RU2197544C2 - Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов - Google Patents
Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197544C2 RU2197544C2 RU2001109462A RU2001109462A RU2197544C2 RU 2197544 C2 RU2197544 C2 RU 2197544C2 RU 2001109462 A RU2001109462 A RU 2001109462A RU 2001109462 A RU2001109462 A RU 2001109462A RU 2197544 C2 RU2197544 C2 RU 2197544C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- iron
- cast iron
- mold
- briquette
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к подготовке материалов для выплавки чугуна и стали, и может быть использовано при получении жидкого чугуна и жидкой стали для изготовления отливок различного назначения. Сущность изобретения: брикет для металлургического производства содержит отсев чугунной дроби 92,0-96,95, жидкое стекло 3,0-7,5, кремнефтористый натрий 0,05-0,5, вода сверх 100% в количестве от 0,4 - 1,1 от массы жидкого стекла. Перечисленные компоненты шихты смешивают, прессуют в упругой форме, на форму перед сушкой укладывают поддон и переворачивают на 180o, а сушку осуществляют при температуре 150-250oС в течение 2-3,5 ч. В качестве связующего используют водный раствор жидкого натриевого стекла с модулем 2,3-3,0 и плотностью 1,1-1,5 г/см3. Применение мелких материалов в брикетированном виде в значительной степени снижает их потери при хранении и использовании, придает материалам ряд свойств, присущих только брикетированному сырью - повышенную активность, оптимальное усвоение в процессе использования. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 5 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов для выплавки стали, и может быть использовано при получении жидкого чугуна для отливок специального назначения.
В настоящее время имеющийся отход производства - отсев чугунной дроби - загружается на колошник доменной печи, без предварительного окускования.
Рассев отсева чугунной дроби сравним с тонкоизмельченным железорудным концентратом и, естественно, это нецелесообразно с точки зрения ведения технологии доменного процесса из-за явного ухудшения газопроницаемости столба шихты.
Известны способы утилизации мелкодисперсных материалов (отходов металлургического производства) путем брикетирования методом динамического горячего прессования, брикетирования руд с чугунной стружкой методом электрохимической коррозии. Наиболее близким к изобретению является брикетирование железорудного концентрата, чугунной стружки, карбюризатора через углеродистое связующее (патент РФ 2142018 - прототип). На 300-тонном гидропрессе получают брикеты вышеназванного состава. Плотность брикетов с размерами: диаметром 105 мм и высотой 60-70 мм, составляет не менее 5,0 кг/дм3. Дальнейшее использование их в шихте сталеплавильной печи показало увеличение количества шлака и увеличение содержания в нем окислов железа. Брикеты удовлетворяли основным требованиям сталеплавильного производства, однако количество шлака и повышенное содержание окислов железа в нем отрицательно влияет на ход процесса.
Технической задачей изобретения является снижение расходов твердого чугуна в металлошихте сталеплавильных печей, утилизация отходов от производства литой чугунной дроби, снижение себестоимости жидкого чугуна и жидкой стали за счет использования более дешевого сырья.
Технический результат достигается тем, что при выплавке стали применяется брикет для металлургического производства, содержащий измельченный чугун и связующее, который дополнительно содержит кремнефтористый натрий, в качестве измельченного чугуна - отсев чугунной дроби, а связующего - водный раствор жидкого стекла при следующем соотношении мас.%:
Отсев чугунной дроби - 92,0-96,95
Жидкое стекло - 3,0-7,5
Кремнефтористый натрий - 0,05-0,5
Вода - Сверх 100% в количестве 0,4-1,1 от массы жидкого стекла
Применение заявляемого брикета расширяет металлургические возможности, так как применяется материал, который лежал в отходах. Верхние и нижние пределы компонентов выбраны экспериментально. Использование отсева чугунной дроби в виде брикета не ухудшило качество выплавляемой стали, позволило применить новый компонент шихты. Снижение расхода основных дорогостоящих компонентов металлургической шихты за счет утилизации и возврата в производственный цикл мелкодисперсных отходов, делающих их по элементному составу не менее ценными, чем основное сырье, является актуальной проблемой всех металлургических заводов.
