RU2568797C2 - Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating - Google Patents

Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating Download PDF

Info

Publication number
RU2568797C2
RU2568797C2 RU2014127637/02A RU2014127637A RU2568797C2 RU 2568797 C2 RU2568797 C2 RU 2568797C2 RU 2014127637/02 A RU2014127637/02 A RU 2014127637/02A RU 2014127637 A RU2014127637 A RU 2014127637A RU 2568797 C2 RU2568797 C2 RU 2568797C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
metallurgical
fuel
semi
mixture
Prior art date
Application number
RU2014127637/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014127637A (en
Inventor
Владимир Иванович Лунёв
Original Assignee
Владимир Иванович Лунёв
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 Владимир Иванович Лунёв filed Critical Владимир Иванович Лунёв
Priority to RU2014127637/02A priority Critical patent/RU2568797C2/en
Publication of RU2014127637A publication Critical patent/RU2014127637A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568797C2 publication Critical patent/RU2568797C2/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: fuel and metallurgical granules contain iron containing component, carbon containing component and fluxing addition - in form of lime, limestone, dolomite, chalkstone. As iron containing component the ironstone goethite-hydrogoethite oolites dehydrated at 320-380°C are used, and as carbon containing component the fine-grained semicoke of brown coal and/or peat in form of gel/sol with removed mineral part (ash of semicoking) is used. At that the charge components are mixed until homogeneous composition, heated and fed to the grainer of extruder type to produce granules in form of cylinders with diameter and height 8-16 mm.
EFFECT: production of qualitative raw material from irreducible iron ore and low carbonized fuel-recovery raw material suitable to produce several purpose concentrates and metallurgical treatment products.
8 cl, 1 ex

Description

Изобретение относятся к черной металлургии, к областям получения топливного сырья и металлургического сырья для пирометаллургии.The invention relates to ferrous metallurgy, to the fields of obtaining fuel raw materials and metallurgical raw materials for pyrometallurgy.

С истощением запасов богатых железных руд и коксующегося угля все большее внимание уделяется получению топливно-плавильных материалов из более бедного сырья, имеющегося в достаточных количествах (Леонтьев Л.И., Юсфин Ю.С., Малышев Т.Я. и др. Сырьевая и топливная база черной металлургии. - М.: ИКЦ Академкнига, 2007. - 304 с.). С целью получения качественной плавильной моношихты топливно-плавильные материалы окусковывают, производя различные формы компактного сырья в виде формовок, брикетов, гранул, пеллет, окатышей (см., например, Лурье Л.А. Брикетирование в черной и цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1963. - 324 с.; Раввич Б.Л. Брикетирование в черной и цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1975. - 232 с.; Кожевников Ю.Н., Раввич Б.Л. Окускование и основы металлургии. - М.: Металлургия, 1991, - 303 с. и др.).With the depletion of reserves of rich iron ores and coking coal, more and more attention is being paid to obtaining fuel and smelting materials from poorer raw materials available in sufficient quantities (Leontyev L.I., Yusfin Yu.S., Malyshev T.Ya. et al. Raw and fuel base of ferrous metallurgy. - M.: IKC Akademkniga, 2007. - 304 p.). In order to obtain a high-quality melting charge, fuel-melting materials are pelletized, producing various forms of compact raw materials in the form of moldings, briquettes, pellets, pellets, pellets (see, for example, Lurie L.A. Briquetting in ferrous and non-ferrous metallurgy. - M .: Metallurgy, 1963. - 324 pp .; Ravvich B.L. Briquetting in the ferrous and non-ferrous metallurgy.- M .: Metallurgy, 1975. - 232 pp .; Kozhevnikov Yu.N., Ravvich B.L. - M.: Metallurgy, 1991, - 303 p. And others).

Ретроспективное ознакомление только с отечественными запатентованными техническими решениями по окускованию бедного топливно-металлургического сырья выявило значительное их количество, например, RU 2095436; RU 2198340; RU 2202633; RU 2317341; RU 2356952 и др.A retrospective acquaintance only with domestic patented technical solutions for sintering poor fuel and metallurgical raw materials revealed a significant number of them, for example, RU 2095436; RU 2198340; RU 2202633; RU 2317341; RU 2356952 and others.

