SK282552B6

SK282552B6 - Spôsob výroby za studena lisovaných brikiet obsahujúcich železo

Info

Publication number: SK282552B6
Application number: SK749-94A
Authority: SK
Inventors: G�Nter Schrey; Gero Tessmer; Karl Katzensteiner; Klaus Kopper
Original assignee: Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 2002-10-08
Also published as: KR950000899A; CN1101678A; KR100303708B1; SK74994A3; CZ288101B6; BR9402466A; CZ152394A3; EP0630980A1; JP3650145B2; US5505903A; RU94021639A; EP0630980B1; TW237418B; ATA121293A; CN1041440C; JPH073341A; AT399887B; CA2126147C; ZA944366B; AU6480494A

Abstract

Pri výrobe za studena lisovaných brikiet obsahujúcich železo z hutnej odpadovej látky obsahujúcej železo, zmiešanej so spojivom sa na dosiahnutie vysokej pevnosti brikiet a kvôli dosiahnutiu takmer úplnej redukovateľnosti magnetitickej hutnej odpadovej látky (1), ako okovín, sa táto magnetitická hutná odpadová látka (1), ako okoviny, mieša s hematitickou jemnou látkou (50) pri tvorbe vrstvy (10) pozostávajúcej z častíc (5) hematitickej pevnej látky (50), obklopujúcej jednotlivé magnetitické častice (9) a následne sa primiešava spojivo (11).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby za studená lisovaných brikiet obsahujúcich železo, z hutnej odpadovej látky obsahujúcej železo, miešaním hutnej odpadovej látky so spojivom, vytvorenej z jednej alebo viacerých zložiek a následným lisovaním za studená.

Doterajší stav techniky

Je známe, že sa aglomeruje jemná ruda, vysokopecový výmet alebo iné jemnozrnné látky obsahujúce železo, na spracovanie v hutách. Pritom sa osvedčilo predovšetkým briketovanie. Pretože vo vzrastajúcej miere vzniká povinnosť zabrániť vzniku odpadu na ukladanie na skládky, narastá v poslednom čase význam zhodnocovania vedľajších produktov hutného priemyslu, obsahujúcich železo, hlavne hutných odpadov, pričom sa však sleduje snaha o to, aby tieto hutné odpadové látky alebo vedľajšie produkty hutného priemyslu boli obzvlášť ekonomicky priaznivým a pre životné prostredie šetrným spôsobom privádzané späť do výroby.

Ako obzvlášť cenovo priaznivý spôsob sa ukázalo briketovanie za studená, ale nedarí sa bez ďalšieho vyrábať briketovaním za studená brikety s dostatočnou pevnosťou, a to s takou pevnosťou, aby brikety mohli byť vsádzané aj do šachtovej pece, ako redukčnej pece alebo vysokej pece. Problémom výroby brikiet briketovaním za studená sa zaoberá napríklad nemecký patentový spis DE-A-35 19 415 a patentový spis USA č. US-A-5 100 464.

Kvôli dosiahnutiu dostatočnej pevnosti sa k spracovávanému materiálu podľa DE-A-35 19 415 pridáva spojivo, pozostávajúce z cementu alebo granulovanej vysokopecnej trosky. Pritom však treba brikety podrobiť tvrdeniu v pare a následnému sušeniu, aby sa dosiahlo dostatočné vytvrdenie, pričom vytvrdzovanie sa účelne vykonáva v atmosfére oxidu uhličitého a vodnej pary. Tento spôsob je teda podmienený následným tepelným spracovaním a relatívne vysokými nákladmi.

Ďalšou nevýhodou týchto známych spôsobov na briketovanie hutných odpadových látok za studená je to, že pri použití v redukčnej šachtovej peci sa často dosahuje len nedostatočná redukcia. Až doteraz museli byť aglomeráty, obsahujúce oxidické železo vo forme magnetitu (Fe₃O₄), predbežne tepelne spracovávané, aby sa oxidické železo previedlo do hematitickej formy (Fe₂O₃), lebo len to je priamo redukovateľné.

Z nemeckého patentového spisu DE-A-41 23 626 je známe, že sa zvyškové hutné látky, ako sú prachy z filtrov, okoviny, brúsne prachy, miešajú so spojivom a aglomerujú, pričom aglomeráty sa v hornej vsádzkovej oblasti nízkošachtového taviaceho agregátu protiprúdovým spôsobom sušia v stúpajúcich reakčných plynoch, takže predtým nemusia byť pražené alebo spekané. Pevnosť aglomerátov je síce pre nízkošachtové pece dostačujúca, ale nemôžu sa tak získať aglomeráty s dostatočnou mechanickou pevnosťou pre šachtové pece doterajších konštrukcií.

