RU2774341C1 - Способ брикетирования металлической стружки - Google Patents
Способ брикетирования металлической стружки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774341C1 RU2774341C1 RU2022102824A RU2022102824A RU2774341C1 RU 2774341 C1 RU2774341 C1 RU 2774341C1 RU 2022102824 A RU2022102824 A RU 2022102824A RU 2022102824 A RU2022102824 A RU 2022102824A RU 2774341 C1 RU2774341 C1 RU 2774341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chips
- metal chips
- rest
- mold
- aluminum alloy
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 12
- HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N Trolnitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCN(CCO[N+]([O-])=O)CCO[N+]([O-])=O HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 1
- 230000024881 catalytic activity Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Металлическую стружку, состоящую из стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают и уплотняют в пресс-форме. Стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов в отношении, мас.%: стружка черных металлов – 70, стружка алюминиевых сплавов – 30, перемешивают в течение 0,5-1 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3. Затем добавляют связующий материал из расчета 30-35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты при следующем соотношении мас.%: торф – 10, бентонит – 5, маршалит – 10, шлам электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 60-80% – остальное, а в качестве пастообразователя используют декстриновый клей, приготовленный из следующих компонентов, при следующем соотношении, мас.%: глицерин (пластификатор) – 5-10, бура – 5-10, вода – 25-30, жёлтый декстрин – остальное. Расход пастообразователя составляет 30-35% от массы порошкообразных компонентов. Далее добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 80°C в течение 0,5-1,0 часа. Изобретение обеспечивает повышение прочности и физико-химической устойчивости брикетов, расширение сырьевой базы.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности.
На металлургических предприятиях России и стран СНГ образуется значительное количество железосодержащих мелкодисперсных отходов: пыли и шламов газоочистных устройств доменного и сталеплавильного производств, прокатной окалины, пыли аспирационных установок и др. В настоящее время в большинстве случаев мелкодисперсные отходы направляются в отвалы. Колошниковая пыль утилизируется через аглофабрики технологически и экономически недостаточно эффективно. Для эффективной утилизации мелкодисперсных отходов в производстве требуется окускование.
Себестоимость производства брикетов ниже, чем агломерата или окатышей с обжигом. Брикеты могут эффективно перерабатываться в доменном и сталеплавильном производствах, заменяя агломерат, окатыши, шлакообразующие материалы, обеспечивая экономию кокса, металлолома, раскисляющих и легирующих добавок.
Известен способ брикетирования, который включает дозирование и смешение между собой компонентов шихты, состоящей из марганцевого концентрата, высокодисперсной пыли газоочистки ферросплавных печей и упрочняющих добавок, и брикетирование шихты. Количество высокодисперсной пыли газоочистки ферросплавных печей в шихте по объему в 1,2-1,6 раза превышает объем пор в брикетах, полученных из шихты, не содержащей высокодисперсной пыли (патент 1458404, С22В 1/244 1989).
Недостатком этого способа является низкая производительность брикетирования, высокая себестоимость получения брикетов.
Наиболее близким по назначению и технической сущности является способ брикетирования металлической стружки, включающий ее дробление, очистку, добавление шлама, связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме (патент 1534079, С22В 1/244 1990). Брикет состоит из измельченного железосодержащего лома, углесодержащих и шлакообразующих материалов. В состав брикета вводят измельченный алюминисодержащий лом (3…5 мас.%), в качестве углеродосодержащих материалов используют пикарбон или лигнин (7…9 мас.%), а в качестве шлакообразующих материалов - гашеную известь (5…7 мас.%.). Первоначально загружают 25-75% измельченного железосодержащего лома, распределяя его по поверхности матрицы. Затем загружают 25-75% измельченного алюминийсодержащего лома, размещая его в центральной части матрицы на расстоянии от стенок, равном 1/10-1/4 стороны или диаметра матрицы. Затем в центр матрицы загружают пирокарбон и/или лигнин и гашеную известь, после чего загружают оставшуюся часть измельченного алюминийсодержащего лома, размещая его так же, как и при первоначальной загрузке. В последнюю очередь загружают оставшийся измельченный железосодержащий лом.
Недостатком этого способа является низкая производительность брикетирования, высокая себестоимость получения брикетов.
Технической задачей изобретения является повышение механической прочности и физико-химической устойчивости брикетов, снижение их себестоимости и расширение сырьевой базы.
