RU2501845C1 - Extruded coke briquette (brec) - Google Patents
Extruded coke briquette (brec) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501845C1 RU2501845C1 RU2012120488/04A RU2012120488A RU2501845C1 RU 2501845 C1 RU2501845 C1 RU 2501845C1 RU 2012120488/04 A RU2012120488/04 A RU 2012120488/04A RU 2012120488 A RU2012120488 A RU 2012120488A RU 2501845 C1 RU2501845 C1 RU 2501845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brec
- coke
- mineral binder
- briquettes
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии брикетирования углеродсодержащих материалов и может быть использовано в металлургии, для утилизации коксовой мелочи.The invention relates to a technology for briquetting carbon-containing materials and can be used in metallurgy, for the disposal of coke breeze.
Известно техническое решение - сформированные различными способами брикеты из мелких классов кокса, имеющие определенную форму, покрытые защитным слоем доменного или сталеплавильного шлака и имеющие высокую термостойкость и прочность (Патент РФ №2374308. C10L 5/32 от 21.04.2008). Недостатком данного технического решения\ является чрезвычайно сложная, трудоемкая и малопроизводительная технология изготовления брикетов, требующая ручного труда по индивидуальному закреплению брикетов на жеребейках в опоках для заливки их жидким шлаком. Кроме того, шлаковый слой на поверхности брикетов ограничивает область их применения в металлургических процессах и исключает их применение в качестве топлива.A technical solution is known - briquettes formed in various ways from small classes of coke, having a certain shape, coated with a protective layer of blast furnace or steelmaking slag and having high heat resistance and strength (RF Patent No. 2374308. C10L 5/32 from 04/21/2008). The disadvantage of this technical solution \ is the extremely complex, labor-intensive and inefficient briquette manufacturing technology, requiring manual labor for individually fixing the briquettes to the draws in the flasks to fill them with liquid slag. In addition, the slag layer on the surface of the briquettes limits the scope of their application in metallurgical processes and excludes their use as fuel.
Известно другое техническое решение - брикеты, получаемые из буроугольного полукокса и используемого в качестве восстановителя в металлургических процессах и в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей. Брикеты коксовые получают путем смешивания буроугольного полукокса и раствора гашеной извести, прессования смеси, сушки получаемых брикетов и их пропитки раствором жидкого стекла (Патент РФ №2376342, C10L 5/12, от 09.07.2008). Это техническое решение частично устраняет указанные выше недостатки, но его недостатком также является сложность и многостадийность технологического процесса, а также наличие жидкого стекла в готовых брикетах, что снижает ценность брикетов из буроугольного полукокса при применении в доменных печах из-за присутствия щелочного металла.Another technical solution is known - briquettes obtained from brown coal semicoke and used as a reducing agent in metallurgical processes and as smokeless fuel for domestic and industrial furnaces. Coke briquettes are obtained by mixing brown coal semi-coke and slaked lime solution, pressing the mixture, drying the resulting briquettes and impregnating them with a liquid glass solution (RF Patent No. 2376342, C10L 5/12, dated 09.07.2008). This technical solution partially eliminates the above disadvantages, but its disadvantage is also the complexity and multi-stage process, as well as the presence of liquid glass in finished briquettes, which reduces the value of brown coal semi-coke briquettes when used in blast furnaces due to the presence of alkali metal.
Известно еще одно техническое решение - брикеты из мелких классов кокса, формируемые из их влажной смеси с жидким стеклом и пылевидным кремнеземом и подвергаемые последующей сушке (Патент РФ №2325433. C10L5/12 от 29.01.2007). Брикеты по данному техническому решению пригодны доля применения в качестве восстановителя в металлургических процессах, однако, присутствие в них жидкого стекла такжзе делает их малопригодным для применения в доменных печах.Another technical solution is known - briquettes from small classes of coke, formed from their wet mixture with liquid glass and pulverized silica and subjected to subsequent drying (RF Patent No. 2323233. C10L5 / 12 of 01.29.2007). Briquettes according to this technical solution are suitable for use as a reducing agent in metallurgical processes, however, the presence of liquid glass in them also makes them unsuitable for use in blast furnaces.