Z nemeckého spisu DE-C-37 27 576 je známe tvarovať (liať) zmes hutných vedľajších produktov, ako je hutný výmet, okoviny vznikajúce z valcovania za tepla a pod., a hlinitanového cementu a vody na dosky, ktoré sa hydraulicky vytvrdzujú, pričom je potrebné hrubozmné oporné zrno kvôli lepšiemu voviazaniu cementu. Vytvrdené dosky sa následne lámu na kusový materiál a sú až potom vsádzané do vysokej pece. Tento spôsob vyžaduje nielen špeciálne spojivá, ale je tiež náročný na vykonávanie.

Vynález sa usiluje o odstránenie týchto nevýhod a ťažkostí a kladie si za úlohu vytvoriť spôsob v úvode uvedeného druhu, ktorý by umožňoval výrobu brikiet bez redukčného prostriedku, ktoré by mali nielen vysokú pevnosť bez predbežného alebo následného tepelného spracovania, ale ktoré by k tomu boli temer úplne redukovateľné, pričom by tiež boli jednoduchým spôsobom spracovateľné zmesi oxidického železa vo forme magnetitu a vo forme hematitu.

Podstata vynálezu

Táto úloha je podľa vynálezu riešená tým, že sa magnetitická hutná odpadová látka, ako okoviny, mieša s hematitickou jemnou látkou pri tvorbe vrstvy pozostávajúcej z častíc hematitickej jemnej látky a obaľujúcej jednotlivé častice magnetitickej hutnej odpadovej látky, a následne sa primiešava spojivo.

Podľa vynálezu má obalenie alebo opláštenie magnetitickej hutnej odpadovej látky časticami hematitickej jemnej látky zvláštny význam v tom, že sa tým dosiahne ľahká a účinná priama redukovateľnosť. Tým, že sa spojivo primiešava až po vytvorení vrstvy pozostávajúcej z hematitickej jemnej látky, obaľujúcej častice magnetitickej látky, zostáva toto opláštenie v podstate udržané a môže sa súčasne s dobrou redukovateľnosťou zaistiť dostatočná pevnosť brikiet. Brikety vyrobené podľa vynálezu môžu byť vsádzané do redukčného taviaceho agregátu bez toho, aby obsah magnetitu prekážal.

Výhodne sa miešanie magnetitickej hutnej odpadovej látky s hematitickou jemnou látkou vykonáva pri primiešavaní odpadovej vody, predovšetkým odpadovej vody s obsahom oleja.

Na tvorbu dostatočného opláštenia alebo vrstvy obsahujúcej magnetitické častice majú častice hematitickej jemnej látky veľkosť zrna od 3,15 do 0,01 mm, výhodne od 0,5 do 0,02 mm.

Výhodne sa ako spojivo používa vápenný hydrát alebo melasa.

Obzvlášť vysoká pevnosť je dosiahnuteľná, ak sa použijú zmesi s 0,5 až 2 hmotn. % vápenného hydrátu, 2 až 4 hmotn. % melasy a zvyšok tvorí magnetitická hutná odpadová látka a hematitická jemná látka.

Prednostný variant spôsobu podľa vynálezu sa vyznačuje tým, že sa použijú zmesi s obsahom 30 až 90 hmotn. % okovín, 0,6 až 0,9 hmotn. % vápenného hydrátu, 1 až 5 hmotn. % melasy a zvyškovým podielom prachov z filtrov (prachu odlúčeného z filtrov) a/alebo halových prachov (inak zhromaždených prachov z hút).

Ďalší prednostný variant sa vyznačuje tým, že sa použijú zmesi z cca 36 hmotn. % okovín, cca 57 hmotn. % jemnej zložky zo železnej rudy a/alebo železných peliet, cca 7 hmotn. % prachov z filtrov a/alebo halových prachov a cca 3 hmotn. % melasy (vzťahujúc na okoviny + jemnú zložku + prachy). Uvedených cca 7 hmotn. % prachov predstavujú v zmesi s hematitickou jemnou látkovou zložkou.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojený výkres, v ktorom znázorňuje:

obr. 1 schematické zobrazenie brikety lisovanej za studená v detaile silne zväčšeného rezu, obr. 2 blokovú schému príkladu vyhotovenia spôsobu podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Okoviny 1 vznikajúce v hutnom závode na výrobu železa alebo ocele sú vedené zo zásobníka 2 cez dopravné zariadenie 3 do miešača 4. Súčasne sa privádza hematitická látka 50 v podobe jemných častíc 5, ako v podobe jemného prachu z rudy, zo zásobníka 6 cez prívod 7 taktiež do miešača 4, v ktorom sa vykonáva miešanie magnetitickej hutnej odpadovej látky 1 vo forme okovín s hematitickou jemnou látkou 50 v prvom miešacom procese I. V priebehu tohto miešacieho procesu I sa prídavné primiešava odpadová voda obsahujúca olej cez prívod 8. Pri tomto miešacom procese I dochádza k tvorbe vrstvy 10 tvorenej časticami 5 hematitickej jemnej látky 50, obaľujúcimi magnetitické častice 9 okovín.

