RU2609888C1 - Экструзионный промывочный брикет для доменного производства - Google Patents
Экструзионный промывочный брикет для доменного производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609888C1 RU2609888C1 RU2015156826A RU2015156826A RU2609888C1 RU 2609888 C1 RU2609888 C1 RU 2609888C1 RU 2015156826 A RU2015156826 A RU 2015156826A RU 2015156826 A RU2015156826 A RU 2015156826A RU 2609888 C1 RU2609888 C1 RU 2609888C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- briquette
- less
- extrusion
- scale
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению экструзионного брикета для промывки горнов доменных печей. Экструзионный брикет, полученный методом жесткой вакуумной экструзии, состоит из окалины металлургического производства, бентонита и цемента и содержит, мас.%: FeO>40; Fe2O3>25; MgO 0,01-2,8; MnO 0,01-1,5; С 0,01-1,5; SiO2 0,1-9,0; CaO 0,1-8,0, Al2O3 0,01-1,2, примеси <3, при этом содержание в брикете Feобщ.>60. Причем прочность на сжатие составляет не менее 5,0 МПа, удельная плотность - не менее 2,8 кг/дм3, открытая пористость - не менее 10%, а температура начала размягчения - не менее 1200°C. Брикет обладает высокими химическими и физико-механическими свойствами и обеспечивает проведение качественных промывочных плавок горна доменной печи с получением чугуна без ухудшения его качества. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению экструзионного брикета, содержащего металлургические отходы, в частности металлургическую окалину, предназначенного для промывки горнов доменных печей.
Из уровня техники известны брикеты для промывки доменных печей, в частности, раскрытые в патентах RU 2294389 С1, опубл. 27.02.2007, и RU 2403295 C1, опубл. 10.11.2010. Известные брикеты содержат окалину в качестве железосодержащего материала, флюсовые материалы и цемент в качестве связующего. Недостатками известных брикетов являются недостаточные плотность, прочность и эффективность при использовании в качестве промывочного материала в доменной печи.
Известны также экструзионные брикеты для доменной плавки, изготовленные методом жесткой вакуумной экструзии из смеси прокатной окалины, цемента и флюсующих добавок (Бижанов A.M. и др. Исследование механической прочности БРЭКСа. Часть 2, Металлург, №10, 2012, с. 36-40).
Наиболее близким аналогом изобретения является экструзионный брикет для промывки доменной печи, раскрытый в патенте RU 2499061 С1, кл. С22В 1/243, опубл. 20.11.2013. Известный брикет изготовлен методом жесткой вакуумной экструзии из смеси техногенных и/или природных железосодержащих материалов (в т.ч. 70% прокатной окалины), минерального связующего (5% портландцемента) и флюсующих добавок. Плотность полученных брикетов 2,1-2,3 г/см3, прочность на раздавливание после вылеживания в течение 48 часов составила 5,5 МПа. При нагреве брикетов до температуры 1100°C в атмосфере 50% водорода и 50% азота со скоростью 500°C в час размягчение и оплавление начиналось при 1170°C. Недостатками известного брикета являются недостаточный промывочный эффект брикета.
Задачей изобретения является изготовление экструзионного брикета с заданным химическими характеристиками, позволяющими использовать его в качестве промывочного брикета в доменном производстве с целью увеличения времени кампании выплавки литейного чугуна в доменной печи с сохранением уровня производства за счет предотвращения зарастания металлоприемника печи и выпуска чугуна без потери его качественных свойств.
Технический результат изобретения заключается в получении брикетов однородного качества с высокими химическими и физическими свойствами, способствующих проведению качественных промывочных плавок горна доменной печи с получением чугуна без ухудшения его качества. Для достижения указанного технического результата заявленный брикет, полученный методом жесткой вакуумной экструзии из 93% окалины металлургического производства, 2% бентонита и 5% цемента и содержит, мас.%:
FeO | >40 |
Fe2O3 | >25 |
MgO | 0,01-2,8 |
MnO | 0,01-1,5 |
С | 0,01-1,5 |
SiO2 | 0,1-9,0 |
CaO | 0,1-8,0 |
Al2O3 | 0,01-1,2, |
примеси | <3 |
при этом содержание Feобщ.>60, прочность на сжатие составляет не менее 5,0 МПа, удельная плотность - не менее 2,8 кг/дм3, открытая пористость - не менее 10%, а температура начала размягчения - не менее 1200°C.