Отсев чугунной дроби - 92,0-96,95
Жидкое стекло - 3,0-7,5
Кремнефтористый натрий - 0,05-0,5
Вода - Сверх 100% в количестве 0,4-1,1 от массы жидкого стекла
Применение заявляемого брикета расширяет металлургические возможности, так как применяется материал, который лежал в отходах. Верхние и нижние пределы компонентов выбраны экспериментально. Использование отсева чугунной дроби в виде брикета не ухудшило качество выплавляемой стали, позволило применить новый компонент шихты. Снижение расхода основных дорогостоящих компонентов металлургической шихты за счет утилизации и возврата в производственный цикл мелкодисперсных отходов, делающих их по элементному составу не менее ценными, чем основное сырье, является актуальной проблемой всех металлургических заводов.
В данном случае, полученные указанным способом брикеты из отсева чугунной дроби выдерживают нагрузку до 250 кг/см2 в холодном состоянии, что соответствует перегрузочным и внутрипечным нагрузкам в металлургических агрегатах, хотя первоначальный фракционный состав исходного материала сравним с тонкоизмельченными железорудными концентратами. Фракционный состав отсева чугунной дроби приведен в табл. 1.
Химический состав отсева чугунной дроби приведен в табл. 2.
Получены брикеты со следующим химическим составом (см. табл. 3).
Брикеты проходили лабораторные испытания методом плавки в печи Таммана, на установке по определению размягчаемости железорудных материалов на предмет горячей прочности с нагрузкой и без нее, которые показали, что использование этих изделий в шихте индукционных печей, дуговых печей, вагранках - целесообразно, все технологические требования к исходным шихтовым материалам соблюдаются.
Составы предлагаемого брикета и результаты производства стали с использованием брикетов представлены в табл. 4.
Результаты испытаний показали: применение брикетов заявляемого состава позволяет сократить продолжительность плавок в среднем на 10-15 мин и снизить удельный расход электроэнергии на 35 кВт•ч/т (по прототипу продолжительность плавки 95 мин, удельный расход электроэнергии 425 кBт•ч/т).
Известен способ брикетирования стальной окалины, с предварительным ее дроблением, посредством комплексного связующего, состоящего их кварцевого песка, соды, известняка, полевого шпата и глинозема с последующим обжигом в печи в течение 0,5-1,0 ч при температуре 700-1000oС (Патент РФ 2055919 - прототип).
Недостатком данного способа является сложный процесс подготовки связующего, включающей в себя дозировку, совместный помол и их высокотемпературную варку при 1450-1500oС, а также энергоемкий процесс высокотемпературного обжига самого брикета при температуре 1000oС.
Технической задачей изобретения является снижение расходов твердого чугуна при шихтовке плавок и снижении энергозатрат.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления брикетов включает смешивание шихты из железосодержащего материала и связующего, ее прессование в форме и сушку, при этом шихта дополнительно содержит кремнефтористый натрий, в качестве железосодержащего материала - отсев чугунной дроби и жидкое стекло в качестве связующего, и шихту прессуют в упругой форме, на форму перед сушкой укладывают поддон и переворачивают ее вместе с поддоном на 180o, а сушку осуществляют при температуре 150-250oС в течение 2-3,5 ч.
В качестве связующего используют водный раствор жидкого натриевого стекла с модулем 2,3-3,0 и плотностью 1,1-1,5 г/см3.
При вводе водного раствора жидкого стекла происходит процесс, сходный с процессом пептизации, заключающийся в расщеплении агрегатов частиц в коллоидных осадках, гелях или суспензиях на первичные частицы. Пептизация возникает под действием жидкой дисперсионной среды, например воды, или добавленных к ней адсорбирующихся веществ - пептизаторов; адсорбционные силы, связывающие коллоидные частицы с молекулами или ионами среды или пептизатора, преодолевают силы сцепления частиц дисперсной фазы друг с другом в агрегат (коагуляционные силы); образующиеся на поверхности частиц адсорбционно- сольватные оболочки или диффузные двойные слои ионов препятствуют сближению частиц, а следовательно, и их коагуляции. В случае достаточной лиофильности, т. е. адсорбционного средства среды и дисперсной фазы, для пептизации достаточно броуновкого движения самих частиц. Так, бентонитовые глины, в которых ионы катионно-обменного комплекса в достаточной степени замещены натрием, самопроизвольно распускаются в воде - растворяются до коллоидной дисперсности.