Известно техническое решение - брикеты из смеси коксовой мелочи и термоантрацитовой мелочи с лигносульфанатом и нефтепродуктами, формируемые под давлением 25 МПа (Патент РФ №2298028, C10L 5/10, C10L 5/28, от 16.01.2006). Данное техническое решение устраняет недостатки упомянутых решений. Получаемые брикеты обладают термостойкостью и высокой теплотворной способностью, что позволяет использовать их в качестве и восстановителя в металлургических процессах и в качестве топлива в промышленных и бытовых печах. Однако недостатком этого технического решения является повышенное содержание серы в брикетах из-за применения в качестве связующего лигносульфаната и нефтепродуктов.A technical solution is known - briquettes from a mixture of coke breeze and thermoanthracite fines with lignosulfonate and petroleum products formed under a pressure of 25 MPa (RF Patent No. 2298028, C10L 5/10, C10L 5/28, from 16.01.2006). This technical solution eliminates the disadvantages of these solutions. The resulting briquettes have heat resistance and high calorific value, which allows them to be used as a reducing agent in metallurgical processes and as fuel in industrial and domestic furnaces. However, the disadvantage of this technical solution is the increased sulfur content in the briquettes due to the use of lignosulfonate and petroleum products as a binder.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных технических решений и обеспечение получения при минимальном расходе связующего брикета, обладающего достаточной прочностью, высокой реакционной способностью и оптимальными размерами для использования в металлургических печах в качестве восстановителя.An object of the invention is to eliminate the aforementioned disadvantages of the known technical solutions and to provide a binder briquette having a sufficient strength, high reactivity and optimal dimensions for use in metallurgical furnaces as a reducing agent at a minimum consumption.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в качестве восстановителя для металлургических печей применяют брикет экструзионный (БРЭКС) коксовый, получаемый методом жесткой вакуумной экструзии, включающий коксовую мелочь, минеральное связующее и, по необходимости, буроугольный полукокс. Решение данной технической задачи достигается также тем, что в качестве минерального связующего используют цемент и, по необходимости, бентонит.The solution to this technical problem is achieved by the fact that as a reducing agent for metallurgical furnaces an extrusion briquette (BREKS) is used coke, obtained by the method of rigid vacuum extrusion, including coke breeze, mineral binder and, if necessary, brown coal semi-coke. The solution to this technical problem is also achieved by the fact that cement and, if necessary, bentonite are used as a mineral binder.
Решение данной технической задачи достигается также тем, что крупность материалов, входящих в смесь для производства БРЭКСа не превышает 5 мм, масса БРЭКСа не превышает 0,3 кг а содержание суммы минерального связующего и бентонита не превышает 3%.The solution to this technical problem is also achieved by the fact that the fineness of the materials included in the mixture for the production of BREKS does not exceed 5 mm, the mass of BREKS does not exceed 0.3 kg and the content of the sum of the mineral binder and bentonite does not exceed 3%.
Широко применяемое понятие «минеральное связующее» включает: цемент, бентонит, глины, жидкое стекло, известь, гипс, алебастр и другие вещества, не органического происхождения, обладающие вяжущими свойствами, а также не полимеры.The widely used concept of “mineral binder” includes: cement, bentonite, clay, water glass, lime, gypsum, alabaster and other non-organic substances that have astringent properties, as well as non-polymers.
Технология окускования дисперсных материалов методом жесткой вакуумной экструзии известна. Эта технология, в частности, широко применяется при производстве кирпичей из шихтовой смеси на основе глины (А.Я. Хавкин, Р.З. Берман. Кирпичные заводы малой мощности. Строительные материалы. 2000, №4, с.18-19). Сущность ее заключается в приготовлении влажной шихтовой смеси на основе глины, непрерывной подаче смеси в экструдер, удалении воздуха из смеси вакуумированием и продавливании смеси под давлением через прямоугольное одиночное отверстие в фильере экструдера сечением (40-50)×(60-80) мм, из которого непрерывно выходит плотный пластичный брус. Сырые кирпичи получают путем периодического мгновенного разрезания бруса, выходящего из фильеры, многопроволочным резаком на равные части длиной 160-200 мм. Таким образом, по принципу действия эта технология является непрерывной и обеспечивает прочность «сырых» кирпичей, необходимую для их многослойной укладки на поддоны и транспортировки в печи для упрочняющего обжига.The technology of agglomeration of dispersed materials by hard vacuum extrusion is known. This technology, in particular, is widely used in the production of bricks from a mixture of clay-based mixtures (A.Ya. Khavkin, RZ Berman. Brick factories of low power. Building materials. 2000, No. 4, p. 18-19). Its essence is to prepare a wet mixture based on clay, continuously supplying the mixture to the extruder, removing air from the mixture by vacuum and forcing the mixture under pressure through a rectangular single hole in the extruder die with a section of (40-50) × (60-80) mm, which continuously comes out a dense plastic bar. Raw bricks are obtained by periodically instantly cutting the beam exiting the die with a multi-wire cutter into equal parts with a length of 160-200 mm. Thus, according to the principle of operation, this technology is continuous and provides the strength of “raw” bricks necessary for their multilayer laying on pallets and transportation in the furnace for hardening firing.
