RU2232730C2 - Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков - Google Patents

Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков Download PDF

Info

Publication number
RU2232730C2
RU2232730C2 RU2002123060A RU2002123060A RU2232730C2 RU 2232730 C2 RU2232730 C2 RU 2232730C2 RU 2002123060 A RU2002123060 A RU 2002123060A RU 2002123060 A RU2002123060 A RU 2002123060A RU 2232730 C2 RU2232730 C2 RU 2232730C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
basicity
slags
corrective substances
content
Prior art date
Application number
RU2002123060A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002123060A (ru
Inventor
Альфред ЭДЛИНГЕР (AT)
Альфред ЭДЛИНГЕР
Original Assignee
Хольцим Лтд.
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 Хольцим Лтд. filed Critical Хольцим Лтд.
Publication of RU2002123060A publication Critical patent/RU2002123060A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2232730C2 publication Critical patent/RU2232730C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06Treatment of liquid slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/04Making slag of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

В способе получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков, в особенности сталеплавильных шлаков, при применении жидкометаллической ванны путем добавления кислых корректирующих веществ, как, например, кварцевого песка, и/или доменного шлака, и/или содержащих SiO2 корректирующих веществ перед проведением реакции восстановления основность шлаков доводят до значения, которое на 0,1-0,5 ниже базового значения (CaO/SiO2) целевого шлака. Технический результат - уменьшение пенообразования, снижение начальной скорости реакции и времени обработки при переработке подобных оксидных шлаков, повышение надежности и скорости реакции, восстановление оксидов металлов в шлаке. 5 з.п. ф-лы, 6 табл.

