SK7191Y1

SK7191Y1 - Method of recycling secondary slag in primary melting iron

Info

Publication number: SK7191Y1
Application number: SK75-2014U
Authority: SK
Inventors: Peter Janäśoviäś
Original assignee: Ecofirm S R O
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2015-07-01
Also published as: SK752014U1

Abstract

The method of recycling secondary slag in the primary smelting of iron, the secondary slag is adjusted by the following steps - the cooling of the natural, demetallizing, the mechanical processing and sorting, in part densification to a compact form, the secondary slag with metallurgical ingredients are added as an additive to the initial melting in the mixture with addition of lime in a weight ratio of 1: 0.5 - 10, wherein the undersize fraction slag 0-12 mm is compacted to a compact form with the vibropressing in addition of 2-35% by weight of binder, and then dried for 5 hours up to 1-7 days in standard atmosphere depending on the binder which is Portland cement, molasses, lime, lime milk, magnesium cement, bentonite, respectively combinations thereof, or compacted to a compact form by pressing under high pressure such that the interrelationship of the particles occurs Van der Waals forces, and the oversize slag fraction 12-50 mm is used in the original condition without prior treatment.

Description

Technické riešenie sa týka spôsobu recyklácie sekundárnej trosky v primárnom tavení železa.The technical solution relates to a method of recycling secondary slag in primary iron smelting.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Troska vzniká pri každom tavení kovu ako odpad, resp. sekundárny produkt, pričom má charakteristické vlastnosti, ktoré umožňujú správne roztavenie kovovej vsádzky a úpravu chemického zloženia tekutého kovu. Formovaniu trosky dopomáhajú prísady, ktoré sa dávkujú na roztavenýkov/do roztaveného kovu na účel jeho purifikácie od nežiaducich prvkov.The slag is produced as waste, respectively, in each melting of the metal. secondary product, having characteristics that allow the metal batch to melt properly and to modify the chemical composition of the liquid metal. The slag formation is aided by additives which are dosed on the molten metal / molten metal to purify it from undesirable elements.

Po primárnom roztavení železnej vsádzky sa natavené železo prvýkrát rafinuje a vzniká tzv. surová oceľ. Tá sa následne preleje do druhej, tzv. panvovej pece (ladle fumace - LF)/udržiavacej pece a pod., kde sa druhýkrát upravuje - sekundárna rafinácia. Na rafináciu sa používajú vápno, magnéziové zmesi, hliník, ferozliatiny a iné prísady, na ktoré sa viažu nežiaduce prvky, ako sú napr. fosfor, síra, vodík, kyslík atď. Tekuté železo je ešte možné upraviť legúrami na účely dosiahnutia požadovaného chemického zloženia, a potom liať do finálneho výrobku, prípadne polotovaru.After the primary melting of the iron batch, the molten iron is refined for the first time and so-called. Crude steel. This is then poured into the second, the so-called. ladle fumace (LF) / holding furnace, etc., where it is treated a second time - secondary refining. For refining, lime, magnesium mixtures, aluminum, ferro-alloys and other additives are used, to which undesirable elements such as e.g. phosphorus, sulfur, hydrogen, oxygen, etc. The liquid iron can still be treated with alloys to achieve the desired chemical composition and then poured into the final product or semi-finished product.

Primárna troska sa po vychladnutí spracováva mechanickou úpravou, ktorej výstupom je vyseparovaný kov a umelé hutné kameni vo.After cooling, the primary slag is treated by mechanical treatment, the output of which is separated metal and artificial dense stone.

Troska zo sekundárnej rafinácie - sekundárna troska, nazývaná tiež ako CaO troska alebo ako rafinačná troska, má po vychladnutí celkom odlišný charakter ako primárna. Je rozpadavá a sypká, pričom obsahuje častice/kusy minerálneho charakteru (tabuľka 1), kovové inklúzie, zatekance, prípadne zvyškový kov. Po vychladnutí sa zvyčajne demetalizuje a zvyšná nekovová časť deponuje.Secondary refining slag - secondary slag, also referred to as CaO slag or refining slag, has a completely different character from the primary slag after cooling. It is disintegrating and loose, containing particles / pieces of mineral nature (Table 1), metallic inclusions, leaks, possibly residual metal. After cooling, it is usually demetallized and the remaining non-metallic part is deposited.