Лабораторные исследования показали возможность применения технологии прессования методом жесткой вакуумной экструзии для окускования коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольного полукокса в смеси минеральным связующим и бентонитом.Laboratory studies have shown the possibility of using hard vacuum extrusion pressing technology for sintering coke breeze and, if necessary, brown coal semicoke in a mixture of mineral binder and bentonite.
При использовании в экструдере фильеры с множеством отверстий круглой, овальной или другой формы на выходе из нее можно получать плотные пластичные стержни, длина которых определяется их плотностью и пластичностью и формой и размером отверстий фильеры. В результате роста изгибающего момента, возникающего под действием увеличивающегося веса стержней по мере роста их длины при выходе из фильеры, стержни обламываются.When an extruder is used with a die with many round, oval, or other holes at the exit from it, dense plastic rods can be obtained whose length is determined by their density and ductility and the shape and size of the holes of the die. As a result of the growth of the bending moment arising under the influence of the increasing weight of the rods as their length increases upon exiting the die, the rods break off.
Использование технологии окускования методом жесткой вакуумной экструзии по отношению коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольного полукокса с целью получения брикетов экструзионных (БРЭКСов) коксовых, применяемых в качестве восстановителя в металлургических печах и имеющих заданные размеры и состав, обеспечивающие их эффективное применение, заявителю не известно..The applicant does not know the use of coking technology by hard vacuum extrusion with respect to coke breeze and, optionally, brown coal semicoke to obtain briquettes of extrusion (BREX) coke, used as a reducing agent in metallurgical furnaces and having a predetermined size and composition to ensure their effective use ..
Сущность изобретения заключается в следующем. Применение метода и технологии жесткой вакуумной экструзии для окускования коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольного полукокса в смеси с минеральным связующим и бентонитом обеспечивает получение стержней с плотной (1,5-1,6 г/см3) и пластичной структурой, длина которых (150-200 мм) не исключает их кострение при выгрузке из бункера.The invention consists in the following. The application of the rigid vacuum extrusion method and technology for sintering coke breeze and, optionally, brown coal semicoke mixed with mineral binder and bentonite provides rods with a dense (1.5-1.6 g / cm 3 ) and plastic structure, the length of which ( 150-200 mm) does not exclude their fire during unloading from the hopper.
В процессе лабораторных и полупромышленных исследований выявили новые, в том числе неожиданные, эффекты применения жесткой вакуумной экструзии для окускования коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольного полукокса в смеси с минеральным связующим.In the process of laboratory and semi-industrial research, new, including unexpected, effects of the use of hard vacuum extrusion for sintering coke breeze and, if necessary, brown coal semi-coke mixed with a mineral binder were revealed.
Так высокая пластичность стержней, непрерывно выходящих из отверстий фильеры, обуславливает под действием изгибающего момента (из-за возрастающей массы стержней), образование в верхнем слое их тел поперечных микротрещин, а затем и обламывание стержня. При транспортировке и перегрузках стержней микротрещины в теле стержней увеличиваются и происходит их деление с образованием нескольких БРЭКСов, имеющих идеальные, для их использования в качестве восстановителя в металлургических печах, размеры (25-30)×(30-60) мм.Thus, the high ductility of the rods continuously emerging from the holes of the die determines, under the action of a bending moment (due to the increasing mass of the rods), the formation of transverse microcracks in the upper layer of their bodies, and then the breaking of the rod. During transportation and overloading of rods, microcracks in the core of the rods increase and they divide with the formation of several BREXs, which are ideal for their use as a reducing agent in metallurgical furnaces, dimensions (25-30) × (30-60) mm.