Následne po tomto prvom miešacom procese I dochádza v rovnakom miešači 4 v druhom miešacom procese II k primiešavaniu spojiva 11, tvoreného vápenným hydrátom a melasou, privádzanými prívodmi 12, 13. Následne po primiešaní spojiva 11 sa zmes vynáša z miešača 4 a je privádzaná do briketovacieho zariadenia 14. Na tvorbu brikiet môžu byť použité zariadenia rôznych konštrukcií, napríklad tiež prietlačné lisy alebo piestové alebo závitovkové lisy, ako i dvojvalcové lisy, razidlové lisy atď. Briketovanie sa vykonáva za studená, pričom je dôležité, aby vyrábané brikety nepotrebovali žiadne následné tepelné spracovanie, takže celý proces od magnetitickej hutnej odpadovej látky 1 vo forme okovín a jemnej hematitickej látky 50 sa ďalej môže vykonávať bez akéhokoľvek tepelného spracovávania.

Brikety vyrobené spôsobom podľa vynálezu, ako sú znázornené na obr. 1, majú nasledujúcu stavbu. Magnetitické častice 9 okovín sú obklopované vrstvou 10 alebo opláštením, ktoré je v prvom rade tvorené časticami 5 hematitickej jemnej látky 50, teda pridávanému jemnému prachu z rudy. Toto opláštenie alebo obaľujúca vrstva 10 sú tvorené v priebehu miešacieho procesu I. Následným pridávaním spojiva 11 v priebehu miešacieho procesu II sú opláštené častice 9 magnetitickej hutnej odpadovej látky 1 vo forme okovín navzájom spojené, a tým sa vytvárajú brikety veľmi vysokej pevnosti.

Pevnosť (pevnosť za surová) brikiet vyrobených podľa vynálezu je v rozmedzí od 1 700 do 1 900 N, zatiaľ čo sa pri briketách podľa známeho stavu techniky dajú dosiahnuť len pevnosti za surová pod 1 000 N a ležia spravidla na úrovni okolo 400 N. Podstatnou výhodou, ktorá sa podľa vynálezu ešte prídavné dosahuje, je vysoká pevnosť v odere (merané redukčnou skúškou podľa normy ISO - Othfresen a následnou bubnovou skúškou podľa normy ISO-RJDI): pre brikety pri vsádzkovej kusovosti 16 mm a 6,3 mm vzniká 89,9 % s kusovosťou > 6,3 mm.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby za studená lisovaných brikiet obsahujúcich železo z hutnej odpadovej látky obsahujúcej železo, miešaním hutnej odpadovej látky so spojivom vytvoreným z jednej alebo viacerých zložiek a následným lisovaním za studená, vyznačujúci sa tým, že sa magnetitická hutná odpadová látka (1), ako okoviny, mieša s hematitickou jemnou látkou (50) pri tvorbe vrstvy (10) pozostávajúcej z častíc (5) hematitickej jemnej látky (50) a obaľujúcej jednotlivé častice (9) magnetitickej hutnej odpadovej látky (1) a následne sa primiešava spojivo (11).
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že miešanie magnetitickej hutnej odpadovej látky (1) s hematitickou jemnou látkou (50) sa deje pri primiešavaní odpadovej vody.
3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že miešanie magnetitickej hutnej odpadovej látky (1) s hematitickou jemnou látkou (50) sa deje pri primiešavaní odpadovej vody obsahujúcej olej.
4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že častice (5) hematitickej jemnej látky (50) majú veľkosť zrna od 3,15 do 0,01 mm, výhodne od 0,5 do 0,02 mm.
5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že ako spojivo (11) sa použije vápenný hydrát.
6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa ako spojivo (11) použije melasa.
7. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa použijú zmesi s 0,5 až 2 hmotn. % vápenného hydrátu, 2 až 4 hmotn. % melasy, pričom zvyšných 94 až 97,5 hmotn. % tvorí magnetitická hutná odpadová látka (1) a hematitická jemná látka (50).
8. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa použijú zmesi s obsahom 30 až 90 hmotn. % okovín, 0,6 až 0,9 hmotn. % vápenného hydrátu, 1 až 5 hmotn. % melasy a so zvyškovým podielom prachov z filtrov a/alebo halových prachov.
9. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa použijú zmesi z cca 36 hmotn. % okovín, 57 hmotn. % jemnej zložky zo železnej rudy a/alebo železných peliet, 7 hmotn. % prachov z filtrov a halových prachov a 3 hmotn. % melasy, kde podiel melasy je vztiahnutý na obsah okovín, jemných zložiek a prachov.