Особый интерес вызвало изобретение Семячкова Ф.С. (1932 г.) по термобрикетированию руд и бурых углей с одновременным полукоксованием углеродсодержащего материала (SU 29179), получившее развитие в ряде последующих работ других авторов, например, Смольянинов С.И. Комплексное использование торфа в химико-металлургическом процессе на базе бакчарских руд //Сб.: Итоги исследований по химии за 50 лет. - Томск: ТПИ, 1973; Смольянинов С.И., Маслов С.Г. Термобрикетирование торфа. - Томск: ТГУ, 1975; Смольянинов С.И., Архипов B.C., Криницын Г.Г. Испытание торфяных топливно-плавильных материалов в лабораторной доменной печи// Известия ТПИ, 1977. - Т. 214 - С. 19-22; Способ получения брикетированного или гранулированного железококса по патенту SU 164619 и др.Of particular interest was the invention of F. Semyachkov. (1932) on thermal briquetting of ores and brown coals with the simultaneous semi-coking of carbon-containing material (SU 29179), which was developed in a number of subsequent works by other authors, for example, Smolyaninov S.I. The integrated use of peat in a chemical and metallurgical process based on Bakcharsky ores // Sat .: Results of research in chemistry over 50 years. - Tomsk: TPI, 1973; Smolyaninov S.I., Maslov S.G. Thermal briquetting of peat. - Tomsk: TSU, 1975; Smolyaninov S.I., Arkhipov B.C., Krinitsyn G.G. Testing peat fuel and smelting materials in a laboratory blast furnace // Bulletin of TPI, 1977. - T. 214 - S. 19-22; A method of obtaining a briquetted or granular iron coke according to patent SU 164619 and others

Главной технической идеей этих решений-аналогов является получение качественного металлургического сырья из низкокачественных компактируемых ингредиентов (трудновосстановимой железной руды, торфа, бурого угля).The main technical idea of these analog solutions is to obtain high-quality metallurgical raw materials from low-quality compacted ingredients (refractory iron ore, peat, brown coal).

В случае полукоксования углеродсодержащего материала в составе брикета/гранулы общим недостатком решений-аналогов является привнесение в плавильную шихту вредных примесей, содержащихся в золе полукоксования торфа, бурого угля.In the case of semi-coking of carbon-containing material in the composition of the briquette / pellet, a common drawback of analog solutions is the introduction of harmful impurities contained in the semi-coking ash of peat and brown coal into the smelting mixture.

Близким по технической сущности аналогом является также решение по а.с. СССР №252365. Согласно этому решению для целей получения губчатого железа с высокой степенью восстановления окислов железа (до 98%), высококачественной стали или железа в слитках в качестве углеродсодержащего ингредиента брикета/гранулы используют верховой фрезерный торф, имеющий малую зольность и не содержащий в золе плавких металлов и других вредных примесей (например, сера и фосфор в количествах менее 0,1÷0,5%). При этом получаемые торфорудные брикеты содержали 44÷50% железа и 15÷20% углерода и характеризовались следующими показателями: прочность 180-290 кг/см2; крошимость до 8%; истираемость до 10 с/о; объемный вес 1,8-2,3 кг/см3.Close in technical essence, the analogue is also a solution for AS USSR No. 252365. According to this solution, for the purpose of producing sponge iron with a high degree of reduction of iron oxides (up to 98%), high-grade steel or iron ingots, high-grade milled peat with a low ash content and not containing fusible metals and other ashes is used as the carbon-containing ingredient of the briquette / pellet harmful impurities (for example, sulfur and phosphorus in amounts of less than 0.1 ÷ 0.5%). The resulting peat briquettes contained 44 ÷ 50% iron and 15 ÷ 20% carbon and were characterized by the following indicators: strength 180-290 kg / cm 2 ; crumbling up to 8%; abrasion up to 10 s / o; bulk density of 1.8-2.3 kg / cm 3 .

Недостатками данного способа являются необходимость подготовки к процессу компактирования и непосредственно брикетирования сравнительно больших объемов сырья с низкой степенью углефикации для достижения необходимого содержания углерода в составе материала торфорудного брикета, а также потребность в относительно больших количествах кальцийсодержащих плавильных флюсов (известняк/известь).The disadvantages of this method are the need to prepare for the compaction process and directly briquetting relatively large volumes of raw materials with a low degree of coalification to achieve the required carbon content in the composition of the peat briquette material, as well as the need for relatively large quantities of calcium-containing melting fluxes (limestone / lime).

В качестве наиболее близкого аналога выбираем гранулы и способ их получения, раскрытые в а.с. SU 164619 A, опубл. 19.07.1964. Сырьем для получения гранул служит смесь угля (газового или коксового жирного) 50-70% фракции 3-1 мм, трудновостановимой железной руды (или рудный концентрат) 25-45% фракции 1-0 мм, гашеной извести Са(ОН)2 5-10% в измельчении с остатком на сите 900 отв./см2 не более 5%. Готовые гранулы железококса получают путем коксования сырых гранул, покрытых известью, в шахтных кольцевых или коксовых печах.As the closest analogue, we select granules and the method for their preparation, disclosed in A.S. SU 164619 A, publ. 07/19/1964. The raw material for the production of granules is a mixture of coal (gas or coke fat) of 50-70% fraction of 3-1 mm, hard-to-recover iron ore (or ore concentrate) 25-45% of the fraction of 1-0 mm, slaked lime Ca (OH) 2 5- 10% in grinding with a residue on a sieve of 900 holes / cm 2 not more than 5%. Finished iron-coke granules are obtained by coking raw lime-coated granules in a shaft ring or coke oven.