Технический результат достигается тем, что способ брикетирования металлической стружки, включающий дробление стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, очистку, добавление связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме, отличающийся тем, что стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов при следующем соотношении, мас.%: стружка черных металлов –70, стружка алюминиевых сплавов –30, перемешивают в течение 1-3 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, затем добавляют связующий материал из расчета 30…35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты в виде торфа фракцией 1-3 мм, бентонита, маршалита, шлама электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 – 60-80%) при следующем соотношении, мас.%: торф–10, бентонит–5, маршалит–10, шлам электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 – 60-80%) –остальное, а в качестве пастообразователя используют декстриновый клей, приготовленный из следующих компонентов, при следующем соотношении, мас.%: глицерин (пластификатор) – 5-10, бура– 5-10, вода –25-30, жёлтый декстрин – остальное, при этом расход пастообразующей жидкости составляет 30-35% от массы порошкообразных компонентов, далее добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 80°C в течение 0,5-1,0 часа.
Содержание стружки черных металлов количестве, составляющем 70%, является оптимальным, так как для получения брикетов с высокими металлургическими свойствами необходимо наличие в шихте общего приведенного железа не ниже 55%.
Содержание стружки алюминиевых сплавов 30% является оптимальным, так как в этом случае алюминиевый сплав является и раскислителем при плавке, и связующим материалом в шихте брикета.
В качестве связующего вещества был использован торф, бентонит, маршалит, шлам электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 – 60-80%).
Содержание торфа в связующем материале 10% является оптимальным, так как торф обладает высокой пористостью и при соединении со шламом электросталеплавильных печей позволяет равномерно смешивать связующие вещества. Торф - сложная полидисперсная многокомпонентная система, его физические свойства зависят от свойств отдельных частей, соотношений между ними, степени разложения или дисперсности твердой части. Теплотворная способность торфа 2650-3120 ккал/кг. Элементный состав торфа: углерод–50-60%, водород - 6,5%, кислород–30-40%, азот–1-3%, сера–0,1-1,5% на горючую массу. В компонентном составе органической массы содержание водорастворимых веществ 1-5%, битумов–2-10%, легкогидролизуемых соединений–20-40%, целлюлозы–4-10%, гуминовых кислот–15-50%, лигнина–5-20%. Содержание азота–до 25 кг в тонне торфа.
Бентонит обладает повышенной связывающей способностью и высокой сорбционной и каталитической активностью. Основной недостаток бентонита - невысокая прочность при повышенных температурах. Для повышения прочности бентонитового покрытия в его состав был введен маршалит.
Маршалит - пылевидный кварц, огнеупорность которого составляет 1650-1710°C, что вполне достаточно для использования в качестве связующего материала. В результате эксперимента установлено, что наилучшие прочностные характеристики наблюдаются при соотношении бентонита и маршалита в соотношении 1:2.
Применение шлама электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 –60-80%) позволяет вовлекать в производство железосодержащие мелкодисперсные отходы.
Способ осуществляют следующим образом.
Подготовленную стружку черных металлов и алюминиевых сплавов (дробят, очищают от СОЖ и других примесей, сушат) засыпают в смесительный барабан при следующем соотношении, мас.%: стружка черных металлов–70, стружка алюминиевых сплавов –30, далее стружку перемешивают на протяжении 0,5…1,0 мин. Сухие порошкообразные компоненты: торф фракцией 1-3 мм, бентонит, маршалит, шлам электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 –60-80%) при следующем соотношении, масс.%: торф–10, бентонит–5, маршалит–10, шлам электросталеплавильных печей (с содержанием оксида железа Fe2O3 –60-80%) - остальное, равномерно смешивают и разводят до пастообразного состояния декстриновым клеем, приготовленным из следующих компонентов, при следующем соотношении, мас.%: глицерин (пластификатор)–5-10, бура–5-10, вода–25-30, жёлтый декстрин – остальное.
При помощи вибролотка в матрицу пресс-формы на величину 1/3 первоначально загружают подготовленную металлическую стружку, затем загружают увлажненный связующий материал из расчета 30…35% объема металлической стружки, после этого загружают оставшуюся часть металлической стружки. Подготовленный таким образом шихтовый материал уплотняют и выталкивают из пресс-формы с последующей сушкой брикетов при температуре Т=80°C в течение t=0,5-1,0 ч.