Význačným faktorom a jedinečnou vlastnosťou sekundárnej trosky je jej rozmerová nestálosť. Častice trosky sa postupom času a vplyvom prirodzených prírodných podmienok rozpadajú na jemnejšiu frakciu. Doba rozpadu je rôzna, pričom od jej vzniku bežne chladne na teplotu okolia až po dobu jedného týždňa. Takéto správanie sa trosiek využívajú niektoré technológie na stabilizáciu betónových výrobkov, ako napr. ACERITA* proces, ktorý spočíva v polievaní trosky vodou, čo spôsobuje hydratáciu aktívneho CaO, a tým stabilizáciu trosky.An important factor and unique feature of the secondary slag is its dimensional instability. The slag particles disintegrate into a finer fraction over time and under natural natural conditions. The disintegration time varies, from which it normally cools to ambient temperature for up to one week. Such slag behavior is used by some technologies to stabilize concrete products, such as: ACERITA * process, which consists in watering the slag, causing hydration of active CaO and thus stabilizing the slag.

V dokumente CN 102994703 A 20130327 je opísaný spôsob recyklácie rafinačnej trosky v RH (Ruhrstahl Heraeus) peci, kde spôsob pozostáva z nasledujúcich krokov - ochladenie rafinačnej trosky, drvenie a triedenie, demetalizácia, skusovanie - balí pressing, pridanie do procesu v RH peci, ďalej je opísané zloženie rafinačnej trosky. V tomto prípade ide o rafinačnú (LF trosku) z RH pece, ktorá sa podobným ako navrhovaným spôsobom spracováva a použije sa znova do tej istej pece. Proces tavby prebieha vo vákuu. Pridáva sa iba do 10 kg trosky/t roztaveného kovu. Výsledkom je zlepšenie rafinačných schopností trosky. Riešenie CN 102994703 A navrhuje spôsob recyklácie trosky vznikajúcej pri rafinácii tekutého kovu v RH peci, ktorá má svoje špecifické vlastnosti. V RH peci sa vo vákuu odstráni z kovu množstvo nežiaduceho vodíka, kyslíka a iných plynov, ktoré spôsobujú dutiny, trhliny alebo krehké porušovania kovu.CN 102994703 A 20130327 describes a process for recycling refinery slag in an RH (Ruhrstahl Heraeus) furnace, the process comprising the following steps - cooling the refinery slag, crushing and sorting, demetallization, bite-pressing, adding to the process in the RH furnace, further the composition of the refining slag is described. In this case, it is a refinery (LF slag) from an RH furnace, which is treated in a similar way to the proposed method and reused in the same furnace. The melting process is carried out under vacuum. Only up to 10 kg of slag / t of molten metal is added. The result is an improvement in the refining ability of the slag. CN 102994703 A proposes a method for recycling the slag arising from the refining of liquid metal in an RH furnace having its specific properties. In an RH furnace, the amount of unwanted hydrogen, oxygen and other gases that cause cavities, cracks, or brittle breakage of the metal is removed from the metal under vacuum.

V dokumente CN 103045778 A 20130417 je opísaný spôsob recyklácie rafinačnej trosky pri tavení železného šrotu, kde spôsob pozostáva z nasledujúcich krokov - prirodzené ochladzovanie, demetalizácia, drvenie a triedenie, ďalej je opísané použitie rafinačnej trosky s frakciou 5-30 mm a s uvedeným chemickým zložením. Zároveň je určené aj množstvo rafinačnej trosky na tonu 2 - 3 kg a čas, v ktorom sa rafinačná troska použije. V dokumente CN 103045778 A je tiež podobný spôsob spracovania. Dokument sa zaoberá výrobou uhlíkovej ocele v konvertore a troska sa pridáva v objeme 2 - 3kg /lt pri prelievaní z konvertora do pece (liacej).CN 103045778 A 20130417 discloses a process for recycling refinery slag in the melting of scrap iron, the process comprising the following steps - natural cooling, demetallization, crushing and sorting, the use of a refinery slag with a fraction of 5-30 mm and the chemical composition. At the same time, the amount of refining slag per tonne of 2-3 kg and the time in which the refining slag is used is determined. In CN 103045778 A there is also a similar processing method. The document deals with the production of carbon steel in the converter and the slag is added in a volume of 2 - 3kg / lt when pouring from the converter to the furnace (casting).