Недостатком изобретения является применение углеродсодержащего сырья высокой степени углефикации, что удорожает получаемые топливно-металлургические гранулы.The disadvantage of the invention is the use of carbon-containing raw materials with a high degree of coalification, which makes the resulting fuel and metallurgical granules more expensive.

Поставлена задача - получить топливно-металлургические гранулы из трудновосстановимой железной руды и низкоуглефицированного углеродсодержащего топливно-восстановительного сырья, пригодные для выработки нескольких целевых продуктов обогащения и металлургического передела.The task is to obtain fuel and metallurgical granules from refractory iron ore and low-carbonaceous carbon-containing fuel-reduction raw materials suitable for producing several target products of enrichment and metallurgical processing.

Поставленная задача решена следующим образом.The problem is solved as follows.

1. Топливно-металлургические гранулы, содержащие железосодержащую компоненту, углеродсодержащую компоненту и флюсующую добавку - в виде извести, известняка, доломита, мела, отличающиеся тем, что в качестве железосодержащей компоненты используют бурожелезняковые гетит-гидрогетитовые дегидратированные оолиты, а в качестве углеродсодержащей компоненты - высокодисперсный полукокс бурого угля и/или торфа в виде геля/золя, из состава которого удалена минеральная часть - зола полукоксования.1. Fuel and metallurgical granules containing an iron-containing component, a carbon-containing component and a fluxing additive - in the form of lime, limestone, dolomite, chalk, characterized in that brown iron-containing goeth-hydrogetite dehydrated oolites are used as an iron-containing component, and high-carbon components are used semi-coke of brown coal and / or peat in the form of a gel / sol, from the composition of which the mineral part is removed - semi-coking ash.

2. Топливно-металлургические гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что оолиты дегидратированы при температуре 320-380°C.2. Fuel and metallurgical granules according to claim 1, characterized in that the oolites are dehydrated at a temperature of 320-380 ° C.

3. Топливно-металлургические гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что оолиты входят в состав гранул количестве не менее количества удаленной из полукокса золы полукоксования.3. Fuel and metallurgical granules according to claim 1 or 2, characterized in that the oolites are part of the granules in an amount not less than the amount of semi-coking ash removed from the semicoke.

4. Способ получения топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3, включающий подбор компонентов шихты, содержащих железо, углерод и флюсы, подготовку компонентов к шихтованию, смешивание подготовленных компонентов до однородного состава шихты, нагрев и гранулирование шихты, причем железосодержащую компоненту шихты подготавливают к шихтованию путем дегидратационного нагрева при температуре 320-380°C с раскрытием железосодержащих и флюсосодержащих концентрических слоев, а углеродсодержащую компоненту подготавливают к шихтованию путем полукоксования с последующим отделением минеральной части - золы полукоксования в качестве первого целевого продукта, и получение полукоксового геля/золя, после чего все компоненты смешивают, нагревают шихту и подают в гранулятор экструдерного типа для получения компактных топливно-металлургических гранул в виде цилиндров с диаметром и высотой 8-16 мм.4. The method of producing fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3, including the selection of the components of the mixture containing iron, carbon and fluxes, preparation of the components for batching, mixing the prepared components to a homogeneous composition of the mixture, heating and granulating the mixture, and the iron-containing component of the mixture is prepared for batching by dehydration heating at a temperature of 320-380 ° C with the disclosure of iron and flux-containing concentric layers, and the carbon-containing component is prepared for blending by semi-coking, followed by separation of the mineral part - s carbonization as a first desired product, and obtaining carbonization gel / sol, whereupon all components are mixed, the batch is heated and fed into the extruder-type granulator to obtain a compact fuel pellets in a steel cylinder with a diameter and a height of 8-16 mm.

5. Способ получения топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3, включающий подбор компонентов шихты, содержащих железо, углерод и флюсы, подготовку компонентов к шихтованию, смешивание подготовленных компонентов до однородного состава шихты, нагрев и гранулирование шихты, причем железосодержащую компоненту шихты подготавливают к шихтованию путем дегидратационного нагрева при температуре 320-380°C с раскрытием железосодержащих и флюсосодержащих концентрических слоев, а углеродсодержащую компоненту подготавливают к шихтованию путем полукоксования с последующим отделением минеральной части - золы полукоксования в качестве первого целевого продукта, и получение полукоксового геля/золя, после чего все компоненты смешивают, нагревают шихту и подают в гранулятор, например, экструдерного типа для получения компактных топливно-металлургических гранул в виде цилиндров с диаметром и высотой 8-16 мм, полученные гранулы подвергают термической обработке в рудовосстановительных печах или в кипящем слое топок водогрейных или паровых котлов теплоэлектростанций/теплоэлектроцентралей путем нагрева при температурах 850-1150°C с восстановлением до 67% железа из окисленной оолитовой руды.5. The method of producing fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3, including the selection of the components of the mixture containing iron, carbon and fluxes, preparation of the components for batching, mixing the prepared components to a homogeneous composition of the mixture, heating and granulating the mixture, and the iron-containing component of the mixture is prepared for batching by dehydration heating at a temperature of 320-380 ° C with the disclosure of iron and flux-containing concentric layers, and the carbon-containing component is prepared for blending by semi-coking, followed by separation of the mineral part - semi-coking as the first target product, and obtaining a semi-coke gel / sol, after which all components are mixed, the mixture is heated and fed into a granulator, for example, of an extruder type to obtain compact fuel and metallurgical granules in the form of cylinders with a diameter and a height of 8-16 mm , the obtained granules are subjected to heat treatment in ore-reducing furnaces or in a fluidized bed of furnaces of hot-water or steam boilers of thermal power plants / combined heat and power plants by heating at temperatures of 850-1150 ° C with recovery up to 67% of iron from oxidized oolitic ore.