Брикеты с указанным химическим составом и физическими свойствами способствуют окислению углерода в металлоприемнике доменной печи за счет его перевода в газообразную форму, при этом разрушаются конгломераты графитно-коксовых образований с последующим выносом их с жидкими продуктами плавки и восстанавливается объем металлоприемника.
Заявленный экструзионный промывочный брикет получают методом жесткой вакуумной экструзии при использовании окалины отдельного металлургического производства с соответствующим химическим составом, обеспечивающим получение брикета заданного состава. В частном случае возможна подготовка шихты с использованием окалины различных производств с соответствующим химсоставом, обеспечивающим достижение заданного химического состава.
Указанные элементы в оксидных формах обеспечивают высокие промывочные свойства шихтовых материалов, обеспечивая улучшение фильтруемости продуктов плавки через коксовую решетку.
Содержание Feобщ. более 60% (в том числе трудновосстановимого FeO>40%) обеспечивает окисление углерода в металлоприемнике доменной печи, переводя его в газообразную форму, тем самым разрушая конгломераты графитно-коксовых образований с последующим выводом их из печи. Содержание общего железа ниже 60% снижает ее промывочные свойства.
Содержание оксида магния в брикете в количестве до 2,8% обеспечивает дополнительную десульфурацию чугуна и образование гомогенного, полностью расплавленного жидкоподвижного шлака. Введение в брикет оксида магния более чем 2,8% повлечет за собой снижение механических свойств по причине образования в структуре сплава карбида железа.
Оксид марганца в количестве до 1,5%, взаимодействуя с твердым углеродом, образует карбид марганца, который частично растворяется в железе, повышая содержание марганца и углерода в чугуне. Другая часть оксида марганца переходит в шлак, обеспечивая улучшение высокотемпературных свойств и фильтруемости продуктов плавки через коксовую насадку. Увеличение содержания оксида марганца выше 1,5% вызывает снижение механических свойств чугуна и способствует образованию газовых пор в сочетании с высоким содержанием серы.
Углерод, содержащийся в брикете, способствует восстановлению легко восстановимых элементов из оксидных форм присутствующих в брикете. Ограничение содержания углерода в брикете в количестве не выше 1,5% обусловлено необходимостью окисления образовавшимся из FeO шлаком не углерода, содержащегося в брикете, а непосредственно накопившейся в горне коксовой мелочи.
Присутствие в брикете оксида кремния и алюминия способствуют выводу серы с отводящими газами в виде паров элементарной серы, сернистого газа (SO2), сероводорода и других газообразных соединений. Кроме того, восстановленный из оксидов кремний увеличивает жидкотекучесть продуктов плавки, но в случае указанного в таблице 1 уровня снижает пластичность и предел прочности чугуна.
Оксид кальция играет роль десульфуратора, удаляя серу из чугуна выводом в шлак, в виде сульфида кальция.
Брикет также содержит примеси ZnO, TiO2, Cr2O3, S, Р и прочие, общее содержание которых не превышает 3 мас.%.
Для получения брикета осуществляют смешивание окалины фракцией -3 мм с 2% бентонита, дополнительное смешивание в смесительном шнеке с одновременным добавлением воды с получением гомогенизированной шихты, выстаивание шихты от 8 до 24 часов, перемешивание шихты в двухвалковом смесителе с добавлением 5% цемента в качестве связующего и воды для достижения влажности шихты 12-15%, подачу в вакуумную камеру экструдера с предварительным уплотнением шихты в дозаторе экструдера и пропускание через экструдер, выполненный с фиксированной передней частью оси главного экструзионного шнека.
Технологический процесс получения брикетов методом жесткой вакуумной экструзии в присутствии связующего приведен далее с ссылкой на прилагаемую схему 1.