Данный способ брикетирования стружки и отходов металлургического производства (шламов электросталеплавильных печей) не представляет технологических трудностей и позволяет повысить механическую прочность и физико-химическую устойчивость брикетов, получить брикеты с высокими качественными характеристиками, снизить их себестоимости и расширить сырьевую базу.
Claims (1)
- Способ брикетирования металлической стружки, включающий дробление стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, очистку, добавление связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме, отличающийся тем, что стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов при следующем соотношении, мас.%: стружка черных металлов – 70, стружка алюминиевых сплавов – 30, перемешивают в течение 1-3 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, затем добавляют связующий материал из расчета 30-35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты в виде торфа фракцией 1-3 мм, бентонита, маршалита, шлама электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 60-80% при следующем соотношении, мас.%: торф – 10, бентонит – 5, маршалит–10, шлам электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 60-80% – остальное, а в качестве пастообразователя используют декстриновый клей, приготовленный из следующих компонентов, при следующем соотношении, мас.%: глицерин – пластификатор – 5-10, бура – 5-10, вода – 25-30, жёлтый декстрин – остальное, при этом расход пастообразователя составляет 30-35% от массы порошкообразных компонентов, далее добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 80°C в течение 0,5-1,0 часа.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774341C1 true RU2774341C1 (ru) | 2022-06-17 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1534079A1 (ru) * | 1988-02-25 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я А-3686 | Брикет дл выплавки стали и способ его изготовлени |
| RU2379357C2 (ru) * | 2007-07-26 | 2010-01-20 | Андрей Викторович Чурин | Способ получения брикета для раскисления чугуна или стали |
| RU2574941C1 (ru) * | 2014-09-12 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ брикетирования металлической стружки |
| RU2593565C1 (ru) * | 2015-02-24 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ брикетирования металлической стружки |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1534079A1 (ru) * | 1988-02-25 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я А-3686 | Брикет дл выплавки стали и способ его изготовлени |
| RU2379357C2 (ru) * | 2007-07-26 | 2010-01-20 | Андрей Викторович Чурин | Способ получения брикета для раскисления чугуна или стали |
| RU2574941C1 (ru) * | 2014-09-12 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ брикетирования металлической стружки |
| RU2593565C1 (ru) * | 2015-02-24 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ брикетирования металлической стружки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4105457A (en) | Briquet and method of making same | |
| JP3953420B2 (ja) | 金属化されたブリケットの製造方法 | |
| JP5729582B2 (ja) | 環境調和型再生可能還元剤或いは再生還元剤を用いた鉄の生産 | |
| US4123257A (en) | Method of treating a plating sludge | |
| CN104805280B (zh) | 一种煤基法生产高品质电炉用金属炉料的工艺 | |
| EP1772527B1 (en) | Method for production of an addition briqutte | |
| RU2774341C1 (ru) | Способ брикетирования металлической стружки | |
| NO147223B (no) | Fremgangsmaate for styrt fjernelse av stoffer ved oppvarming | |
| Pal et al. | Development of carbon composite iron ore micropellets by using the microfines of iron ore and carbon-bearing materials in iron making | |
| RU2593565C1 (ru) | Способ брикетирования металлической стружки | |
| CA2913632A1 (en) | Iron and molybdenum containing compacts | |
| RU2574941C1 (ru) | Способ брикетирования металлической стружки | |
| CZ297694B6 (cs) | Prísadová briketa a zpusob její výroby | |
| RU2138566C1 (ru) | Смесь для получения углеродосодержащих брикетов для производства металлов и сплавов и способ его получения | |
| RU2462521C2 (ru) | Шихта для получения брикетов для доменного и ваграночного производства чугуна | |
| CN111996371A (zh) | 一种不锈钢固体废弃物资源化利用生产工艺 | |
| RU2334785C1 (ru) | Коксовый брикет | |
| AU719637B2 (en) | Reuse of metallurgical fines | |
| EP4001442A1 (en) | Method for bricketing dust captured in the desulphurisation and ladle furnace dust collection system | |
| GB1572566A (en) | Process for producing reduced iron pellets from iron-containing dust | |
| US5587002A (en) | Process for the preparation of a cooling agent containing iron for a steel-making converter | |
| Polat et al. | Reduction Conditions of Briquetted Solid Wastes Generated by the Integrated Iron and Steel Plant | |
| GB1600711A (en) | Briquet and method of making same | |
| JPH0245685B2 (ru) | ||
| RU2329311C2 (ru) | Способ пакетирования лома и отходов черных металлов |