6. Применение топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3 в качестве ингредиента плавильной шихты электросталеплавильных и доменных печей.6. The use of fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3 as an ingredient in the melting mixture of electric steel and blast furnaces.

7. Применение золы полукоксования, полученной в качестве первого целевого продукта в способе по п. 4, в качестве сырья для гидрометаллургического передела на редкие металлы.7. The use of semi-coking ash obtained as the first target product in the method according to claim 4, as a raw material for hydrometallurgical processing of rare metals.

8. Применение золы полукоксования, полученной в качестве первого целевого продукта в способе по п. 5, в качестве сырья для гидрометаллургического передела на редкие металлы.8. The use of semi-coking ash obtained as the first target product in the method according to claim 5, as a raw material for hydrometallurgical processing of rare metals.

Более подробно рассмотрение изобретения целесообразно провести на конкретном примере его возможной реализации.A more detailed consideration of the invention, it is advisable to conduct a specific example of its possible implementation.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРА РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE EMBODIMENT OF THE INVENTION

В настоящее время специалисты рассматривают принципиальные подходы к освоению двух месторождений на территории Томской области РФ, имеющих миллиардные запасы сырья - Бакчарского месторождения бурых железняков оолитового строения (БЖРМ) и Таловского месторождения бурых углей (ТБУМ). Качество Бакчарского железорудного сырья таково, что ближайшие к месторождению новокузнецкие металлургические комбинаты - КМК и ЗСМК - могут потреблять необогащенную руду в количествах, не превышающих 10-14% от общих потребностей в железной руде (что в абсолютном выражении составляет около 1 млн. т/год). При этом открытый способ отработки Бакчарского месторождения становится рентабельным с объемом годовой добычи руды в 10-12 млн. т/год (считаются оптимальными варианты добычи руды сухоройным карьером в 30, 60 или 120 млн. т/год). Транспортировка необогащенной бакчарской железной руды на расстояния более 500 км (на меткомбинаты, расположенные в центральной и западной частях России) экономически нецелесообразна. Поэтому актуально получение обогащенного сырья в компактной форме, предназначенного для плавильных шихт в доменном переделе (около 80% от общего объема ТМГ) и вне доменного передела (около 20% от общего объема ТМГ).Currently, experts are considering fundamental approaches to the development of two deposits in the Tomsk Region of the Russian Federation that have billions of raw materials - the Bakcharsky brown iron ore deposit with an oolitic structure (BZHRM) and the Talovsky brown coal deposit (TBUM). The quality of Bakcharsky iron ore raw materials is such that the Novokuznetsk steel mills - KMK and ZSMK - closest to the deposit can consume unenriched ore in quantities not exceeding 10-14% of the total iron ore needs (which in absolute terms is about 1 million tons / year ) At the same time, the open-pit mining method of the Bakcharskoye deposit becomes profitable with an annual ore production of 10-12 million tons / year (the options for ore mining by a dry bore mine of 30, 60 or 120 million tons / year are considered optimal). Transportation of non-enriched Bakchar iron ore over distances of more than 500 km (to steel mills located in the central and western parts of Russia) is not economically feasible. Therefore, it is important to obtain enriched raw materials in a compact form intended for melting charges in a blast furnace (about 80% of the total volume of TMG) and outside the blast furnace (about 20% of the total volume of TMG).