Классическим примером пептизации в присутствии пептизатора является пептизация коагулята гидроокиси железа в воде малыми добавками иона Fe3+ (например, в виде FeCl3), которые и способствуют развитию диффузного двойного слоя на поверхности первичных частиц. Если не вся поверхность частиц, образующихся при пептизации, стабилизована адсорбционно-сольватными оболочками, то пептизация благоприятствует развитию коагуляционной пространственной сетки геля из частиц, свободно участвующих в броуновском движении; при этом наблюдается переход от компактной коагуляции с образованием осадка к сплошному структурированию - гелеобразованию. Жидкое стекло, действующее в период пептизатора в период смешивания формовочной смеси, значительно улучшает его распределение между частицами отсева чугунной дроби, увеличивается контактная поверхность в общем объеме, что позволяет при затвердевании формовочной смеси, когда жидкое стекло начинает работать как связующее под воздействием на первом этапе естественных условий, а затем горячего воздуха, достигать положительных показателей прочности при малых расходах связующего, что положительно сказывается на сохранении химического состава основного компонента брикета - отсева чугунной дроби, т.е. обеспечить высокое содержание железа в готовом продукте.
Кремнефтористый натрий значительно ускоряет процесс твердения жидкого стекла в естественных условиях, что позволяет практически тут же, после укладки формовочной смеси в упругую форму, освобождать ее, при этом продукт сохраняет свою форму при транспортировке до сушильной установки.
Проводились промышленные испытания на индукционной печи.
При средней навеске 70-75 кг брикетов в одну плавку, мощность печи во время ведения плавки составила 70 кВт, продолжительность плавки чуть более 3 ч, масса снятого шлака 10-13 кг, масса полученных отливок после зачистки 60-62 кг.
Химический состав полученных отливок приведен в табл. 5.
Получаемый промышленный брикет не ограничивается геометрическими размерами, в данном случае - это усеченный конус с диаметром, соответственно: 100 мм, 70 мм и высотой 120 мм.
Данное изобретение позволяет полностью использовать ценное металлургическое сырье по прямому назначению в металлургических печах при минимальных подготовительных и энергетических затратах.
Claims (2)
1. Брикет для металлургического производства, содержащий измельченный чугун и связующее, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнефтористый натрий, в качестве измельченного чугуна - отсев чугунной дроби, а в качестве связующего - водный раствор жидкого стекла при следующем соотношении, мас. %:
Жидкое стекло - 3,0-7,5
Кремнефтористый натрий - 0,05-0,5
Отсев чугунной дроби - Остальное
Вода - Сверх 100% в количестве 0,4-1,1 от массы жидкого стекла
2. Способ изготовления брикетов, включающий смешивание шихты из железосодержащего материала и связующего, ее прессование в форме и сушку, отличающийся тем, что шихта дополнительно содержит кремнефтористый натрий, в качестве железосодержащего материала - отсев чугунной дроби, а в качестве связующего - водный раствор жидкого стекла, шихту прессуют в упругой форме, на форму перед сушкой укладывают поддон и переворачивают на 180o, а сушку осуществляют при температуре 150-250oС в течение 2-3,5 ч.
