеты получаются недостаточно прочными;
- при концентрации кислоты выше указанной величины происходит интенсивное растворение железа с образованием солей, что в конечном счете уменьшает количество выплавляемого металла, а также увеличивает содержание серы в сплаве, что ухудшает его качество.
The concentration of acid 0.5-5.0%, used as a binder, due to the following restrictions:
- the concentration below the specified does not lead to the formation on the surface of a sufficient thickness of the layer of grains of crystals of salts of ferrous iron, necessary for bonding individual particles of ferroalloys, the briquettes are not strong enough;
- at an acid concentration above the specified value, intense dissolution of iron occurs with the formation of salts, which ultimately reduces the amount of metal smelted, and also increases the sulfur content in the alloy, which affects its quality.
Пример 1. Порошок отработанной чугунной и стальной дроби размером частиц 1,0-0,005 мм и химическим составом, который указан в табл. 1, перемешивали в растворомешалке емкостью 500 л со скоростью вращения 30-60 об./мин с добавлением отработанной серной кислоты с концентрацией 3,5% в течение 10 мин. Затем смесь перегружали в стационарные открытые формы и уплотняли трамбовкой. Отверждение брикетов происходило в течение 12 ч при 50oС. Данные брикеты использовали при плавке серого чугуна в индукционной печи в пропорции до 30% от общей массы шихты с последующим изготовлением чугунно-колотой дроби. Химический состав выплавленного чугуна приведен в табл. 2.Example 1. Powder spent pig-iron and steel shot with a particle size of 1.0-0.005 mm and chemical composition, which is listed in table. 1, was mixed in a solution with a capacity of 500 l at a rotation speed of 30-60 rpm with the addition of spent sulfuric acid with a concentration of 3.5% for 10 minutes Then the mixture was reloaded into stationary open forms and compacted with a tamper. Curing of the briquettes took place within 12 hours at 50 o C. These briquettes were used in the smelting of gray cast iron in an induction furnace in a proportion of up to 30% of the total mass of the charge, followed by the manufacture of cast-iron shot. The chemical composition of smelted cast iron is given in table. 2.
Пример 2. При выполнении всех вышеуказанных условий отверждение чугуна при 25oС происходило в течение 48 ч.Example 2. When all the above conditions are met, the curing of cast iron at 25 o With occurred within 48 hours
Результаты проведения промышленных испытаний показали возможность получения шихты из пылевидных отходов дроби и отработанных кислот концентрацией 0,5-5,0%. The results of industrial tests showed the possibility of obtaining a mixture of dusty waste fractions and waste acids with a concentration of 0.5-5.0%.
Предлагаемый способ позволяет получать брикетированную шихту из дешевых отходов стальной и чугунной дроби с высокими прочностными свойствами, т. к. частицы порошка связываются между собой с помощью энергии химического взаимодействия. Химический состав чугуна, выплавленного с добавлением данной шихты, удовлетворяет требованиям изготовления из него товарного продукта - чугунно-колотой дроби. Технологический процесс низкотемпературный, с минимальными энергозатратами, снижаются расходы на утилизацию отходов и улучшается экология окружающей среды. The proposed method allows to obtain a briquetted charge from cheap waste steel and cast iron fractions with high strength properties, because powder particles are bonded to each other using the energy of chemical interaction. The chemical composition of the iron smelted with the addition of this mixture satisfies the requirements for the manufacture of a marketable product from it - cast-iron split shots. The process is low temperature, with minimal energy consumption, the cost of waste disposal is reduced and the environment is improved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122117A RU2190669C2 (en) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Method for producing burden from iron based powders |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122117A RU2190669C2 (en) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Method for producing burden from iron based powders |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2190669C2 true RU2190669C2 (en) | 2002-10-10 |
RU2000122117A RU2000122117A (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20239406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122117A RU2190669C2 (en) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Method for producing burden from iron based powders |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190669C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463362C2 (en) * | 2010-11-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method to prepare iron ore for metallurgical processing |
-
2000
- 2000-08-18 RU RU2000122117A patent/RU2190669C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463362C2 (en) * | 2010-11-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method to prepare iron ore for metallurgical processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101280361B (en) | Process method of tailings in vanadium extraction | |
US4764216A (en) | Method of converting particles liberated in chemical or physical processes into a harmless form by mixing with a molten silicate-containing material | |
Murthy et al. | Comparative studies on microstructure and mechanical properties of granulated blast furnace slag and fly ash reinforced AA 2024 composites | |
CN100580106C (en) | Cold briquetting and pelletisation method | |
US6070733A (en) | Treatment of waste material | |
US6921427B2 (en) | Process for cold briquetting and pelletization of ferrous or non-ferrous ores or mineral fines by iron bearing hydraulic mineral binder | |
JPH06145836A (en) | Production of alloy utilizing aluminum slag | |
RU2190669C2 (en) | Method for producing burden from iron based powders | |
US2802732A (en) | Slag producing material and metallurgical method employing same to recover metal values from steel | |
RU2292405C2 (en) | Annealing-free method for processing fine-grain iron -containing waste materials of metallurgical production including oiled scale | |
CZ297694B6 (en) | Ingredient scrap briquette and process for producing thereof | |
SU740848A1 (en) | Method of producing pellets | |
RU2425161C1 (en) | Procedure for production of composite super-dispersed powder | |
RU2197544C2 (en) | Briquette for metallurgy and method of manufacture of such briquette | |
RU2574941C1 (en) | Metal chip briquetting method | |
RU2078843C1 (en) | Method of charge preparation for ferromolybdenum production | |
Petrik | HOW TO REDUCE METALLURGICAL BRIQETTES DEZINTEGRATION | |
RU2325452C2 (en) | Method of obtaining fluxed cast iron compacts from cast iron alloy chips and fluxed cast iron compacts obtained using this method | |
US20120180598A1 (en) | Process using fly ash to create chunks of raw material for iron or steel mill activities. | |
US3367772A (en) | Method for treating ferrous metals | |
JPS60231444A (en) | Use of highly basic steel slag | |
CZ304321B6 (en) | Stabilized addition briquette and process for producing thereof | |
Ahmed et al. | Recycling of manganese secondary raw material via cold-bond pelletizing process | |
RU2114077C1 (en) | Hardening composition and method of manufacturing artificial material | |
RU2307789C2 (en) | Method for chemical removal of impurities from chlorine-magnesium melt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160819 |