Местных запасов углеродсодержащего сырья для получения ТМГ из руды в объемах 30-120 млн. т/год достаточно с многократным превышением - эти запасы представлены таловскими бурыми углями, бакчарскими бурыми углями во вскрышных породах сухуройного карьера и торфами крупнейшего в мире Васюганского болота, перекрывающего БЖРМ. Добытая в 2007-2008 гг. крупнообъемная (1,7 тыс. т) технологическая проба бакчарской руды на 2/3 представлена гидрогетитовым оолитами классом крупности - 0,5+0,25 мм, как правило, концентрически-зонального строения. Концентрическая зональность оолитов обусловлена чередованием темных (кольцевых в сечении) зон гетит-гидрогетитового состава со светлыми кольцевыми зонами с различной степенью насыщенности карбонатной либо глинистой составляющей. В целом, крупность оолитов находилась в диапазоне размеров от 0,045 до 1,00 мм; содержание железа колебалось в пределах 35-46%, содержание флюсообразующих компонентов превышало 10%, а фосфора - достигало 0,46%.Local reserves of carbon-containing raw materials for the production of TMG from ore in volumes of 30-120 million tons / year are enough with a multiple excess - these reserves are represented by Talovskiy brown coals, Bakchar brown coal in overburden rocks of the dry-sand pit and peats of the world's largest Vasyugan bog, overlapping BZHRM. Mined in 2007-2008 a large-volume (1.7 thousand tons) technological sample of Bakchar ore by 2/3 is represented by hydrogetitic oolites with a fineness class of 0.5 + 0.25 mm, usually of a concentric-zonal structure. The concentric zonation of the oolites is due to the alternation of dark (circular in cross section) zones of goethite-hydrogetite composition with light ring zones with varying degrees of saturation of the carbonate or clay component. In general, oolite size was in the size range from 0.045 to 1.00 mm; the iron content ranged from 35-46%, the content of flux-forming components exceeded 10%, and phosphorus reached 0.46%.

Результаты исследования кернового материала таловских бурых углей (полученного в 1997-2000 гг.) установили, что зольность углей составляет - 25-40%; низкая теплота сгорания - 3000-4000 ккал/кг; массовая доля серы - 0,38-0,63%, фосфора 0,005-0,0054%; выход летучих веществ - 58,3-61,7%, гуминовых кислот - 47,9-53,4%, битума - 2,7-3,8%, смолы - 14,56-20,43%. Пиролиз углей обеспечивает выход полукокса в объеме 45% от массы исходного сырья 10% влажности (при максимальной влагоемкости угля в пласте, равной 31-38%), калорийностью 5500 ккал/кг. При переработке таловских углей в минеральном осадке, золе и пыли дымовых газов будет концентрироваться повышенное содержание скандия, кобальта, редкоземельных элементов и иттрия.The results of a study of the core material of Talovsk brown coal (obtained in 1997-2000) established that the ash content of coal is - 25-40%; low heat of combustion - 3000-4000 kcal / kg; mass fraction of sulfur - 0.38-0.63%, phosphorus 0.005-0.0054%; the yield of volatile substances - 58.3-61.7%, humic acids - 47.9-53.4%, bitumen - 2.7-3.8%, resins - 14.56-20.43%. Coal pyrolysis provides a semi-coke yield in the amount of 45% of the mass of the feedstock 10% moisture (with a maximum moisture capacity of coal in the reservoir equal to 31-38%), caloric value 5500 kcal / kg. When processing Talov coal in mineral sediment, ash and dust of flue gases, an increased content of scandium, cobalt, rare earth elements and yttrium will be concentrated.

Использование бакчарских оолитов в качестве железосодержащей компоненты ТМГ сопровождается следующими особенностями:The use of Bakchar oolites as an iron-containing component of TMG is accompanied by the following features:

- светлые слои в оолитах представлены флюсообразующим материалом, необходимым для выплавления железа;- light layers in the oolites are represented by flux-forming material necessary for the smelting of iron;

- дериватографическое и термозвуковое исследование оолитов показало, что в диапазоне температур 320-340°С на кривой DTA=f(T°C) имеется значительно выраженный эндоэффект - «гидрогетитовая дегидратацианная яма», во время регистрации которой фиксируется интенсивные акустические сигналы декрепитации оолитовой структуры;- derivatographic and thermosonic studies of oolites showed that in the temperature range 320-340 ° C on the DTA = f (T ° C) curve there is a significantly pronounced endoeffect - a “hydrogetite dehydrated well”, during the recording of which intense acoustic signals of decrepitation of the oolite structure are recorded;

- гидрогетит как твердый раствор воды в гетите (α-FeOOH*nH2O, где n=1,2÷1,5), содержит 10,1÷14,4% внутрикристализационной воды, требующей дополнительного расхода тепла на испарение в металлургическом процессе;- hydrogetite as a solid solution of water in goethite (α-FeOOH * nH 2 O, where n = 1.2 ÷ 1.5), contains 10.1 ÷ 14.4% of intra-crystallization water, requiring an additional heat consumption for evaporation in the metallurgical process ;

- при относительно больших скоростях нагрева оолитов дисперсность дегидратационных разрушений, вызванных взрывным давлением паров кристаллизационной воды гидрогетитов, характеризуется размерами осколков оолитов 0,01-0,02 мм;- at relatively high heating rates of oolites, the dispersion of dehydration fractures caused by the explosive pressure of the vapor of crystallization water of hydrogetites is characterized by the size of oolite fragments of 0.01-0.02 mm;

- при необходимости излишний фосфор может быть выщелачен из осколков оолитов;- if necessary, excess phosphorus can be leached from oolite fragments;

- в случае достаточного количества восстановителя, например твердого углерода полукокса таловских бурых углей, железо из оксидной формы в минералах гетит и гидрогетит восстанавливается, образуя ТМГ с 67% Fe;- in the case of a sufficient amount of a reducing agent, for example, solid carbon of semi-coke of Talovan brown coals, the iron from the oxide form in the goethite and hydrogetite minerals is reduced, forming TMG with 67% Fe;

- плотная структура ТМГ на базе дегидратированных оолитов при выгорании полукокса в температурном диапазоне 850-1150°С образует губчатое железо.- the dense structure of TMG on the basis of dehydrated oolites during the burnout of semicoke in the temperature range of 850-1150 ° C forms sponge iron.