Жидкое стекло - 3,0-7,5
Кремнефтористый натрий - 0,05-0,5
Отсев чугунной дроби - Остальное
Вода - Сверх 100% в количестве 0,4-1,1 от массы жидкого стекла
2. Способ изготовления брикетов, включающий смешивание шихты из железосодержащего материала и связующего, ее прессование в форме и сушку, отличающийся тем, что шихта дополнительно содержит кремнефтористый натрий, в качестве железосодержащего материала - отсев чугунной дроби, а в качестве связующего - водный раствор жидкого стекла, шихту прессуют в упругой форме, на форму перед сушкой укладывают поддон и переворачивают на 180o, а сушку осуществляют при температуре 150-250oС в течение 2-3,5 ч.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве связующего используют водный раствор жидкого натриевого стекла с модулем 2,3-3,0 и плотностью 1,1-1,5 г/см3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109462A RU2197544C2 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109462A RU2197544C2 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2197544C2 true RU2197544C2 (ru) | 2003-01-27 |
Family
ID=20248182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001109462A RU2197544C2 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2197544C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005080614A1 (ja) | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Jtekt Corporation | 製鋼原料用のブリケット及びその製造方法 |
EP1734138A1 (en) * | 2004-03-12 | 2006-12-20 | JTEKT Corporation | Briquette for raw material of metal and method for production thereof |
-
2001
- 2001-04-11 RU RU2001109462A patent/RU2197544C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005080614A1 (ja) | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Jtekt Corporation | 製鋼原料用のブリケット及びその製造方法 |
EP1726666A1 (en) * | 2004-02-25 | 2006-11-29 | JTEKT Corporation | Briquette as steelmaking raw material and process for producing the same |
EP1726666A4 (en) * | 2004-02-25 | 2008-04-23 | Jtekt Corp | BRIKETT AS A RAW MATERIAL FOR STEEL MANUFACTURING AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
EP1734138A1 (en) * | 2004-03-12 | 2006-12-20 | JTEKT Corporation | Briquette for raw material of metal and method for production thereof |
EP1734138A4 (en) * | 2004-03-12 | 2008-09-10 | Jtekt Corp | BRIQUETTE FOR RAW MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6676725B2 (en) | Cold bonded iron particulate pellets | |
CN101270410A (zh) | 一种冷固结球团及其制备方法 | |
US8025727B2 (en) | Agglomerated stone for using in shaft, corex or blast furnaces, method for producing agglomerated stones and use of fine and superfine iron ore dust | |
CN109266847A (zh) | 低温固结冶金球团的制备方法 | |
CN104498668A (zh) | 一种复合球体形式的钢水净化剂及生产方法 | |
EP1579016B1 (en) | Cold briquetting and pelletisation of mineral fines using an iron-bearing hydraulic binder | |
US6921427B2 (en) | Process for cold briquetting and pelletization of ferrous or non-ferrous ores or mineral fines by iron bearing hydraulic mineral binder | |
KR20120037447A (ko) | 용광로 공급 원료로 사용하기 위해 금속 산화물을 함유한 미세 입자로 만들어진 응집체 제조 방법 | |
CN100462334C (zh) | 高炉水渣轻质保温耐火浇注料及其制备方法 | |
CN107176804A (zh) | 冶金用钢渣罐格栅及其生产方法 | |
RU2197544C2 (ru) | Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов | |
CN102653822A (zh) | 一种熔融还原炼铁含铁固体副产物及其生产方法 | |
CN106544456A (zh) | 一种利用高炉水渣中铁生产转炉用冷压块的方法 | |
CN1718764A (zh) | 铝锰脱氧压块 | |
RU2352648C2 (ru) | Шихта для изготовления брикетов для металлургического производства | |
RU2506326C2 (ru) | Брикет экструзионный (брэкс) - компонент доменной шихты | |
RU2292405C2 (ru) | Способ безобжиговой переработки мелкозернистых железосодержащих отходов металлургического производства, содержащих замасленную окалину | |
Gengel | Possibilietes of pelletizing and briquetting of fly dusts from steel and cast iron production | |
RU2095436C1 (ru) | Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке | |
CN101831539B (zh) | 利用铜冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法 | |
CN101831549B (zh) | 利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法 | |
CN108517401A (zh) | 氧化铁含碳免烧结成形砖、其制备方法和应用 | |
CN101831555B (zh) | 利用镍冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法 | |
CN1348998A (zh) | 一种含有金属基粉料的造块方法 | |
RU2228377C2 (ru) | Брикет для металлургического передела |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050412 |