RU2510684C1 - Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron - Google Patents

Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2510684C1
RU2510684C1 RU2012146807/02A RU2012146807A RU2510684C1 RU 2510684 C1 RU2510684 C1 RU 2510684C1 RU 2012146807/02 A RU2012146807/02 A RU 2012146807/02A RU 2012146807 A RU2012146807 A RU 2012146807A RU 2510684 C1 RU2510684 C1 RU 2510684C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
briquette
scrap
mixture
metal
cryolite
Prior art date
Application number
RU2012146807/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Донатович Новомейский
Михаил Юрьевич Новомейский
Алексей Сергеевич Князев
Александр Вячеславович Гордеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Priority to RU2012146807/02A priority Critical patent/RU2510684C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2510684C1 publication Critical patent/RU2510684C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgical, casting production, and namely to production of cast irons operating under abrasive wear conditions. The method involves preparation of a mixture of initial material with further moulding. As initial material, crushed metal chips and metal scrap in the form of scale and scrap of ferrous metals, which are mixed with cryolite, and zircon and ilmenite concentrate, are used. Water solution (40%) of glyoxal is used as the binding agent. Components of the briquette are contained in the following ratio, wt %: metal chips and metal scraps in the form of scale and scrap of ferrous metals - 60, cryolite - 20, zircon concentrate - 7.5, ilmenite concentrate - 7.5, water solution (40%) of glyoxal - 5. The obtained mixture is homogenised by mixing, formed into a briquette by pressing and dried during 3 hours at 80°C.
EFFECT: according to the invention, use of briquettes will allow increasing wear resistance of the obtained cast iron.
2 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к металлургическому, литейному производству, в частности к изготовлению чугунов, работающих в условиях абразивного износа.The invention relates to metallurgical, foundry, in particular to the manufacture of cast irons operating in conditions of abrasive wear.

Известен способ брикетирования металлической стружки (патент РФ №2251580, С22В 1/248, С22В 1/243, 10.05.2005). Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлообработки. Способ брикетирования металлической стружки, включающий ее дробление, очистку, нагрев, добавление шлама, связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме. В качестве связующего материала используют водно-цементную пасту 30-40%-ной концентрации в количестве 4-7% от массы брикета. Изобретение позволит прессовать малопластичную труднодеформируемую стружку и повысить прочность брикетов. Основные недостатки:A known method of briquetting metal chips (RF patent No. 2251580, C22B 1/248, C22B 1/243, 05/10/2005). The invention relates to metallurgy and can be used in the processing of metal chips and sludge metalworking waste. The method of briquetting metal chips, including its crushing, cleaning, heating, adding sludge, binder material, mixing and compaction in the mold. As a binder material use a water-cement paste of 30-40% concentration in an amount of 4-7% by weight of the briquette. The invention will allow to extrude low-plastic hardly deformable chips and increase the strength of briquettes. The main disadvantages:

1) Способ не предусматривает ввод в брикет легирующих и/или модифицирующих добавок.1) The method does not provide for the introduction of alloying and / or modifying additives into the briquette.

2) Примененяемый в качестве связующего цемент будет отрицательно влиять на качество выплавляемого металла.2) Used as a binder cement will adversely affect the quality of the smelted metal.

Известен способ получения брикетов из дисперсных материалов (Патент РФ №2274666, С22В 1/243, опубл. 20.04.2006). Изобретение относится к области металлургии, преимущественно получению брикетов из дисперсных материалов, образующихся при дроблении ферросилиция и его фракционировании. Компоненты смеси, состоящей преимущественно из дисперсного кремнийсодержащего наполнителя - основная часть смеси, а также из порошкообразного компонента связующего и водного 10-30%-ного раствора каустической соды, дозируют, осуществляют их смешивание, прессование и упрочнение. В качестве порошкообразного компонента связующего используют саморассыпающийся шлак феррохромового производства в количестве 3-25%. Раствор каустической соды перед дозированием нагревают до температуры 30-100°С. Изобретение позволит повысить прочность брикетов, сократить время их упрочнения, уменьшить потери активного кремния в брикетах, повысить их растворимость в расплавленных металлах и сплавах. Недостатком известного изобретения является использование каустической соды в качестве связующего, что требует особых условий к производству брикетов и их хранению.A known method of producing briquettes from dispersed materials (RF Patent No. 2274666, C22B 1/243, publ. 04/20/2006). The invention relates to the field of metallurgy, mainly the production of briquettes from dispersed materials formed during the crushing of ferrosilicon and its fractionation. The components of the mixture, consisting mainly of dispersed silicon-containing filler - the main part of the mixture, as well as the powder component of the binder and an aqueous 10-30% solution of caustic soda, are dosed, they are mixed, pressed and hardened. As a powdery component of the binder, self-scattering slag of ferrochrome production is used in an amount of 3-25%. The caustic soda solution is heated to a temperature of 30-100 ° C before dosing. The invention will increase the strength of briquettes, reduce the time of their hardening, reduce the loss of active silicon in briquettes, increase their solubility in molten metals and alloys. A disadvantage of the known invention is the use of caustic soda as a binder, which requires special conditions for the production of briquettes and their storage.