Позиции схемы:
1 - Участок приема сырья;
2 - Участок сепарации;
3 - Склад сырья после сепарации;
4 - Бункер №1;
5 - Бункер №2 (запасной);
6 - Бункер №3 (бентонит);
7 - Транспортер №1;
8 - Смеситель;
9 - Транспортер №2;
10 - Склад для отстоя подготовленной шихты;
11 - Приемный бункер для подготовленной шихты;
12 - Силос №1 накопительный;
13 - Силос №2 накопительный (запасной);
14 - Силос №3;
15 - Транспортер №3;
16 - Смеситель двухвалковый;
17 - Дозатор экструдера;
18 - Экструдер;
19 - Транспортер №4;
20 - Участок для готового брикета (ларь);
21 - Склад готовой продукции.
Участок сепарации. На данном участке производится предварительная сепарация исходных материалов по гранулометрическому составу для получения допустимых по размеру частиц. Качество поступающего на участок сырья - прокатной окалины с содержанием влаги 0,3-10%, проверяется в химической лаборатории.
Производится разделение окалины на 3 фракции на установке «McCloskej international 130». Исходное сырье подают в установку «McCloskej international 130» фронтальным погрузчиком. В результате сепарации выделяются следующие фракции: фракция +10 мм; фракция -10+3 мм; фракция -3 мм.
Фракции +10 мм и -10+3 мм не вовлекаются в технологический процесс, перемещаются фронтальным погрузчиком в лари и подлежат реализации потребителям. Для осуществления способа используют окалину фракции -3 мм, которая подлежит дальнейшей переработке на сепараторе для получения удовлетворительного качества подготовленных материалов, удаления мелких металлических включений в виде игольчатой стружки, которые не допустимы для ведения технологического процесса переработки окалины.
Участок подготовки шихты. На данном участке производится сухое смешивание исходного сырья и пластификация для получения гомогенной смеси окалины и бентонита и отстой шихты для достижения состояния набухания бентонита и повышения эластичности подготовленной шихты.
Сырье после сепарации поступает на участок подготовки шихты.
Окалина фракции -3 мм фронтальным погрузчиком подается в бункер №1, из которого через шнековый питатель на транспортер №1. Одновременно с окалиной подается бентонит из бункера №3 на транспортер №1 через шнековый питатель. При этом подают 93% окалины и 2% бентонита. Исходя из опытных данных при соблюдении данных пропорций достигается наилучшая эластичность и пластичность шихты исключающие наличие воздушных пористостей в ней, что обеспечивает равномерное и гомогенное заполнение камеры экструдера и в результате получение брикета высокой прочности.
Далее окалину и бентонит транспортером №2 направляют в смеситель для гомогенизации и стабилизации состава. В процессе смешивания в смеситель подают воду для увлажнения и пластификации шихты с обеспечением на выходе влажности шихты 10%.
Подготовленную гомогенизированную шихту из смесителя подают по транспортеру №2 на склад для отстоя шихты, где она выстаивается от 8 до 24 часов, что является оптимальным для обеспечения эластичности шихты.
Предварительное насыщение влагой гигроскопичных элементов шихты, а именно бентонита, и избавление их от лишнего увлажнения во время отстоя шихты способствует в дальнейшем качественному смешению шихты со связующим (цементом), что обеспечивает в дальнейшем высокие показатели физико-механических свойств брикетов.
Кроме того, указанная последовательность смешивания обеспечивает однородность химического состава изготовленных брикетов в каждой партии продукта.
Участок прессования. На участке прессования производят подачу полученной шихты с добавлением воды и связующего в виде цемента в экструзионный пресс для получения брикетов.
Подготовленную шихту со склада отстоя фронтальным погрузчиком загружают в приемный бункер линии прессования. Из приемного бункера через шнековый питатель шихта поступает на транспортер №3, посредством которого ее подают в двухвалковый смеситель.
Из силоса №3 на транспортер №3 одновременно с подготовленной шихтой в двухвалковый смеситель подают 5% цемента, что является достаточным для обеспечения требуемой прочности получаемого брикета. В процессе перемешивания в смеситель подают воду для пластификации готовой шихты и достижения влажности 12-15%.
После перемешивания в двухвалковом смесителе с цементом и водой шихту подают в дозатор экструдера, в котором ее предварительно уплотняют, и подают в вакуумную камеру экструдера. В вакуумной камере поддерживают низкий вакуум от 760 до 25 мм рт.ст., от 1×10+5 до 1×10+1 Па.