V dokumente US 5397379 A 19950314 je uvedený spôsob a prísada na rafináciu ocele, kde je uvedené použitie granúl a brikiet vyrobených z recyklovanej rafinačnej trosky, ďalej je opísané výhodné zloženie rafinačnej trosky. V tomto prípade sa využíva LF troska ako fluidizačná (stekucovacia) prísada do prísad trosky. Podľa charakteru ocele má troska výsledné chemické vlastnosti a v dokumente je uvedené, že sa má troska používať ako aditívum v rámci výroby ocele rovnakého charakteru. Tzn. napr. troska z výroby uhlíkových ocelí sa má použiť iba vo výrobe uhlíkovej ocele. Riešenie popísané v patente US 5397379 využíva rafinačnú trosku s prídavkom rafinačných prísad v určitom pomere, ako troskotvornú prísadu s nízkou teplotou tavenia. Prísada sa dá použiť na odsírenie trosky ako kondicionér trosky alebo ako syntetická rafinačná troska. Podľa tohto riešenia funguje LF troska ako účinná fluidizačná prísada pre suroviny, ako napríklad CaO.US 5397379 and 19950314 disclose a method and additive for steel refining, which discloses the use of granules and briquettes made from recycled refinery slag, the preferred refining slag composition is described below. In this case, LF slag is used as a fluidizing additive to the slag additives. Depending on the nature of the steel, the slag has resulting chemical properties and the document states that the slag is to be used as an additive in the production of steel of the same nature. Ie. e.g. carbon steel slag should only be used in carbon steel production. The solution described in U.S. Pat. No. 5,397,379 uses refining slag with the addition of refining additives in a certain ratio as a low melting point wax-forming additive. The additive can be used to desulfurize the slag as a slag conditioner or as a synthetic refinery slag. According to this solution, LF slag functions as an effective fluidizing additive for raw materials such as CaO.

V dokumente CN 101845536 A 20100929 je opísané zloženie trosky ako činidla pre LF pece na rafináciu taveného železa a spôsob jeho výroby, kde je uvedené chemické zloženie. Spôsob prípravy pozostáva z nasledujúcich krokov - spracovanie LF rafinačnej trosky s aktívnym vápnom na sypkú zmes s veľkosťou frakcie od 0,5 do 3 mm, lisovanie za sucha, tvarovanie do veľkosti granúl od 25 do 30 mm a ich následné vodotesné zabalenie. Ďalej sa uvádza množstvo aditíva na tonu železa. Dokument CN 101845536 A sa zaoberá výrobou činidla pridaním ďalších prísad. Riešenie v CN 101845536 A opisuje spôsob prípravy rafinačnejCN 101845536 and 20100929 disclose the composition of the slag as a reagent for LF furnaces for refining the molten iron and the process for its production, wherein the chemical composition is indicated. The preparation process consists of the following steps - processing of the LF lime refining slag into a bulk mixture with a fraction size of 0.5 to 3 mm, dry pressing, shaping to a granule size of 25 to 30 mm and their subsequent watertight packaging. The amount of additive per tonne of iron is given below. CN 101845536 A deals with the production of a reagent by the addition of further additives. The solution in CN 101845536 A describes a process for preparing a refining process

SK 7191 Υ1 trosky, ktoré je tvorené zmesou trosky, vápna a sódy v rôznych pomeroch. Takáto zmes je mechanickou úpravou spracovaná na požadovanú frakciu od 0,5 do 3 mm, ktorá sa následne briketuje do kusového tvaru. Dokument CN 101845536 A definuje niekoľko kombinácií koncentrácií vstupných materiálov tak, aby bolo výsledné chemické zloženie vhodné na použitie v LF peci pri rafinácii surovej ocele. Nedostatkom riešenia je nutnosť udržiavania takto vyrobených produktov v prostredí bez vlhkosti. Pri tomto spôsobe sa pridáva do tekutého kovu, v procese liatia do LF pece, max. 6 kg troskovej zmesi na 1000 kg kovu.Slag, consisting of a mixture of slag, lime and soda in different proportions. Such a mixture is processed by mechanical treatment to the desired fraction from 0.5 to 3 mm, which is subsequently briquetted into a piece shape. CN 101845536 A defines several combinations of feedstock concentrations so that the resulting chemical composition is suitable for use in a LF furnace for refining crude steel. A drawback of the solution is the necessity of keeping the products thus produced in an environment free of moisture. In this process, max. 6 kg of slag mixture per 1000 kg of metal.