Известен способ изготовления брикетов из отходов ферросплавов (Патент РФ №2272082, С22В 1/243, опубл. 20.03.2006), выбранный в качестве прототипа. Изготовление брикетов из отходов ферросплавов включает приготовление смеси исходного материала с водным раствором жидкого стекла, обработку смеси гидрофобизатором при подготовке к брикетированию и прессование материала в брикеты. В качестве гидрофобизатора в смесь вводят твердую углекислоту при выходе смеси из смесителя и до загрузки в формообразующую оснастку. Изобретение позволит обеспечить высокую скорость уплотнения, уменьшить прилипаемость смеси к формообразующей оснастке, увеличить плотность и прочность брикетов. Недостатками известного изобретения является то, что оно позволяет перерабатывать только отходы производства ферросплавов. Для его изготовления используется твердая углекислота, что в процессе плавки с использованием полученного брикета может привести к образованию неметаллических включений и газовых раковин.A known method of manufacturing briquettes from waste ferroalloys (RF Patent No. 2272082, C22B 1/243, publ. 20.03.2006), selected as a prototype. The manufacture of briquettes from ferroalloy waste includes the preparation of a mixture of the starting material with an aqueous solution of liquid glass, processing the mixture with a water repellent in preparation for briquetting, and pressing the material into briquettes. As a water repellent agent, solid carbon dioxide is introduced into the mixture upon exit of the mixture from the mixer and before loading into the forming tooling. EFFECT: invention enables to ensure a high compaction rate, reduce the adherence of the mixture to the forming tooling, and increase the density and strength of briquettes. The disadvantages of the known invention is that it allows you to process only waste production of ferroalloys. For its manufacture, solid carbon dioxide is used, which during the smelting process using the obtained briquette can lead to the formation of non-metallic inclusions and gas shells.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна с целью повышения коррозионной стойкости и эксплуатационных характеристик металлов и сплавов за счет использования дешевых материалов.The objective of the present invention is to develop a method for producing a briquette for producing titanium and zirconium-containing cast iron in order to increase the corrosion resistance and operational characteristics of metals and alloys through the use of cheap materials.

Поставленная задача решается тем, что способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна включает приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, но в отличие от прототипа в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и прочие металлические отходы (окалина, лом черных металлов), смешенные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят глиоксаль 40%, при следующем соотношении компонентов, мас.%The problem is solved in that the method for producing a briquette for producing titanium and zirconium-containing cast iron involves preparing a mixture of the starting material with subsequent molding, but unlike the prototype, ground metal chips and other metal waste (scale, scrap of ferrous metals) are used as the starting material, mixed with cryolite, zircon and ilmenite concentrate, and glyoxal 40% is introduced as a binder, in the following ratio of components, wt.%

Мет.стружка и мет. отходы (окалина, лом черных металлов) - 60%Metal chip and metal waste (scale, ferrous metal scrap) - 60%

Криолит - 20%Cryolite - 20%

Цирконовый концентрат - 7,5%Zircon concentrate - 7.5%

Ильменитовый концентрат - 7,5%Ilmenite concentrate - 7.5%

Глиоксаль (р-р 40%) - 5%.Glyoxalum (solution 40%) - 5%.

Полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, компактируют в брикеты посредствам прессования, которые затем сушат 3 ч при 80°С.The resulting mixture is homogenized by stirring, compacted into briquettes by compression, which are then dried for 3 hours at 80 ° C.