Для получения брикета используют экструзионный пресс с фиксированной передней частью оси главного экструзионного шнека. В отличие от прессов со свободно расположенной передней частью оси, используемый пресс позволяет обеспечить равномерную скорость потока и плотность исходной массы при подаче ее к каналам фильерной пластины по всей ее плоскости, с гарантированным получением брикетов однородного качества по прочностным характеристикам и удельной плотности.
После прохождения через экструдер с боковым давлением 5,2 МПа готовая продукция подается транспортером №4 на участок готового брикета (в ларь).
На участке готового брикета происходит набор прочности продукции не менее 5 МПа. После набора прочности (78 часов) готовые брикеты транспортируются фронтальным погрузчиком на склад готовой продукции для формирования транспортной партии и отгрузки потребителю.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Для получения брикета использовали прокатную окалину, бентонит (2%) и в качестве связующего цемент (5%) с добавлением воды. Химический состав (мас.%) компонентов и полученных брикетов указан в таблице 1.
После сепарации окалину фракции -3 мм смешивали с бентонитом в смесителе в соотношении на 1 т окалины подается 10 кг бентонита. В процессе смешивания подавали воду для получения на выходе влажности шихты 10%.
Подготовленную гомогенизированную шихту выстаивали на складе для отстоя шихты 12 часов. Подготовленную шихту со склада для отстоя и цемент одновременно направляют в двухвалковый смеситель. При перемешивании подают воду для пластификации шихты и достижения влажности 12%.
После перемешивания в двухвалковом смесителе шихту подают в дозатор экструдера для ее предварительного уплотнения и подают в вакуумную камеру экструдера. Давление в вакуумной камере составляет 50 мм рт.ст.
Затем шихту пропускали через экструдер с боковым давлением 5,2 МПа, после чего полученный брикет направляли на участок готового брикета для набора прочности не менее 5 МПа в течение 78 часов.
Пример 2. Для получения брикета, использовали прокатную окалины двух производств (54% +39%) фракции -3 мм, бентонит (2%) и в качестве связующего цемент (5%) с добавлением воды. Химический состав (мас.%) компонентов и полученных брикетов указан в таблице 2.
После сепарации окалину фракции -3 мм смешивали с бентонитом в смесителе в соотношении на 1 т окалины подается 10 кг бентонита. В процессе смешивания подавали воду для получения на выходе влажности шихты 10%.
Подготовленную гомогенизированную шихту выстаивали на складе для отстоя шихты 12 часов. Подготовленную шихту со склада для отстоя и цемент одновременно направляют в двухвалковый смеситель. При перемешивании подают воду для пластификации шихты и достижения влажности 12%.
После перемешивания в двухвалковом смесителе шихту подают в дозатор экструдера для ее предварительного уплотнения и подают в вакуумную камеру экструдера. Давление в вакуумной камере составляет 50 мм рт.ст.
Затем шихту пропускали через экструдер с боковым давлением 5,2 МПа, после чего полученный брикет направляли на участок готового брикета для набора прочности не менее 5 МПа в течение 78 часов.
Готовые брикеты соответствуют следующим физическим свойствам (табл. 3):
Таким образом, полученные экструзионные брикеты являются высококачественной железосодержащей продукцией, используемой в качестве промывочного материала в доменном производстве.
Claims (4)
1. Брикет для промывки доменной печи, полученный методом жесткой вакуумной экструзии, состоящий из 93% окалины металлургического производства, 2% бентонита и 5% цемента и содержащий, мас.%:
при этом содержание Feобщ.>60, прочность на сжатие составляет не менее 5,0 МПа, удельная плотность - не менее 2,8 кг/дм3, открытая пористость - не менее 10%, а температура начала размягчения - не менее 1200°С.
2. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окалины используется окалина отдельного или разных металлургических производств.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156826A RU2609888C1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Экструзионный промывочный брикет для доменного производства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156826A RU2609888C1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Экструзионный промывочный брикет для доменного производства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2609888C1 true RU2609888C1 (ru) | 2017-02-06 |
Family
ID=58457311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156826A RU2609888C1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Экструзионный промывочный брикет для доменного производства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609888C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545297A (en) * | 1992-08-11 | 1996-08-13 | E. Khashoggi Industries | Methods for continuously placing filaments within hydraulically settable compositions being extruded into articles of manufacture |
CN2344145Y (zh) * | 1998-08-18 | 1999-10-20 | 新汶矿业集团有限责任公司机械厂 | 真空硬塑挤砖机 |
RU2294389C1 (ru) * | 2005-07-29 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Брикет для промывки горна доменной печи |
RU2403295C1 (ru) * | 2009-03-03 | 2010-11-10 | ЗАО "Научно-производственное объединение "Спайдермаш" | Брикет для промывки доменной печи (варианты) и способ его производства |
RU2499061C1 (ru) * | 2012-04-09 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Брикет экструзионный (брэкс) промывочный |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2015156826A patent/RU2609888C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545297A (en) * | 1992-08-11 | 1996-08-13 | E. Khashoggi Industries | Methods for continuously placing filaments within hydraulically settable compositions being extruded into articles of manufacture |
CN2344145Y (zh) * | 1998-08-18 | 1999-10-20 | 新汶矿业集团有限责任公司机械厂 | 真空硬塑挤砖机 |
RU2294389C1 (ru) * | 2005-07-29 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Брикет для промывки горна доменной печи |
RU2403295C1 (ru) * | 2009-03-03 | 2010-11-10 | ЗАО "Научно-производственное объединение "Спайдермаш" | Брикет для промывки доменной печи (варианты) и способ его производства |
RU2499061C1 (ru) * | 2012-04-09 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Брикет экструзионный (брэкс) промывочный |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бижанов А.М. и др. Исследование механической прочности БРЭКСа. Часть 2, Металлург, N 10, 2012, сс.36-40. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2671781C2 (ru) | Флюсующий материал, способ его получения, агломерационная смесь и использование шлака вторичной металлургии | |
KR102023040B1 (ko) | 정련 과정 동안 용융 금속의 탈린 방법 | |
KR100604549B1 (ko) | 제강용 플럭스 | |
US10703675B2 (en) | Method for processing steel slag and hydraulic mineral binder | |
JP4540488B2 (ja) | フェロニッケルの脱硫方法 | |
CN105316478A (zh) | 一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法 | |
CN102559996A (zh) | 炼钢用新型硅铝钡钙多元脱氧合金及其制备工艺 | |
RU2609888C1 (ru) | Экструзионный промывочный брикет для доменного производства | |
JP6273983B2 (ja) | 還元鉄を用いた高炉操業方法 | |
RU2653746C1 (ru) | Состав для изготовления формованных изделий из отходов металлургических производств, способ получения состава и способ изготовления формованных изделий | |
RU2506325C2 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТА ЭКСТРУЗИОННОГО (БРЭКСа) ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МЕТАЛЛА | |
RU2609885C1 (ru) | Экструзионный брикет для доменного производства | |
JP6138257B2 (ja) | 製鋼スラグを加工するための方法 | |
JP2012026012A (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
CN105063261B (zh) | 一种高炉炼铁用炉料的生产方法 | |
RU2609884C1 (ru) | Экструзионный брикет для сталеплавильного производства | |
RU2609883C1 (ru) | Экструзионный брикет для получения ванадийсодержащих шлаков при переработке ванадиевого чугуна | |
JP7253981B2 (ja) | 鉄鋼スラグ水和固化体の製造方法 | |
RU2506326C2 (ru) | Брикет экструзионный (брэкс) - компонент доменной шихты | |
RU2584836C1 (ru) | Способ получения экструзионного брикета | |
RU2524878C2 (ru) | Сталеплавильный высокомагнезиальный флюс и способ его получения (варианты) | |
RU2549029C1 (ru) | Брикет для металлургического передела | |
JP5617167B2 (ja) | 高炉用焼結鉱の製造方法 | |
EP3034633B1 (de) | Mischung, Verwendung dieser Mischung sowie Verfahren zur Konditionierung einer bei der Eisen- und Stahlmetallurgie auf einer Metallschmelze in einem metallurgischen Gefäß befindlichen Schlacke | |
EP2975140B1 (en) | The method of recycling of secondary slag in the primary smelting of iron |