Použitie CaO trosky z panvovej pece popísal Prof. Mihok v časopise Hutnícke listy 2002/4 - 5 - Recyklácia demetalizovanej trosky z elektrickej oblúkovej pece. Použitie rafinačnej trosky v primárnom tavení ocele priamo ukázalo na pozitívny vplyv na odsírenie a odfosforenie. Tento výskum však nikdy nenadobudol reálny charakter kvôli heterogénnej štruktúre trosky a problematickom vsádzaní do pece.The use of CaO slag from a ladle furnace has been described by Prof. Mihok in Hutnícke listy 2002/4 - 5 - Recycling of demetallised slag from an electric arc furnace. The use of refining slag in the primary smelting of steel directly showed a positive effect on desulphurisation and dephosphorus. However, this research has never become real due to the heterogeneous slag structure and problematic furnace charging.

Sekundárna troska sa vďaka priaznivému chemickému zloženiu používa na výrobu troskových cementov. Nevýhodou sú však výrazne vyššie náklady na manipuláciu smerom do cementárne ako náklady na ťažbu klasických surovín. V mnohých krajinách je preto efektívnejšie tento hodnotný materiál skládkovať.Due to the favorable chemical composition, secondary slag is used for the production of slag cements. The disadvantage, however, is the significantly higher costs of handling towards the cement plant than the costs of the extraction of conventional raw materials. It is therefore more efficient to land this valuable material in many countries.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje spôsob recyklácie sekundárnej trosky v primárnom tavení železa, teda výroby aditív z trosky zo sekundárnej rafinácie ocele, ktorý spočíva v mechanickom spracovaní do formy brikiet, kameniva a zvyškového kovu netermickým spôsobom. Účelom je konvertovať odpad zo sekundárnej rafinácie ocele do formy, aby sa mohol vsádzať do pece pri primárnom tavení železa, teda dosiahnuť výrobok stabilného tvaru, pevnosti a chemického zloženia.The aforementioned drawbacks are largely eliminated by the method of recycling secondary slag in primary iron smelting, i.e. the production of slag additives from secondary steel refining, which consists in mechanical processing into briquettes, aggregates and residual metal in a non-thermal manner. The purpose is to convert the waste from secondary steel refining into a mold so that it can be charged into the furnace at primary iron melting, thus achieving a product of stable shape, strength and chemical composition.

V navrhovanom spôsobe sa troska z panvovej pece (ladle fumace - LF) - sekundárna troska nepoužíva znova po spracovaní v tom istom stupni výroby ocele, ale v primárnom tavení - t. j. pri pretavovaní kovovej (tuhej, nie tekutej) vsádzky. Objem vsádzanej spracovanej sekundárnej trosky vo forme kusových častíc je mnohonásobne vyšší ako v doposiaľ známych postupoch, čo má omnoho vyšší ekonomický a ekologický prínos. V navrhovanom spôsobe oproti stavu techniky nie je nutné pridávať do zmesi pri výrobe brikiet ďalšie aditíva, respektíve troskotvorné prísady. Po mechanickej príprave na dané frakcie sa dá sekundárna troska nasadiť v pôvodnom stave bez predchádzajúcej úpravy. Aditíva je možné pridávať do briketovanej zmesi na účely zníženia vstupných nákladov, pretože podsitné materiály majú nižšiu obstarávaciu cenu ako kusové. Ďalšou výhodou navrhovaného spôsobu je, že po pretavení kovovej vsádzky (primáme tavenie), sa recyklát zo sekundárnej trosky dostáva na samý vrch roztavenej surovej ocele a má tak primáme krycí účinok pred purifikačným, fluidizačným účinkom a pod. Je to dané tým, že recyklovaná sekundárna troska má menej aktívnych zložiek ako čisté troskotvorné prísady, svojím zložením však nemá negatívny vplyv na proces primárneho tavenia kovovej vsádzky. Recyklovanú sekundárnu trosku je ale výhodné použiť, pretože zabezpečí kryciu funkciu a nahrádza tak množstvo čistých troskotvorných prísad.In the proposed method, ladle fumace (LF) slag - the secondary slag is not reused after processing at the same stage of steel production, but in primary smelting - t. j. when remelting a metallic (solid, not liquid) charge. The volume of processed secondary slag charged in the form of lump particles is many times higher than in the prior art processes, which has a much higher economic and environmental benefit. In the proposed process, as opposed to the prior art, it is not necessary to add further additives or wax-forming additives to the mixture in the manufacture of briquettes. After mechanical preparation for the given fractions, the secondary slag can be put in its original state without prior treatment. Additives can be added to the briquetted mixture to reduce input costs because the lining materials have a lower purchase price than lump. A further advantage of the proposed method is that after the remelting of the metal charge (primary smelting), the recycled material from the secondary slag reaches the very top of the molten crude steel and thus has a primary covering effect before the purification, fluidization effect and the like. This is due to the fact that recycled secondary slag has less active ingredients than pure wrecking additives, but its composition does not negatively affect the primary melting process of the metal batch. However, it is advantageous to use recycled secondary slag since it provides a cover function and thus replaces a number of pure wrecking additives.