Другим новым, обнаруженным в процессе лабораторных исследований, эффектом применения жесткой вакуумной экструзии для окускования коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольного полукокса является их повышенная горячая прочность по сравнению с коксовыми брикетами, получаемыми по другим технологиям брикетирования, и при меньшем содержании связующего в БРЭКСах. Это обусловлено более высокой плотностью БРЭКСов, по сравнению с плотностью альтернативных брикетов, достигаемой благодаря технологии жесткой вакуумной экструзии.Another new effect of hard vacuum extrusion discovered during laboratory research for sintering coke breeze and, optionally, brown coal semicoke is their increased hot strength compared to coke briquettes obtained using other briquetting technologies, and with a lower binder content in BREKS. This is due to the higher density of BREXs compared to the density of alternative briquettes, achieved thanks to the technology of rigid vacuum extrusion.
Таким образом, применение технологии брикетирования методом жесткой вакуумной экструзии по отношению к коксовой мелочи и, по необходимости, буроугольному полукоксу в смеси с минеральным связующим, обеспечивает получение новых эффектов, а именно - получение БРЭКсов оптимального размера для металлургических печей кускового восстановителя, имеющего повышенную холодную и горячую прочность по сравнению с коксовыми брикетами, получаемым по другим технологиям. Эти эффекты являются следствием получения плотной и пластичной структуры выходящих из отверстий фильеры стержней заданных поперечного размера и формы и заданной длины.Thus, the application of briquetting by hard vacuum extrusion with respect to coke breeze and, if necessary, brown coal semi-coke mixed with a mineral binder, provides new effects, namely, obtaining BRECs of optimal size for metallurgical furnaces of lump reducing agent having an increased cold and hot strength compared to coke briquettes obtained by other technologies. These effects are the result of obtaining a dense and plastic structure of rods emerging from the holes of the die, of a given transverse size and shape and a given length.
Предельная крупность частиц компонентов БРЭКСов (5 мм) обусловлена оптимальным для металлургических печей поперечным размеров БРЭКСов (25-30 мм) и соответствующим размером отверстий фильеры. При более крупных частицах материалов смеси для получения БРЭКСов снижается их пластичность на выходе из фильеры и увеличивается расход электроэнергии на экструзию. Предельный вес БРЭКСа определяется его поперечным размером, который не должен превышать 25-30 мм для обеспечения однородности гранулометрического состава шихты металлургических печей.The maximum particle size of the components of the BRECs (5 mm) is due to the transverse dimensions of the BRECs (25-30 mm) optimal for metallurgical furnaces and the corresponding size of the die openings. With larger particles of the mixture materials to obtain BREXs, their ductility at the exit from the die decreases and the energy consumption for extrusion increases. The maximum weight of BREKS is determined by its transverse size, which should not exceed 25-30 mm to ensure uniform particle size distribution of the charge of metallurgical furnaces.
Изобретение иллюстрируется следующими примерамиThe invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Брэксы коксовые получали по технологии жесткой вакуумной экструзии на лабораторном экструдере из смеси коксовой мелочи (94,5%) цемента (5%) и бентонита (0,5%). Испытания полученных брэксов показали их высокую прочность на раскалывание (180 кгс/см2), а их испытания по стандартной методике ISO на горячую прочность и реакционную способность дали значения показателей CSR и CRI 20% и 45,6% соответственно. Полученные брэксы могут применяться в качестве восстановителя в рудотермических и в доменных печах, а также в качестве науглероживающего материала в дуговых и индукционных электропечах.Example 1. Coke brexa was obtained by hard vacuum extrusion technology on a laboratory extruder from a mixture of coke breeze (94.5%) cement (5%) and bentonite (0.5%). Tests of the obtained bracks showed their high cracking strength (180 kgf / cm 2 ), and their tests using the standard ISO hot strength and reactivity methods gave CSR and CRI values of 20% and 45.6%, respectively. The obtained bracks can be used as a reducing agent in ore-thermal and blast furnaces, as well as as a carburizing material in arc and induction furnaces.
Пример 2. Брэксы коксовые получали по технологии жесткой вакуумной экструзии на лабораторном экструдере из смеси коксовой мелочи (60%), буроугольного полукокса (35%) цемента (4,5%) и бентонита (0,5%). Испытания полученных брэксов показали их высокую прочность на раскалывание (175 кгс/см2), а их испытания по стандартной методике ISO на горячую прочность и реакционную способность дали значения показателей CSR и CRI 22% и 41,5% соответственно. Полученные брэксы могут применяться в качестве восстановителя в рудотермических и в доменных печах, а также в качестве науглероживающего материала в дуговых и индукционных электропечах.Example 2. Coke brexa was obtained by hard vacuum extrusion technology on a laboratory extruder from a mixture of coke breeze (60%), brown coal semicoke (35%) cement (4.5%) and bentonite (0.5%). Tests of the obtained bracks showed their high cracking strength (175 kgf / cm 2 ), and their tests using the standard ISO hot strength and reactivity methods gave CSR and CRI values of 22% and 41.5%, respectively. The obtained bracks can be used as a reducing agent in ore-thermal and blast furnaces, as well as as a carburizing material in arc and induction furnaces.