Description

Изобретение относится к способу получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков.
Из заявки ЕР 666930 В1 уже известен способ, в котором сталеплавильные шлаки восстанавливают при применении доменного чугуна и, особенно, за счет присутствующего в доменном чугуне углерода, благодаря чему, во-первых, происходит рафинирование чугунолитейной ванны и одновременно происходит восстановление оксида, который удается перевести в металлическую ванну. Оксидные шлаки и особенно шлаки сталеплавильных цехов обладают в зависимости от содержания в них оксидов металлов и их основности более или менее высокой вязкостью, за счет чего приходится работать при сравнительно высоких температурах, чтобы поддерживать соответственно жидкоплавкость шлака. Кроме того, если такие шлаки приспосабливают с учетом состава, требующегося с точки зрения цементной технологии, с помощью корректирующих веществ, то это часто приводит к образованию шлаков, которые при обычных температурах за счет высокого образования СО из углерода, содержащегося в ванне, склонны к усиленному пенообразованию. Если образующаяся таким путем пена является стабильной, то это ведет к уменьшенному массообмену между металлом и шлаком и за счет этого - к заметному уменьшению скорости восстановления. Соответственно существенно увеличивается время обработки. Если одновременно работают с металлической ванной с относительно высоким содержанием углерода, то это может привести к особенно бурным реакциям на поверхности раздела, которые могут вызывать сильную пену, а также нежелательный выброс шлаков.
Изобретение направлено также на снижение начальной скорости реакции и времени обработки при переработке подобных оксидных шлаков и одновременно на то, чтобы при более низком уровне температур вызвать надежную и быструю реакцию и в особенности восстановление оксидов металлов в шлаке. Для решения этой задачи способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков, в особенности сталеплавильных шлаков, с применением жидкометаллической ванны для восстановления оксидов металлов в шлаках согласно изобретению состоит в основном в том, что основность жидких шлаков доводят за счет добавления кислых корректирующих веществ (присадок), например, кварцевого песка, и/или доменного шлака, и/или содержащих SiO2 корректирующих веществ до значения, которое на 0,1-0,5 ниже базового значения основности (CaO/SiО2) целевого шлака. Путем снижения основности жидких шлаков до относительно малых значений и в особенности более низких значений, чем те, которые кажутся желательными для облагораживания цементной технологии, можно непосредственно получить также при более низких температурах шлаки, которые обладают низкой тенденцией к пенообразованию. Вследствие снижения основности и связанным с этим снижением вязкости в зависимости от уровня температур, получают заметно повышенные скорости восстановления и за счет этого - более быстропротекающую реакцию, при которой особенно быстро восстанавливаются оксиды железа и марганца до металлических железа и марганца. Подобным образом восстанавливаются оксиды хрома, никеля, ванадия и других металлов. По мере снижения содержания оксидов металлов уменьшается, естественно, реакция перехода углерода ванны в монооксид углерода и диоксид углерода, так что опасность восстановления шлака в основном возникает снова. Если добавляют соответствующее количество Аl2O3, происходит дополнительное снижение вязкости, и уменьшенное снижение вязкости является достаточным для получения желаемых скоростей реакций.
При преимущественном варианте, в рамках способа согласно изобретению, в дальнейшем основность шлаков в конце фазы восстановления или вблизи него доводят до желаемого базового значения основности 1,1-1,5. Вследствие пониженных реакций углерода и за счет этого пониженной тенденции к ценообразованию можно, таким образом, к концу восстановления уже установить необходимую для цементной технологии целевую основность. При этом указанное добавление можно производить в конверторе, в котором проводили восстановление сталеплавильных шлаков.
Для установления предпочтительного для технологии получения цемента состава шлаков желательно, наряду с достижением основности на уровне значений 1,1-1,5, как правило, также повысить содержание Аl2O3, причем для этой цели можно добавить, например, боксит. Для быстрой реакции в фазе восстановления выгодно, если также уже к началу обработки будут добавлены содержащие Al2O3 корректирующие вещества, например, боксит, по меньшей мере частично, перед восстановлением шлаков. За счет добавления частичного количества присадок, необходимых для регулирования содержания А12O3 перед восстановлением происходит надежное перемешивание в шлаке при одновременном снижении вязкости шлака во время процесса восстановления, причем данное частичное количество преимущественно может составлять от половины до трех четвертей требуемой добавки присадок, содержащих Al2O3.
Особенно простым образом можно установить целевую основность путем добавления обожженной извести и/или содержащих СаО корректирующих веществ.
Снижение вязкости перед восстановлением до значений, близких к нейтральному значению, создает также особое преимущество с точки зрения срока службы огнеупорной футеровки, не имеющей основной природы.
Преимущество предложенного способа состоит также в том, что целевую основность регулируют с момента времени, к которому содержание оксидов металлов и, в частности, сумма содержаний оксидов железа, марганца, хрома и ванадия в шлаках не превосходит 3,5 мас.%. С момента падения содержания оксидов металлов до значений ниже 3,5%, как уже упоминалось, в силу значительного подавления реакции углерода в ванне пенообразование уже существенно подавлено, так что в этот момент времени уже можно добавлять присадки, требуемые для управления составом, который применяют в технологии производства цемента. Такое добавление не окажет отрицательного воздействия на способ.
Предпочтительно, чтобы основность при добавлении содержащих Аl2O3 корректирующих веществ для достижения содержания Аl2O3 12-15 мас.% снижалась в меньшей степени, чем при более низких содержаниях Аl2O3.
Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью примеров его осуществления.
ПРИМЕР 1.
В конверторе на 10 т чугуна прибавляли 3 т шлака следующего состава:
Figure 00000001
В жидкометаллическую ванну во время процесса восстановления добавляли углерод в форме носителей углерода. За счет введения угля и кислорода достигали температуры, необходимой для получения жидких шлаков и требуемого восстановительного потенциала. Основность шлака понижали до значения 1,1 посредством вдувания 770 кг кварцевого песка и добавляли 494 кг боксита. При этом в начале восстановления в расплаве образовывался шлак следующего состава:
Figure 00000002
К концу фазы восстановления, в которой, в частности, содержание FeO 15,4 маc.% могло быть снижено до значения ниже 1 маc.%, а содержание оксида марганца снижено в основном наполовину, устанавливали желательный конечный состав шлаков путем добавления 265 кг обожженной извести и 330 кг боксита. В сумме относительно низкое содержание оксидов металлов около 1,7 маc.% и подавленная реакция перехода углерода в монооксид углерода и диоксид углерода к концу фазы восстановления снижают к данному моменту времени пенообразование вплоть до конца обработки. Состав целевого шлака, который отличается высокими свойствами для технологии получения цемента, был следующим:
Figure 00000003
В целом за счет этого в рамках предложенного способа основность шлака снижалась на величину 0,2 по отношению к значению целевой основности. За счет этого были гарантированно снижены пенообразование и нежелательный выброс шлаков.
ПРИМЕР 2.
В конвертор было загружено на 10 т чугуна 4 т шлака следующего состава, в жидком состоянии:
Figure 00000004
Вышеуказанный шлак был подвергнут процессу восстановления в расплаве за счет введения угля и кислорода.
Предварительно, однако, химию шлака изменяют таким образом, что снижают вязкость. Это происходило за счет добавки 867 кг кварцевого песка и 980 кг боксита.
Одновременно уже при контакте оксидного шлака с углеродсодержащей ванной из расплавленного железа протекает реакция восстановления.
Оба эффекта (установление основности и содержания Аl2O3, а также протекающее восстановление) приводили к следующему составу перед началом собственно самой обработки посредством восстановления в расплаве:
Figure 00000005
После завершения фазы восстановления устанавливали желательный целевой состав шлака путем введения 828 кг обожженной извести и 237 кг боксита.
Состав целевого шлака был следующим:
Figure 00000006