Tabuľka 1Table 1

Typické chemické zloženie trosky zo sekundárnej rafinácie oceleTypical chemical composition of slag from secondary steel refining

Zložka component % hmôt. % wt. Fe celk Fe tot 0-35 0-35 MnO MnO 0-5 0-5 SÍC>2 MONTH> 2 2-35 2-35 CaO CaO 15-85 15-85 MgO MgO 0-15 0-15 AI2O3 Al2O3 1,5-35 1.5 to 35 P₂OP ₂ O 0-3 0-3 Cr₂O3Cr ₂ O3 0-2 0-2 S WITH 0-1,5 0-1.5 iné zložky other ingredients 0-15 0-15

Tabuľka 2Table 2

Príklad frakčného zloženia spracovávaného odpaduExample of fractional composition of treated waste

Frakcia [mm] Fraction [mm] % hmôt. % wt. nad 8 over 8 10,01 10.01 8-4 8-4 8,53 8.53

SK 7191 Υ1SK 7191-1

Frakcia [mm] Fraction [mm] % hmôt. % wt. 4-2 4-2 12,06 12.06 2-1,2 2-1,2 11,50 11.50 1,2-0,71 1.2 to 0.71 8,91 8.91 0,71-0 0.71 to 0 48,99 48,99

Sekundárna troska od jej vzniku chladne na teplotu okolia niekoľko dní až týždňov. Následne sa demetalizuje - tzn. magnetom sa vyseparujú feritické (magnetické) častice, ktoré sa používajú ako kovová vsádzka spolu s iným šrotom.The secondary slag has cooled from ambient to several days to weeks. Then it is demetallized - ie. the magnet separates the ferritic (magnetic) particles which are used as a metal batch together with other scrap.

Demetalizovaná sekundárna troska sa mechanicky spracováva a triedi do rôznych výstupov podľa charakteru: I) nadsitná troska frakcie 12-50 mm, II) podsitná troska frakcie 0-12 mm, III) vyseparovaný kov z nadsitnej trosky, IV) vyseparovaný kov z podsitnej trosky.The demetallized secondary slag is mechanically processed and sorted into different outlets according to the character: I) supernatant slag of fraction 12-50 mm, II) supernatant slag of fraction 0-12 mm, III) separated metal from supernatant slag, IV) separated metal from supernatant slag.

Okrem podsitnej trosky frakcie 0-12 mm, sú ostatné tri výstupy priamo použiteľné do vsádzky pri výrobe ocele. Kovové výstupy sa použijú ako šrot a nadsitná troska frakcie 12 - 50 mm sa použije ako čiastočná náhrada vápna.In addition to the sub-slag fraction of the 0-12 mm fraction, the other three outlets are directly applicable to the batch in steel production. The metal outlets are used as scrap and the oversized slag of the 12-50 mm fraction is used as a partial replacement of lime.

Podsitná troska frakcie 0-12 mm, aby bolo možné ju vsádzať do pece, sa spracováva spôsobom kompaktovania/skusovania do mechanicky stabilného tvaru a pevnosti a vsádza sa spolu s nadsitnou troskou frakcie 12 - 50 mm.The sintered slag of the 0-12 mm fraction, in order to be fed into the furnace, is processed by compacting / biting into a mechanically stable shape and strength, and is fed together with the slatted slag of the 12-50 mm fraction.