Приготовление брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна производится в 3 этапа. Металлическая стружка, окалина, лом черных металлов измельчаются до фракции 2-3 см и смешиваются в течение 5 минут в смесители периодического действия. Затем в смеситель подается цирконовый, ильменитовый концентрат и криолит. Смесь перемешивается в течение 10 минут и затем добавляется 40% раствор глиоксаля. Дальнейшее перемешивание проводится в течение 5 минут, после чего смесь выгружается в формы и формуется при небольших нагрузках. Полученные брикеты сушатся в течение 3 часов при температуре 80°С.Briquette preparation for obtaining titanium and zirconium-containing cast iron is carried out in 3 stages. Metal shavings, scale, scrap of ferrous metals are crushed to a fraction of 2-3 cm and mixed for 5 minutes in batch mixers. Then, zircon, ilmenite concentrate and cryolite are fed into the mixer. The mixture is stirred for 10 minutes and then a 40% glyoxal solution is added. Further mixing is carried out for 5 minutes, after which the mixture is unloaded into molds and molded under light loads. The resulting briquettes are dried for 3 hours at a temperature of 80 ° C.

Пример конкретного осуществления изобретения приведен ниже.An example of a specific embodiment of the invention is given below.

Пример 1.Example 1

Смесь из металлической стружки и окалины (фракция 2-3 мм) в количестве 60 мас.% предварительно смешивали в смесителе периодического действия с цирконовым, ильменитовым концентратом и криолитом в течение 15 минут. Сшивающий агент - 40% раствор глиоксаля подавали в количестве 5%. Смесь распределялась в формы 15×30 см и прессовалась под давлением 0.3 МПа. Прессованные брикеты поступали в сушильную печь и выдерживались при температуре 80°С в течение 3 часов.A mixture of metal chips and scale (2-3 mm fraction) in an amount of 60 wt.% Was pre-mixed in a batch mixer with zircon, ilmenite concentrate and cryolite for 15 minutes. A crosslinking agent — a 40% glyoxal solution — was supplied in an amount of 5%. The mixture was distributed into 15 × 30 cm molds and pressed under a pressure of 0.3 MPa. Pressed briquettes entered the drying oven and kept at a temperature of 80 ° C for 3 hours.

Пример 2. Example 2

На том же оборудовании изначально загружали смесь измельченного лома черных металлов, цирконового, ильменитового концентрата, криолита и 40% раствора глиоксаля. Смесь перемешивалась в течение 30 минут, сушка проводится, как в примере 1.A mixture of ground scrap of ferrous metals, zircon, ilmenite concentrate, cryolite and 40% glyoxal solution was initially loaded on the same equipment. The mixture was stirred for 30 minutes, drying is carried out, as in example 1.

Преимуществами настоящего изобретения являются:The advantages of the present invention are:

1) Применение в качестве титан- и цирконийсодержащих добавок концентратов руд, что способствует снижению стоимости.1) The use of ore concentrates as titanium and zirconium-containing additives, which helps to reduce the cost.

2) Применение в качестве сшивающего агента водного раствора глиоксаля, который разлагается на газообразные продукты.2) Use as a crosslinking agent of an aqueous solution of glyoxal, which decomposes into gaseous products.

3) Отсутствие необходимости применения высоких давлений при получении брикетов.3) No need to use high pressures when receiving briquettes.

На рисунке 1 представлены результаты исследований потери массы образцов в условиях абразивного износа, что подтверждает повышение износостойкости чугуна при использовании настоящего изобретения.Figure 1 presents the results of studies of the loss of mass of samples under conditions of abrasive wear, which confirms the increase in wear resistance of cast iron when using the present invention.

На рисунке 2 представлены результаты по исследованию потери массы образцов чугуна при воздействии соляной кислоты. Приведенные данные показывают, что при содержании брикетов в шихте 30% достигается максимальный эффект повышения коррозионной стойкости.Figure 2 presents the results of a study of the weight loss of cast iron samples when exposed to hydrochloric acid. The data presented show that when the content of briquettes in the mixture is 30%, the maximum effect of increasing corrosion resistance is achieved.