Таким образом, применение брэксов, получаемых методом жесткой вакуумной экструзии, для использования в качестве восстановителя в металлургических печах в соответствии с изобретением, обеспечивает снижение себестоимости выплавляемого металла за счет замены ими кокса.Thus, the use of bracks obtained by hard vacuum extrusion, for use as a reducing agent in metallurgical furnaces in accordance with the invention, reduces the cost of smelted metal by replacing them with coke.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120488/04A RU2501845C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Extruded coke briquette (brec) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120488/04A RU2501845C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Extruded coke briquette (brec) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012120488A RU2012120488A (en) | 2013-11-27 |
| RU2501845C1 true RU2501845C1 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49624879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120488/04A RU2501845C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Extruded coke briquette (brec) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2501845C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016048C1 (en) * | 1990-05-16 | 1994-07-15 | Ле Комбюстибль де Норманди | Fuel briquette for metallurgical processes and process for manufacturing thereof |
| CN101319159A (en) * | 2008-07-09 | 2008-12-10 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | Synthetic coke block and preparation method thereof |
| RU2008100499A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО " | RECOVERY FOR ELECTROTHERMAL METALLURGICAL PROCESSES |
-
2012
- 2012-05-18 RU RU2012120488/04A patent/RU2501845C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016048C1 (en) * | 1990-05-16 | 1994-07-15 | Ле Комбюстибль де Норманди | Fuel briquette for metallurgical processes and process for manufacturing thereof |
| RU2008100499A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО " | RECOVERY FOR ELECTROTHERMAL METALLURGICAL PROCESSES |
| CN101319159A (en) * | 2008-07-09 | 2008-12-10 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | Synthetic coke block and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012120488A (en) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104649263B (en) | The preparation method of carbon graphite composite material | |
| CN102765951A (en) | Magnesium-calcium-titanium-carbon brick and preparation method thereof | |
| CN103011853A (en) | Manufacturing method of magnesium-calcium regeneration brick | |
| CN1720340A (en) | Cold briquetting and pelletisation | |
| CN101225530B (en) | Use of low-ash carbonaceous raw material in manufacture of pre-baked anode | |
| CN102765931A (en) | Method for preparing ceramic material utilizing magnetic separation tail sludge from steel slag wet process | |
| CN105331808A (en) | Method for iron ore powder agglomeration | |
| CN100553913C (en) | The method of producing non-sintered brick with revolving furnace steel slag | |
| KR20130008935A (en) | Process for producing pellet with carbonaceous material incorporated therein | |
| RU2501845C1 (en) | Extruded coke briquette (brec) | |
| CN101497523A (en) | Method for producing light heat-insulating brick by biomass energy and light heat-insulating brick thereof | |
| RU2653746C1 (en) | Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products | |
| RU2506325C2 (en) | Method for producing extrusion-type briquette (breks) for metal melting | |
| CN103833396B (en) | High-strength high-alumina brick prepared from homogenized alumina for calcium carbide furnace and preparation method thereof | |
| CN102285788A (en) | Method for preparing electroconductive ceramic product from pyrite cinder | |
| CN102424586A (en) | Preparation method of SiC fireproof raw material powder | |
| CN1083406C (en) | High-strength self-ignited sintered flyash brick and its making process | |
| RU2495092C1 (en) | Extrusion-type fuel briquette (brex) | |
| RU2506326C2 (en) | Extrusion-type briquette (breks) - component of blast-furnace charge | |
| CN102584260A (en) | Method for preparing cordierite-mullite composite heat-resisting material by utilizing iron tailings | |
| RU2397829C1 (en) | Procedure for processing industrial wastes into building material | |
| CN206705693U (en) | A kind of system for preparing calcium carbide smelting palletizing using carbide slag and lignite | |
| CN105551560B (en) | The preparation method of smelting electrode material | |
| DE102005040268A1 (en) | Shaped body for the production of a mineral melt to be fibrillated for the production of insulating materials from mineral fibers | |
| KR20100061430A (en) | Adhesive for moulding of steel dust and method for manufacturing of steel dust products using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |