RU2710622C1 - Брикет для металлургического производства - Google Patents
Брикет для металлургического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710622C1 RU2710622C1 RU2019122628A RU2019122628A RU2710622C1 RU 2710622 C1 RU2710622 C1 RU 2710622C1 RU 2019122628 A RU2019122628 A RU 2019122628A RU 2019122628 A RU2019122628 A RU 2019122628A RU 2710622 C1 RU2710622 C1 RU 2710622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- briquette
- binder
- silicate
- steel
- Prior art date
Links
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
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению брикетов из железосодержащих отходов, используемых в виде дополнительного сырья для производства чугуна, стали и ферросплавов. Брикет для металлургического производства, полученный шнековым прессованием и последующей сушкой смеси, содержит железосодержащие отходы, пластификатор в виде бентонита или каолиновой глины, кремнефтористый натрий, связующее, содержащее силикатную связку и фиброволокно в виде базальта или стекла, и воду. Силикатная связка используется с силикатным модулем 3,0-5,0 и плотностью 1,1-1,4 г/см3. В состав железосодержащих отходов могут входить мелочь ферросплавов, стальная или чугунная стружка размером от 0 до 25 мм, стальная или чугунная дробь или корольки с допускаемым размером частиц до 25 мм. Изобретение позволяет повысить стойкость к ударным нагрузкам при перегрузках, транспортировке и загрузке в печи, а также влагостойкость, стойкость при длительном хранении на открытых площадках в атмосферных условиях, снизить истираемость, склонность к образованию микротрещин и осыпаемость, снизить расход основных дорогостоящих компонентов металлургической шихты. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению брикетов из железосодержащих отходов, используемых в виде дополнительного сырья для производства чугуна, стали и ферросплавов.
Известен брикет экструзионный металлический, полученный методом жесткой вакуумной экструзии (патент РФ №2502812 С2, опубл. 27.12.2013). Брикет содержит дисперсные отходы металлов, минеральное связующее и, при необходимости, флюсующие добавки. Крупность частиц компонентов шихты для производства брикета не превышает 5 мм, а его масса - не более 1,0 кг. В качестве флюсующих добавок брикет содержит известь и/или обожженный доломит. Изобретение обеспечивает получение окускованного компонента шихты для выплавки стали, чугуна и ферросплавов.
Известное техническое решение обладает рядом недостатков: малая пористость брикетов снижает их активность, что ведет к увеличению времени плавки в печи и энергозатрат; размер частиц в шихте не превышает 5 мм, что существенно ограничивает номенклатуру и объемы использования отходов металлургии в производстве таких брикетов; необходимость подготовки исключительно пластичной шихты снижает технологические возможности брикетирования грубых и абразивных крупнозернистых материалов, в большом количестве присутствующих в металлургических отходах.
Известен брикет экструзионный (БРЭКС) коксовый (патент РФ №2501845 C1, 20.12.2013), для производства которого используется цемент в качестве минерального связующего и, по необходимости, бентонит.
Недостатком этого технического решения, ограничивающим его применение, является ограничение размеров железосодержащих отходов, не превышающее 5 мм. При этом масса брикета - не более 0,3 кг.
Известен также брикет из железосодержащих отходов в виде окалины для плавки (патент РФ №2321647 С1, опубл. 10.04.2008), который получен смешиванием предварительно подготовленной окалины с измельченным углеродсодержащим материалом, наполнителем в виде кислого пылевидного минерала, связующим, включающим кремнийсодержащий материал и карбонат щелочного металла. Полученная смесь обработана отвердителем, включающим водный раствор жидкого стекла и кремнефтористый натрий, и далее проведено прессование смеси и последующая сушка при температуре 200-250°С.
Недостатками известного брикета являются многокомпонентный состав смеси для брикетирования, что усложняет и удлиняет технологический процесс, и повышенное суммарное количество связующего и отвердителя - до 16 мас. %, что сокращает количество железосодержащего материала в брикете. При меньшем количестве связующего холодная и горячая прочность, а, соответственно, и транспортная прочность брикетов снижаются.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является брикет для металлургического производства (патент РФ №2154680 С1, опубл. 20.08.2000), включающий смешивание железосодержащих отходов, например, окалины, с углеродсодержащим материалом и связующим в состав которого входит силикатная связка из смеси кремнийсодержащих природных материалов (суглинка, или глины, или полевого шпата) и карбоната натрия (Na2CO3), обработанных водным раствором жидкого стекла (Na2O, nSiO2), последующее прессование и сушку.
Недостатком этого решения являются высокая температура плавления связующего материала, низкая водостойкость и повышенная склонность к влагонасыщению, требующая создания специальных условий хранения, потери при транспортировке вследствие низкой прочности получаемых брикетов, что необходимо учитывать при завалке в плавильные печи и усложняет технологический процесс.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение стойкости к ударным нагрузкам, транспортировке и загрузке в печи, а также истираемости, влагостойкости, стойкости при длительном хранении на открытых площадках в атмосферных условиях, снижение склонности к образованию микротрещин и осыпаемости и снижение расхода основных дорогостоящих компонентов металлургической шихты.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что брикет для металлургического производства, полученный шнековым прессованием и последующей сушкой смеси, содержит железосодержащие отходы, пластификатор в виде бентонита или каолиновой глины, кремнефтористый натрий, связующее, содержащее силикатную связку, и воду, причем связующее дополнительно содержит фиброволокно в виде базальта или стекла, и кроме того, соотношение компонентов смеси следующее, мас. %:
железосодержащие отходы - 91-95
пластификатор - 3-4
кремнефтористый натрий - 0,1-0,5
силикатная связка - 4-8
фиброволокно - 0,5-1
вода - сверх 100% в количестве 1-2% от массы силикатной связки.
В брикете используется силикатная связка с силикатным модулем 3,0-5,0 и плотностью 1,1-1,4 г/см3. В состав железосодержащих отходов могут входить мелочь ферросплавов, стальная или чугунная дробленая стружка размером от 0 до 25 мм, стальная или чугунная некондиционная дробь или корольки с допускаемым размером частиц до 25 мм, в частности обогащенные корольки (очищенные от шлаков в дробилках и мельницах металлические шарики/железные капли (92-98% Fe).
Использование фиброволокна позволяет повысить стойкость к ударным нагрузкам, при перегрузках, транспортировке и загрузке в печи; истираемость; влагостойкость; стойкость при длительном (до 10-15 суток) хранении на открытых площадках в атмосферных условиях; снижает склонность к образованию микротрещин и осыпаемость.
Одной из технических задач изобретения является снижение расхода основных дорогостоящих компонентов металлургической шихты за счет расширения возврата в производство в виде брикетов мало востребованных ранее металлургических отходов, в частности, стальной или чугунной дроби, стальной или чугунной стружки длиной до 25 мм, обогащенных корольков с размером частиц до 25 мм, мелочи ферросплавов. Использование более дешевого сырья как мелкой, так и крупной фракции при получении высокопрочных брикетов снижает себестоимость выплавляемого металла.
Кремнеземсодержащее связующее, в состав которого входит силикатная связка (микрокремнезем аморфный с размером частиц (0,05-10)* 10-6 м в растворе гидроксида натрия при соотношении твердой и жидкой фаз в суспензии 1: (1,9-5,65)), с добавлением фиброволокна из базальта или стекла в период смешивания формовочной смеси равномерно распределяется между зернами шихты, заполняет свободное пространство и придает шихте текучесть. В результате увеличивается активная контактная поверхность частиц в общем объеме шихты, что позволяет сократить расход связующего. При необходимости водный раствор силикатной связки может включать в себя выгорающие порообразующие добавки, что позволяет регулировать плотность и реакционную способность брикетов.
В качестве пластификатора в брикет вводят бентонит или каолиновую глину. Использование в брикете кремнефтористого натрия ускоряет процесс твердения силикатной связки.
Полученную смесь подвергают шнековому прессованию с последующей сушкой. Сушку брикетов осуществляют при температуре 140-240°С в течение 120-180 мин. Плотность брикетов после высыхания составляет 4,15-4,25 кг/дм3. При этом сохраняется химический состав основного компонента брикета - стальной или чугунной дроби, стальной или чугунной стружки размером до 25 мм, обогащенных корольков с размером частиц до 25 мм, мелочи ферросплавов и обеспечивается повышенное содержание железа в готовом продукте. По элементному составу брикеты аналогичны основному сырью, что обеспечивает требуемое качество выплавляемой стали (опытные плавки в печах Таммана).
Добавка фиброволокна в связующее обеспечивает армирование брикетов и высокие прочностные показатели после сушки. Увеличивается холодная прочность по сравнению с неармированными брикетами: на сброс - в 5-6 раз, на истирание - на 60%; на раздавливание - на 20-25% (45-48 МПа). Холодная прочность таких брикетов сохраняется при температуре порядка 600°С.
Примеры получаемых брикетов приведены в таблице 1.
Испытания брикетов на горячую прочность с нагрузкой и без нее также подтвердили целесообразность использования брикетов, армированных базальтовой или стеклянной фиброй при плавках в индукционных и электродуговых печах, а также вагранках. Горячая прочность брикетов достигает 250-350 МПа.
Таким образом, данное изобретение позволяет расширить номенклатуру и объемы использования различных металлургических отходов в качестве дополнительного сырья с высоким содержанием железа при выплавке чугуна, стали и ферросплавов при минимальных подготовительных и энергетических затратах в виде брикетов, полученных шнековым прессованием.
Claims (12)
1. Брикет для металлургического производства, полученный шнековым прессованием и последующей сушкой смеси, содержащей железосодержащие отходы, пластификатор в виде бентонита или каолиновой глины, кремнефтористый натрий, связующее, содержащее силикатную связку, и воду, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержит фиброволокно в виде базальта или стекла при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %:
железосодержащие отходы - 91-95
пластификатор - 3-4
кремнефтористый натрий - 0,1-0,5
силикатная связка - 4-8
фиброволокно - 0,5-1
вода - сверх 100% в количестве 1-2% от массы силикатной связки.
2. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что использована силикатная связка с силикатным модулем 3,0-5,0 и плотностью 1,1-1,4 г/см3.
3. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что в состав железосодержащих отходов входит мелочь ферросплавов.
4. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что в состав железосодержащих отходов входит стальная или чугунная стружка размером от 0 до 25 мм.
5. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что в состав железосодержащих отходов входит стальная или чугунная дробь.
6. Брикет по п. 1, отличающийся тем, что в состав железосодержащих отходов входят корольки с допускаемым размером частиц до 25 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122628A RU2710622C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Брикет для металлургического производства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122628A RU2710622C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Брикет для металлургического производства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710622C1 true RU2710622C1 (ru) | 2019-12-30 |
Family
ID=69140767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122628A RU2710622C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Брикет для металлургического производства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710622C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718838C1 (ru) * | 2020-01-28 | 2020-04-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Брикет для производства чугуна в вагранке |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980002566A1 (en) * | 1979-05-16 | 1980-11-27 | L Roos | A process for bonding agglomerates |
SE422334B (sv) * | 1979-05-16 | 1982-03-01 | Roos Lars Erik | Forfarande for bindning av agglomerat |
RU2124058C1 (ru) * | 1996-01-24 | 1998-12-27 | Элкем Аса | Брикет, содержащий кремнийсодержащие остатки (варианты), и способ его получения |
RU2154680C1 (ru) * | 1999-03-05 | 2000-08-20 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке |
WO2001025496A1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Elkem Asa | Carbon-containing agglomerates |
US8969439B2 (en) * | 2006-07-19 | 2015-03-03 | Enviroserv Waste Management Limited | Method of agglomeration |
-
2019
- 2019-07-18 RU RU2019122628A patent/RU2710622C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980002566A1 (en) * | 1979-05-16 | 1980-11-27 | L Roos | A process for bonding agglomerates |
SE422334B (sv) * | 1979-05-16 | 1982-03-01 | Roos Lars Erik | Forfarande for bindning av agglomerat |
RU2124058C1 (ru) * | 1996-01-24 | 1998-12-27 | Элкем Аса | Брикет, содержащий кремнийсодержащие остатки (варианты), и способ его получения |
RU2154680C1 (ru) * | 1999-03-05 | 2000-08-20 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке |
WO2001025496A1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Elkem Asa | Carbon-containing agglomerates |
US8969439B2 (en) * | 2006-07-19 | 2015-03-03 | Enviroserv Waste Management Limited | Method of agglomeration |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718838C1 (ru) * | 2020-01-28 | 2020-04-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Брикет для производства чугуна в вагранке |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2404264C2 (ru) | Состав кондиционирующей добавки для шлака, способ ее получения и способ ее использования при получении стали | |
CN106544464A (zh) | 环保型转炉溅渣护炉料及其制备方法 | |
US20070266824A1 (en) | Using a slag conditioner to beneficiate bag house dust from a steel making furnace | |
AU2003228122B2 (en) | Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same | |
RU2710622C1 (ru) | Брикет для металлургического производства | |
US4063944A (en) | Cupola charge material | |
CN102653822A (zh) | 一种熔融还原炼铁含铁固体副产物及其生产方法 | |
KR100718581B1 (ko) | 선철대용재 및 그 제조방법 | |
KR101185362B1 (ko) | 제강공정 부산물을 이용한 브리켓 제조방법 | |
Singh et al. | Effect of processing parameters on the swelling behaviour of cement-bonded briquettes | |
RU2241771C1 (ru) | Брикет для выплавки чугуна | |
RU2653746C1 (ru) | Состав для изготовления формованных изделий из отходов металлургических производств, способ получения состава и способ изготовления формованных изделий | |
RU2352648C2 (ru) | Шихта для изготовления брикетов для металлургического производства | |
CN111118238B (zh) | 利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法 | |
KR101351598B1 (ko) | 래들슬래그를 이용한 제강용 탈류제 및 이의 제조방법 | |
CN103525978B (zh) | 半钢预处理粉剂及其制备方法和含钒铁水冶炼方法 | |
RU2321647C1 (ru) | Способ брикетирования железосодержащих отходов в виде окалины для плавки | |
RU2506326C2 (ru) | Брикет экструзионный (брэкс) - компонент доменной шихты | |
KR101320083B1 (ko) | 전기로 환원 슬래그를 이용한 함철 브리켓 제조용 바인더 및 이의 제조방법 | |
KR101591288B1 (ko) | 전기로 산화 슬래그 및 환원 슬래그를 함유한 고로 슬래그 시멘트 조성물 | |
KR100612732B1 (ko) | 복합 정련제 및 그 제조방법 | |
RU2241760C1 (ru) | Брикет-компонент доменной шихты | |
PL172681B1 (pl) | Sposób wytwarzania brykietów stanowiacych material wsadowy PL | |
CN102560082A (zh) | 用脱硫渣粉成球作为电炉炼钢原料的方法 | |
JP5447410B2 (ja) | 高炉用非焼成含炭塊成鉱の製造方法 |