Claims (6)

1. Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков, в особенности сталеплавильных шлаков, с применением жидкометаллической ванны для восстановления оксидов металлов в шлаках, отличающийся тем, что основность жидких шлаков перед восстановлением доводят за счет добавления кислых корректирующих веществ, например, кварцевого песка, и/или доменного шлака, и/или содержащих SiО2 корректирующих веществ до значения, которое от 0,1 до 0,5 ниже базового значения основности (CaO/SiО2) целевого шлака.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что основность шлаков в конце фазы восстановления или вблизи него доводят до желательного базового значения основности 1,1-1,5.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что добавляют содержащие Аl2О3 корректирующие вещества, например, боксит, по меньшей мере частично, перед восстановлением шлаков.
4. Способ по любому из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что целевую основность устанавливают путем добавления обожженной извести и/или содержащих СаО корректирующих веществ.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что целевую основность регулируют с момента времени, к которому содержание оксидов металлов и, в частности, сумма содержаний оксидов железа, марганца, хрома и ванадия в шлаке не превышает 3,5 маc.%.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что основность при добавлении содержащих Аl2О3 корректирующих веществ для достижения содержания Аl2О3 12-15 маc.% снижается в меньшей степени, чем при более низких содержаниях Аl2О3.
RU2002123060A 2000-01-28 2001-01-18 Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков RU2232730C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATGM62/2000 2000-01-28
AT622000 2000-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123060A RU2002123060A (ru) 2004-01-20
RU2232730C2 true RU2232730C2 (ru) 2004-07-20

Family

ID=3480504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123060A RU2232730C2 (ru) 2000-01-28 2001-01-18 Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков

Country Status (22)

Country Link
US (1) US6676747B2 (ru)
EP (1) EP1252341B1 (ru)
JP (1) JP2003526735A (ru)
KR (1) KR100602817B1 (ru)
CN (1) CN1206369C (ru)
AR (1) AR027282A1 (ru)
AT (1) ATE309395T1 (ru)
AU (1) AU778658B2 (ru)
BR (1) BR0107802B1 (ru)
CA (1) CA2398341C (ru)
CZ (1) CZ298618B6 (ru)
DE (1) DE50107982D1 (ru)
ES (1) ES2250423T3 (ru)
HU (1) HUP0203822A2 (ru)
MX (1) MXPA02007081A (ru)
NZ (1) NZ519823A (ru)
PL (1) PL194967B1 (ru)
RU (1) RU2232730C2 (ru)
SK (1) SK286295B6 (ru)
UA (1) UA74174C2 (ru)
WO (1) WO2001055457A1 (ru)
ZA (1) ZA200205110B (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809390B1 (fr) * 2000-05-24 2003-03-07 Lafarge Sa Procede de traitement oxydant des laitiers d'acierie et scories ld obtenues
US7341105B2 (en) * 2006-06-20 2008-03-11 Holcim (Us) Inc. Cementitious compositions for oil well cementing applications
DE102008058573A1 (de) * 2008-11-21 2010-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
KR101342137B1 (ko) * 2012-10-31 2013-12-13 재단법인 포항산업과학연구원 용융 고로 슬래그 및 고온 래들 슬래그를 이용한 알루미나 시멘트 및 그 제조방법
WO2018107251A1 (pt) * 2016-12-12 2018-06-21 Instituto De Pesquisas Tecnológicas Do Estado De São Paulo S/A – Ipt Tratamento siderúrgico de escória de aciaria para uso como adição ao cimento portland