Использование таловских бурых углей в качестве восстановителя железа и топлива в ТМГ характеризуется следующим:The use of Talov lignite as a reducing agent for iron and fuel in TMG is characterized by the following:

- полукоксование угля и его обеззоливание существенно увеличивают удельное содержание твердого углерода в ТМГ, минимизируя объем формовки (вместо брикета формуют гранулу);- semi-coking of coal and its anesthesia significantly increase the specific solid carbon content in TMG, minimizing the molding volume (instead of a briquette, a granule is formed);

- полукоксовая зола используется в качестве сырья для гидрометаллургического передела на скандий, кобальт, редкоземельные элементы и иттрий;- semi-coke ash is used as a raw material for hydrometallurgical redistribution into scandium, cobalt, rare earth elements and yttrium;

- при восстановлении ТМГ в топках ТЭС/ТЭЦ оолиты входят в состав гранул в количестве, равном количеству удаленной золы полукоксования;- during the restoration of TMG in the furnaces of TPPs / TPPs, oolites are included in the granules in an amount equal to the amount of removed semi-coking ash;

- дисперсность полукокса достигает микро- и наноразмерной тонины помола;- the dispersion of semicoke reaches micro- and nanoscale grinding fineness;

- вредные примеси - сера и фосфор - в основном, выводятся из состава ТМГ с золой полукоксования, оставшаяся часть удаляется вместе с вредными примесями в оолитах при пирометаллургическом переделе в процессе дуплекс-плавки со снятием фосфористых шлаков.- harmful impurities - sulfur and phosphorus - are mainly removed from the composition of TMG with semi-coking ash, the remaining part is removed together with harmful impurities in oolites during pyrometallurgical redistribution during duplex smelting with the removal of phosphorous slag.

Непосредственно процесс формования ТМГ достаточно отработан в различных вариантах, в качестве наиболее производительного представляется целесообразным использовать экструдерные грануляторы (подобные используются на Томском нефтехимическом комбинате, расположенном на борту Таловского месторождения).The direct molding process of TMG has been sufficiently developed in various versions, it seems appropriate to use extruder granulators as the most productive (such are used at the Tomsk Petrochemical Plant located on board the Talovskoye field).

Восстановление и металлизацию ТМГ осуществляют в соответствии с разработанной теорией известными способами (Ростовцев С.Т. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургиздат, 1956. - 515 с.; Западно-Сибирский железорудный бассейн. /Под ред. Ф.Н. Шахова. - Новисибирск: Изд-во СО АН СССР, 1964. - 448 с.).The restoration and metallization of TMG is carried out in accordance with the developed theory by known methods (Rostovtsev S.T. Theory of metallurgical processes. - M.: Metallurgizdat, 1956. - 515 p .; West Siberian iron ore basin. / Ed. By F.N. Shakhov . - Novosibirsk: Publishing House of the Siberian Branch of the Academy of Sciences of the USSR, 1964. - 448 p.).

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в получении качественного металлургического сырья из восстановленных ТМГ в виде губчатого и/или горячебрикетированного железа путем включения в экономический оборот громадных запасов буроцветного минерального сырья Западной Сибири - бурых железняков и бурых углей/торфов. Получаемое сырье может заменить значительный объем железосодержащей части доменной плавильной шихты близлежащих сибирских металлургических комбинатов - ЗСМК и КМК, привозящих руду за несколько тысяч километров. Получение и применение золы полукоксования повышает экономическую и экологическую целесообразность использования предложенного технического решения.Thus, the technical result is achieved, which consists in obtaining high-quality metallurgical raw materials from reduced TMG in the form of sponge and / or hot briquetted iron by including in the economic turnover huge reserves of brown-colored mineral raw materials of Western Siberia - brown iron ore and brown coal / peat. The resulting raw materials can replace a significant amount of the iron-containing part of the blast furnace charge of the nearby Siberian metallurgical plants - ZSMK and KMK, bringing ore over several thousand kilometers. The production and use of semi-coking ash increases the economic and environmental feasibility of using the proposed technical solution.