Ku kompaktovaniu trosky frakcie 0-12 mm môže dôjsť vibrolisovaním, pričom nie je možné kompaktovať len tlakom vibrolisu, preto je pridané spojivo. Spojivom je portlandský cement, ktorého podiel v zmesi tvorí 2 - 35 % hmotnostných. Zmes sa mieša počas doby nevyhnutnej na vytvorenie homogénnej štruktúry s/bez malým prídavkom vody, pokiaľ sa nedosiahne homogénne rozmiešanie. Zmes sa formuje vo formovacom zariadení - vibrolise, s bežnými parametrami.The slag of the 0-12 mm fraction can be compacted by vibration press, while it is not possible to compact by squeezing the vibration press only, therefore a binder is added. The binder is Portland cement, whose proportion in the mixture is 2 - 35% by weight. The mixture is stirred for the time necessary to form a homogeneous structure with / without little addition of water until a homogeneous mixing is achieved. The mixture is formed in a molding apparatus - vibrolise, with common parameters.

Ku kompaktovaniu trosky frakcie 0-12 mm môže ďalej dôjsť lisovaním vo valcových lisoch, prípadne hydraulických piestových lisoch tak, že medzi časticami lisovaného materiálu dochádza k vzájomnej väzbe Van der Waalsovými silami, pričom nie je potrebné použiť žiadne spojivo. Hotové výrobky nie je nevyhnutné sušiť, nakoľko spojivo nie je potrebné. Výstupom je ale vždy materiál zlisovaný takou intenzitou, že má stabilný tvar a pevnosť, ktoré umožňujú manipuláciu ťažkými mechanizmami.The compacting of the 0-12 mm slag fraction can furthermore be effected by compression in cylindrical presses or hydraulic piston presses such that there is a mutual bond between the particles of the pressed material by Van der Waals forces, and no binder is required. It is not necessary to dry the finished products as the binder is not necessary. However, the output is always a material compressed to such an extent that it has a stable shape and strength that allows handling by heavy mechanisms.

Podiel nekovových častíc sekundárnej trosky ku kovovým časticiam je od 2 do 99 % hmotnostných. Jednotlivé frakcie výstupov nie sú striktne predpísané. Frakčné zloženie sa volí podľa technologických možností kompaktovacieho zariadenia a zároveň aj požiadaviek na veľkosť vstupných surovín do taviaceho agregátu oceliarne. Ak by bola vsádzaná surovina príliš drobná, v procese vsádzania by zhorela. Ak by bola príliš veľká, nemusí sa celá v procese tavby roztaviť.The proportion of non-metallic secondary slag particles to metal particles is from 2 to 99% by weight. Individual output fractions are not strictly prescribed. The fraction composition is chosen according to the technological possibilities of the compacting equipment and also the requirements for the size of the raw materials into the melting aggregate of the steel plant. If the feedstock was too small, it would burn down in the charging process. If it is too large, it may not melt throughout the melt process.

V niektorých prípadoch je možné implementovať ďalší stupeň triedenia, čím sa získajú ďalšie frakcie. Opäť platí už spomenuté o následnom využití v procese tavenia.In some cases, it is possible to implement an additional sorting step to obtain additional fractions. Again, the already mentioned use in the melting process applies.

Výstupom zo skusovania je briketa/peleta/tvarovka alebo iná mechanicky pevná a tvarovo stabilná kompozitúra ľubovoľných rozmerov.The bite output is a briquette / pellet / fitting or other mechanically strong and dimensionally stable composite of any size.

Sekundárna troska sa spracováva na dané výstupy, aby bolo ďalej možné ju použiť v primárnom tavení ocele - t. j. pri roztavovaní kovovej vsádzky (oceľový šrot, surové železo, iné železné odpady a pod.), a to na účely nahradenia hlavne vápna, ktoré sa s ďalšími aditívami používa na rafináciu (tzv. primárna úprava/rafinácia ocele —> výstupom je surová oceľ). Troska z primárneho tavenia sa bežne používa ako umelé hutné kameni vo (UHK).The secondary slag is processed to given outputs so that it can be further used in the primary melting of steel - t. j. when melting metal batch (steel scrap, pig iron, other ferrous wastes, etc.), mainly for the purpose of replacing lime, which is used with other additives for refining (so-called primary treatment / refining of steel -> the output is crude steel) . Slag from primary smelting is commonly used as artificial dense stone in (UHK).

Cyklus je zjednodušene opísaný tak, že odpad zo sekundárnej/finálnej úpravy sa dá použiť ako surovina v primárnom tavení - sekundárna troska má vhodné chemické zloženie na to, aby sa dala v primárnom tavení použiť v určitom objeme namiesto vápna.The cycle is simply described in such a way that secondary / final waste can be used as raw material in primary melting - the secondary slag has a suitable chemical composition to be used in the primary melting instead of lime.