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT327569B (de) * 1972-02-15 1976-02-10 Graenges Verfahren zur vollstandigen, okonomischen und umweltschutzenden behandlung von metallurgischen schlacken
US4793933A (en) * 1987-11-16 1988-12-27 Rostoker, Inc. Waste treatment method for metal hydroxide electroplating sludges
JPH0222154A (ja) * 1988-07-11 1990-01-25 Sumitomo Metal Ind Ltd 精練スラグの処理方法
ES2102869T3 (es) * 1993-09-07 1997-08-01 Holderbank Financ Glarus Procedimiento para la fabricacion de acero y de ligantes hidraulicamente activos.
JPH07278633A (ja) * 1994-04-05 1995-10-24 Nippon Steel Corp 溶融還元法
ZA963234B (en) * 1995-05-02 1996-07-29 Holderbank Financ Glarus Process for the production of hydraulic binders and/or alloys such as e g ferrochromium of ferrovanadium
AT405944B (de) * 1996-04-19 1999-12-27 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum reduzieren von oxidischen schlacken
HRP970303B1 (en) * 1996-06-05 2002-06-30 Holderbank Financ Glarus Method for making pozzolans, synthetic blast-furnance slag, belite or alite clinkers, and pig-iron alloys, from oxidic slag and a device for implementing this method
AT404723B (de) 1997-04-09 1999-02-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zur herstellung von sulfatzement oder sulfatzementzuschlagstoffen
AT406262B (de) * 1998-06-29 2000-03-27 Holderbank Financ Glarus Verfahren und vorrichtung zum granulieren und zerkleinern von flüssigen schlacken

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001055457A1 (de) 2001-08-02
EP1252341A1 (de) 2002-10-30
PL194967B1 (pl) 2007-07-31
HUP0203822A2 (en) 2003-04-28
SK9542002A3 (en) 2003-03-04
BR0107802B1 (pt) 2010-09-08
CA2398341A1 (en) 2001-08-02
ZA200205110B (en) 2003-09-25
NZ519823A (en) 2005-01-28
CZ298618B6 (cs) 2007-11-28
CN1206369C (zh) 2005-06-15
CA2398341C (en) 2008-10-07
JP2003526735A (ja) 2003-09-09
KR20020089327A (ko) 2002-11-29
MXPA02007081A (es) 2004-09-06
RU2002123060A (ru) 2004-01-20
DE50107982D1 (de) 2005-12-15
AU2817101A (en) 2001-08-07
CZ20022813A3 (cs) 2003-03-12
UA74174C2 (ru) 2005-11-15
PL356342A1 (en) 2004-06-28
EP1252341B1 (de) 2005-11-09
BR0107802A (pt) 2002-10-22
CN1396959A (zh) 2003-02-12
ATE309395T1 (de) 2005-11-15
ES2250423T3 (es) 2006-04-16
US20030084821A1 (en) 2003-05-08
AR027282A1 (es) 2003-03-19
KR100602817B1 (ko) 2006-07-20
HU0203822D0 (en) 2002-12-28
SK286295B6 (en) 2008-07-07
AU778658B2 (en) 2004-12-16
US6676747B2 (en) 2004-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4014684A (en) Manufacture of steel
RU2232730C2 (ru) Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков
US4060406A (en) Arc steelmaking
JP5233383B2 (ja) 溶鋼の精錬方法
JPH0141681B2 (ru)
JPS587691B2 (ja) 製鋼法
JPH0259201B2 (ru)
KR100226901B1 (ko) 레이들 슬래그를 이용한 용선 탈황제
CN104789731B (zh) 半钢炼钢造渣剂及其造渣方法
JPS6123243B2 (ru)
JPS5847450B2 (ja) 酸素上吹製鋼法における脱燐促進方法
CN115652184B (zh) 一种aod转炉使用化渣剂冶炼超纯铁素体不锈钢的方法
JP4224197B2 (ja) 反応効率の高い溶銑脱燐方法
CN106521077A (zh) 提钒转炉冶炼方法
CN106521078A (zh) 提钒转炉调渣方法
JP2856106B2 (ja) 溶銑の脱硫方法
JP3297997B2 (ja) 溶銑の脱p方法
JP2002212615A (ja) 溶銑脱リン方法
KR910006007B1 (ko) 용강탈린제
JPH04317445A (ja) 鋼滓を改質した超速硬セメント原料の製造法
JPS5928513A (ja) 製鋼スラグの改質方法
JPH0517810A (ja) 高Mn鋼の精錬方法
JP2004176133A (ja) ステンレス鋼の製造方法
JPS58181815A (ja) 転炉による溶銑の予備脱硅方法
JPH073379A (ja) 低珪素・低硫黄・高炭素フェロクロムの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20081119

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110119