Claims (8)

1. Топливно-металлургические гранулы, содержащие железосодержащую компоненту, углеродсодержащую компоненту и флюсующую добавку - в виде извести, известняка, доломита, мела, отличающиеся тем, что в качестве железосодержащей компоненты используют бурожелезняковые гетит-гидрогетитовые дегидратированные оолиты, а в качестве углеродсодержащей компоненты - высокодисперсный полукокс бурого угля и/или торфа в виде геля/золя, из состава которого удалена минеральная часть - зола полукоксования.1. Fuel and metallurgical granules containing an iron-containing component, a carbon-containing component and a fluxing additive - in the form of lime, limestone, dolomite, chalk, characterized in that brown iron-containing goeth-hydrogetite dehydrated oolites are used as an iron-containing component, and high-carbon components are used semi-coke of brown coal and / or peat in the form of a gel / sol, from the composition of which the mineral part is removed - semi-coking ash. 2. Топливно-металлургические гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что оолиты дегидратированы при температуре 320-380°С.2. Fuel and metallurgical granules according to claim 1, characterized in that the oolites are dehydrated at a temperature of 320-380 ° C. 3. Топливно-металлургические гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что оолиты входят в состав гранул количестве не менее количества удаленной из полукокса золы полукоксования.3. Fuel and metallurgical granules according to claim 1 or 2, characterized in that the oolites are part of the granules in an amount not less than the amount of semi-coking ash removed from the semicoke. 4. Способ получения топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3, включающий подбор компонентов шихты, содержащих железо, углерод и флюсы, подготовку компонентов к шихтованию, смешивание подготовленных компонентов до однородного состава шихты, нагрев и гранулирование шихты, причем железосодержащую компоненту шихты подготавливают к шихтованию путем дегидратационного нагрева при температуре 320-380°С с раскрытием железосодержащих и флюсосодержащих концентрических слоев, а углеродсодержащую компоненту подготавливают к шихтованию путем полукоксования с последующим отделением минеральной части в виде золы полукоксования в качестве первого целевого продукта, и получение полукоксового геля/золя, после чего все компоненты смешивают, нагревают шихту и подают в гранулятор экструдерного типа для получения компактных топливно-металлургических гранул в виде цилиндров с диаметром и высотой 8-16 мм.4. The method of producing fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3, including the selection of the components of the mixture containing iron, carbon and fluxes, preparation of the components for batching, mixing the prepared components to a homogeneous composition of the mixture, heating and granulating the mixture, and the iron-containing component of the mixture is prepared for batching by dehydration heating at a temperature of 320-380 ° With the disclosure of iron-containing and flux-containing concentric layers, the carbon-containing component is prepared for burdening by semi-coking, followed by separation of the mineral part in de carbonization ash as a first desired product, and obtaining carbonization gel / sol, whereupon all components are mixed, the batch is heated and fed into the extruder-type granulator to obtain a compact fuel pellets in a steel cylinder with a diameter and a height of 8-16 mm. 5. Способ получения топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3, включающий подбор компонентов шихты, содержащих железо, углерод и флюсы, подготовку компонентов к шихтованию, смешивание подготовленных компонентов до однородного состава шихты, нагрев и гранулирование шихты, причем железосодержащую компоненту шихты подготавливают к шихтованию путем дегидратационного нагрева при температуре 320-380°С с раскрытием железосодержащих и флюсосодержащих концентрических слоев, а углеродсодержащую компоненту подготавливают к шихтованию путем полукоксования с последующим отделением минеральной части в виде золы полукоксования в качестве первого целевого продукта, и получение полукоксового геля/золя, после чего все компоненты смешивают, нагревают шихту и подают в гранулятор, например, экструдерного типа для получения компактных топливно-металлургических гранул в виде цилиндров с диаметром и высотой 8-16 мм, полученные гранулы подвергают термической обработке в рудовосстановительных печах или в кипящем слое топок водогрейных или паровых котлов теплоэлектростанций/теплоэлектроцентралей путем нагрева при температурах 850-1150°С с восстановлением до 67% железа из окисленной оолитовой руды.5. The method of producing fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3, including the selection of the components of the mixture containing iron, carbon and fluxes, preparing the components for batching, mixing the prepared components to a homogeneous composition of the mixture, heating and granulating the mixture, and the iron-containing component of the mixture is prepared for batching by dehydration heating at a temperature of 320-380 ° With the disclosure of iron-containing and flux-containing concentric layers, the carbon-containing component is prepared for burdening by semi-coking, followed by separation of the mineral part in of semi-coking ash as the first target product, and obtaining a semi-coke gel / sol, after which all components are mixed, the mixture is heated and fed into a granulator, for example, of an extruder type to obtain compact fuel and metallurgical granules in the form of cylinders with a diameter and height of 8-16 mm, the obtained granules are subjected to heat treatment in ore reduction furnaces or in a fluidized bed of furnaces of hot-water or steam boilers of thermal power plants / combined heat and power plants by heating at temperatures of 850-1150 ° С with reduction up to 67% of iron from oxidized oolitic ore. 6. Применение топливно-металлургических гранул по любому из пп. 1-3 в качестве ингредиента плавильной шихты электросталеплавильных и доменных печей.6. The use of fuel and metallurgical granules according to any one of paragraphs. 1-3 as an ingredient in the melting mixture of electric steel and blast furnaces. 7. Применение золы полукоксования, полученной в качестве первого целевого продукта в способе по п. 4, в качестве сырья для гидрометаллургического передела на редкие металлы.7. The use of semi-coking ash obtained as the first target product in the method according to claim 4, as a raw material for hydrometallurgical processing of rare metals. 8. Применение золы полукоксования, полученной в качестве первого целевого продукта в способе по п. 5, в качестве сырья для гидрометаллургического передела на редкие металлы. 8. The use of semi-coking ash obtained as the first target product in the method according to claim 5, as a raw material for hydrometallurgical processing of rare metals.
RU2014127637/02A 2014-07-07 2014-07-07 Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating RU2568797C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127637/02A RU2568797C2 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127637/02A RU2568797C2 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014127637A RU2014127637A (en) 2014-09-27
RU2568797C2 true RU2568797C2 (en) 2015-11-20