Príklad alternovania vápna troskou:Example of lime alternating with slag:

Sekundárna troska čiastočne obsahuje vápno, pretože vzniká okrem iných aditív z pridaného čistého vápna do tavby. Čisté vápno sa však môže pridať aj do sekundárnej trosky pred zhutnením do kompaktného tvaru, čo bude mať efekt spojiva a rovnako troskotvornej prísady v primárnom tavení.The secondary slag partly contains lime as it is formed, among other additives, from the addition of pure lime to the melt. However, pure lime may also be added to the secondary slag before compacting into a compact shape, which will have the effect of a binder as well as a wax-forming additive in the primary melting.

Namiesto 1600 kg vápna v 55 - 60 tonách surovej ocele sa dá použiť kombinácia 1000 kg sekundárnej trosky + 500 - 1000 kg vápna.Instead of 1600 kg of lime in 55-60 tons of crude steel, a combination of 1000 kg of secondary slag + 500-1000 kg of lime can be used.

Výsledkom je, že zanikne výskyt jedného odpadu - sekundárnej trosky a ďalej, že nie je nutné používať toľko vápna v primárnom tavení ocele, čo má ekonomický prínos.As a result, the occurrence of one waste - the secondary slag - disappears and that it is not necessary to use so much lime in the primary smelting of steel, which has an economic benefit.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Príklad 1Example 1

Skusovanie sekundárnej trosky spôsobom vibrolisovaniaBiting the secondary slag by the vibro-pressing method

Spôsob recyklácie sekundárnej trosky v primárnom tavení železa, pričom sekundárna troska je upravenáA method for recycling secondary slag in primary iron smelting, wherein the secondary slag is treated

SK 7191 Υ1 nasledujúcimi krokmi: prirodzené chladnutie, demetalizovanie, mechanické spracovanie a triedenie, zhutnenie jej podsitnej časti (0 - 12 mm) do kompaktného tvaru, pričom samotnú trosku nie je možné kompaktovať len tlakom vibrolisu, preto je pridané spojivo. Spojivom je portlandský cement, ktorého podiel v zmesi tvorí 2 - 35 % hmotnostných. Zmes sa mieša po dobu nevyhnutnú na vytvorenie homogénnej štruktúry s malým prídavkom vody/bez malého prídavku vody, pokiaľ sa nedosiahne homogénne rozmiešanie. Zmes sa formuje vo formovacom zariadení - vibrolise s bežnými parametrami. Hotové výrobky sa sušia na podložkách 2-14 dní pri bežných atmosférických podmienkach. Zelená pevnosť v tlaku brikiet je dostatočná, aby sa nerozbíjali pri páde z 2 m výšky a bolo nimi možné manipulovať ťažkými mechanizmami. Vlhkosť hotových brikiet po sušení je v priemere do 8 %. Sekundárna troska sa s metalurgickými prísadami, ktorými sú napr. vápno, magnéziové zmesi, karbid vápnika, vápence, ferozliatiny, pridá ako aditívum do primárnej tavby, pričom podsitná troska frakcie 0-12 mm bola predtým zhutnená do kompaktného tvaru, nadsitná troska frakcie 12 - 50 mm bola použitá v pôvodnom stave bez predchádzajúcej úpravy. Hmotnostný pomer spracovanej sekundárnej trosky k použitému vápnu je 1 : 0,5 - 10.SK 7191 Υ1 by the following steps: natural cooling, demetallization, mechanical processing and sorting, compacting of its sub-part (0-12 mm) to a compact shape, whereby the slag itself cannot be compacted only by the pressure of the vibrolis, therefore a binder is added. The binder is Portland cement, whose proportion in the mixture is 2 - 35% by weight. The mixture is mixed for the time necessary to form a homogeneous structure with little / no water addition until a homogeneous mixing is achieved. The mixture is formed in a molding device - vibrolise with common parameters. The finished products are dried on mats for 2-14 days under normal atmospheric conditions. The green compressive strength of the briquettes is sufficient to prevent them from breaking when dropped from a height of 2 m and can be handled by heavy mechanisms. The moisture content of the finished briquettes after drying is on average up to 8%. The secondary slag with metallurgical additives, e.g. lime, magnesia mixtures, calcium carbide, limestone, ferroalloys are added as an additive to the primary melting process, where the 0-12 mm fraction slag fraction was previously compacted into a compact shape, the 12-50 mm fraction slag fraction was used in its original state without prior treatment. The weight ratio of treated secondary slag to lime used is 1: 0.5-10.