Claims (2)

1. Способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна, включающий приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов, смешанные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят 40% водный раствор глиоксаля, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
металлическая стружка и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов 60 криолит 20 цирконовый концентрат 7,5 ильменитовый концентрат 7,5 40% водный раствор глиоксаля 5
1. A method of obtaining a briquette for producing titanium and zirconium-containing cast iron, comprising preparing a mixture of the starting material with subsequent molding, characterized in that the starting material is crushed metal shavings and metal waste in the form of scale and scrap of ferrous metals mixed with cryolite, zircon and ilmenite concentrate, and as a binder, a 40% aqueous solution of glyoxal is introduced, in the following ratio of components, wt.%:
metal shavings and metal waste in the form of scale and scrap of ferrous metals 60 cryolite twenty zircon concentrate 7.5 ilmenite concentrate 7.5 40% aqueous glyoxal solution 5
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, формуют в брикет посредством прессования, который затем сушат 3 ч при 80°С. 2. The method according to claim 1, characterized in that the resulting mixture is homogenized by stirring, formed into a briquette by pressing, which is then dried for 3 hours at 80 ° C.
RU2012146807/02A 2012-11-01 2012-11-01 Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron RU2510684C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146807/02A RU2510684C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146807/02A RU2510684C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2510684C1 true RU2510684C1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50437579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146807/02A RU2510684C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2510684C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU939574A1 (en) * 1981-01-14 1982-06-30 Государственный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Редкометаллической Промышленности "Гиредмет" Method for preparing briquets
RU2238989C1 (en) * 2003-02-10 2004-10-27 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of treatment of titanium ferric materials and device for realization of this method
RU2315119C2 (en) * 2006-01-10 2008-01-20 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of briquetting titanium-containing charge materials
FR2930265A1 (en) * 2008-11-21 2009-10-23 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Agglomeration of industrial dust from foundry, comprises mixing dust in tank in presence of first binder comprising polymer, separately adding second binder comprising silicate in tank, and compacting the obtained agglomerates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU939574A1 (en) * 1981-01-14 1982-06-30 Государственный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Редкометаллической Промышленности "Гиредмет" Method for preparing briquets
RU2238989C1 (en) * 2003-02-10 2004-10-27 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of treatment of titanium ferric materials and device for realization of this method
RU2315119C2 (en) * 2006-01-10 2008-01-20 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of briquetting titanium-containing charge materials
FR2930265A1 (en) * 2008-11-21 2009-10-23 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Agglomeration of industrial dust from foundry, comprises mixing dust in tank in presence of first binder comprising polymer, separately adding second binder comprising silicate in tank, and compacting the obtained agglomerates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106270494A (en) Nonmagnetic steel goods and powder metallurgically manufacturing method thereof
CN101698895A (en) Low-cost preparation method for high-elongation ductile iron castings
CN105525190A (en) Gray cast iron and manufacturing method thereof
CN101910427B (en) A method of agglomeration of ferroalloy fines such as ferromanganese, ferrochrome and ferrosilicon fines
RU2510684C1 (en) Method for obtaining briquette to obtain titanium- and zirconium-containing cast iron
CN102266940B (en) Intermediate for refining aluminum oxide impurities in steel as well as preparation method and use method thereof
CN102644017A (en) Dewaxing casting process for nodular iron castings
CN102021271B (en) Intermediate for adding superfine oxide into steel and preparation method
RU2522926C1 (en) Production of compacted iron modifier based on nano-dispersed powders
KR20120072576A (en) A method of manufacturing composite pellet by using byproduct of manganese steel alloy and silicon reducer
CN105648300B (en) For the method for the related stainless steel sintered component of additive and its manufacture for improving stainless steel sintered density
RU2197544C2 (en) Briquette for metallurgy and method of manufacture of such briquette
RU2571012C2 (en) Method of ferronickel producing from dumped furnace nickel containing slags
CN103627948A (en) Novel long-acting spheroidizing agent for nodular cast iron processing and preparation and application methods
KR101116282B1 (en) Compositions for binderless briquette of in-mold innoculant of cast iron, binderless briquettes manufactured from the same, and manufacturing method of binderless briquettes
RU2270262C1 (en) Method of manufacture of briquettes out of ferrosilicon powdery wastes
RU2667929C1 (en) Semi-finished product for steel-making
RU2574941C1 (en) Metal chip briquetting method
EP2975140A2 (en) The method of recycling of secondary slag in the primary smelting of iron
SU1491900A1 (en) Briquette for inoculating iron
NO115108B (en)
JPS6033308A (en) Steel modifier
KR101018251B1 (en) Briquette for steelmaking material using byproducts of steelmaking and method for manufacturing the same
SU1477755A1 (en) Brick for iron-casting
KR20140027621A (en) Manufacturing process of tungsten briquette

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181102