Family

ID=51656491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014127637/02A RU2568797C2 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568797C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979422B (en) * 2020-07-09 2022-10-21 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 Method for comprehensively recovering valuable metals in goethite slag

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU358364A1 (en) * Г. И. Рудовский, В. А. Мартыненко , Е. М. Зельцер METHOD OF DIVINGING IRON OIL MATERIALS
RU2160318C2 (en) * 1998-04-22 2000-12-10 Общество с ограниченной ответственностью совместное предприятие "Контесса" Method of complex reworking of wastes after burning organic fuels (versions)
RU2272848C1 (en) * 2005-03-17 2006-03-27 ЗАО "Экополипром" Method for lumping small-dispersed iron-containing material for metallurgic conversion by using organic binding agent
RU2458158C2 (en) * 2011-03-09 2012-08-10 Владимир Иванович Лунев Method of obtaining pelletised metallurgical raw materials
RU2492246C2 (en) * 2012-09-25 2013-09-10 Владимир Иванович Лунёв Method of producing ferrous metals

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU358364A1 (en) * Г. И. Рудовский, В. А. Мартыненко , Е. М. Зельцер METHOD OF DIVINGING IRON OIL MATERIALS
SU164619A1 (en) * В. Е. Матвеев , Д. М. Лисин METHOD OF OBTAINING BRIQUEED OR GRANULATED IRON
RU2160318C2 (en) * 1998-04-22 2000-12-10 Общество с ограниченной ответственностью совместное предприятие "Контесса" Method of complex reworking of wastes after burning organic fuels (versions)
RU2272848C1 (en) * 2005-03-17 2006-03-27 ЗАО "Экополипром" Method for lumping small-dispersed iron-containing material for metallurgic conversion by using organic binding agent
RU2458158C2 (en) * 2011-03-09 2012-08-10 Владимир Иванович Лунев Method of obtaining pelletised metallurgical raw materials
RU2492246C2 (en) * 2012-09-25 2013-09-10 Владимир Иванович Лунёв Method of producing ferrous metals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014127637A (en) 2014-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fernández-González et al. Iron ore sintering: Process
AU2010235450B2 (en) Method for producing metallic iron
WO2012001700A4 (en) Process for extracting metals from aluminoferrous titanoferrous ores and residues
CN104212931A (en) Method for producing metal iron powder by using deep reduction of rotary kiln
Sinha et al. Reduction of iron ore with non coking coal
El-Hussiny et al. Effect of replacement coke breeze by charcoal on technical operation of iron ore sintering
RU2568797C2 (en) Fuel and metallurgical granules, and method of their production and metal coating
NO116366B (en)
RU2458158C2 (en) Method of obtaining pelletised metallurgical raw materials
CN106148679A (en) A kind of Application way of the lean josephinite of high aluminium profiles
US2380406A (en) Production of low sulphur sponge iron
Sarangi et al. Alternative routes to iron making
Kumar et al. Assessment of reduction behavior of hematite iron ore pellets in coal fines for application in sponge ironmaking
Findorák et al. The effect of charcoal addition on iron-ore sintering performance
Ykonovskaya et al. Prospects for the use of peat in metallurgy
SU571199A3 (en) Method of preparing metallized pellets
Rhamdani et al. Characterization of nickel laterite reduction from Pomalaa, Sulawesi Tenggara
Yur'ev et al. Use of Lebedinsky Mining and Processing Works Overburden Chalkstone for Iron-Ore Pellet Fluxing
Shkoller Promising raw materials for the production of pulverized-coal fuel
Nikolaichuk et al. Continuous coke production
Srikar Studies on the physical properties and reduction-swelling behavior of fired hematite iron ore pellets
Sinha et al. Reduction of iron ore pellets by statistical design of experiments
Firsbach et al. Multi-Step Recycling of BF Slag Heat via Biomass for CO2 Mitigation. Minerals 2022, 12, 136
Soedarsono et al. The Effects of Reduction Parameter to Composite Pelet of Iron Ore and Coal Using Single Conveyor Belt Hearth Furnace
SU377369A1 (en) METHOD OF PREPARATION OF SULFIDIZER FOR MINE