Príklad 2Example 2

Skusovanie sekundárnej trosky lisovaním pod vysokým tlakomBlasting of secondary slag by pressing under high pressure

Spôsob recyklácie sekundárnej trosky v primárnom tavení železa, pričom sekundárna troska je upravená nasledujúcimi krokmi: prirodzené chladnutie, demetalizovanie, mechanické spracovanie a triedenie, zhutnenie jej časti do kompaktného tvaru lisovaním vo valcových lisoch, prípadne hydraulických piestových lisoch tak, že medzi časticami lisovaného materiálu dochádza k vzájomnej väzbe Van der Waalsovými silami, pričom nie je potrebné použiť žiadne spojivo. Hotové výrobky nie je nevyhnutné sušiť, nakoľko spojivo nie je potrebné. Výstupom je ale vždy materiál zlisovaný takou intenzitou, že má stabilný tvar a pevnosť, ktoré umožňujú manipuláciu ťažkými mechanizmami. Sekundárna troska sa s metalurgickými prísadami, ktorými sú napr. vápno, magnéziové zmesi, karbid vápnika, vápence, ferozliatiny, pridá ako aditívum do primárnej tavby, pričom podsitná troska frakcie 0-12 mm bola zhutnená do kompaktného tvaru, nadsitná troska frakcie 12 - 50 mm bola použitá v pôvodnom stave bez predchádzajúcej úpravy. Hmotnostný pomer spracovanej sekundárnej trosky voči použitému vápnu je 1 : 0,5 - 10.The method of recycling secondary slag in primary iron smelting, wherein the secondary slag is treated by the following steps: natural cooling, demetallization, mechanical processing and sorting, compacting a part of it into a compact shape by pressing in roller presses or hydraulic piston presses so that to be bound by Van der Waals forces and no binder is required. It is not necessary to dry the finished products as the binder is not necessary. However, the output is always a material compressed to such an extent that it has a stable shape and strength that allows handling by heavy mechanisms. The secondary slag with metallurgical additives, e.g. lime, magnesia mixtures, calcium carbide, limestone, ferroalloys are added as an additive to the primary melt, with the 0-12 mm fraction slag fraction compacted to a compact shape, the 12-50 mm fraction slag fraction used as it was without prior treatment. The weight ratio of treated secondary slag to lime used is 1: 0.5-10.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Technické riešenie definuje spôsob recyklácie sekundárnej trosky v primárnom tavení železa a jej zhodnotenie do plnohodnotného produktu, ktorý je možné použiť ako náhradu za rafinačné suroviny pri pretavovaní kovovej vsádzky pri výrobe ocele, akými sú vápno, magnéziové zmesi, karbid vápnika, ferozliatiny, vápenec, odsírovadlá, dezoxidovadlá a pod.The technical solution defines the method of recycling secondary slag in primary iron smelting and its recovery into a full-fledged product that can be used as a substitute for refinery feedstocks in remelting a metal batch in steel production such as lime, magnesia, calcium carbide, ferroalloys, limestone, desulphurizers , deoxidizing agents and the like.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

A method for recycling secondary slag in primary iron smelting, wherein the secondary slag is treated by the following steps - natural cooling, demetallization, mechanical processing and sorting, compacting a portion thereof into a compact shape, characterized in that the secondary slag with metallurgical additives is added as an additive to the primary smelting of iron in a mixture with added lime in a weight ratio of 1: 0.5 - 10, where the sintered slag fraction 0-12 mm is compacted into a compact shape, the sintered slag fraction 12 - 50 mm is used in its original state without prior treatment.

A method of recycling secondary slag in primary iron smelting according to claim 1, characterized in that the sintered slag of the 0-12 mm fraction is compacted into a compact shape by vibropressing with the addition of 2 - 35% by weight binder and subsequently dried for 5 hours to 1 hour. - 7 days under normal atmospheric conditions depending on the binder used.

3. A method of recycling secondary slag in primary iron smelting according to claim 2, wherein the binder is Portland cement, molasses, lime, lime milk, magnesium mortar, bentonite and bentonite respectively. their combination.

The method of recycling secondary slag in primary iron smelting according to claim 1, characterized in that the sintered slag of the 0-12 mm fraction is compacted into a compact shape by compression.