UA145391U - Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів - Google Patents
Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів Download PDFInfo
- Publication number
- UA145391U UA145391U UAU202003578U UAU202003578U UA145391U UA 145391 U UA145391 U UA 145391U UA U202003578 U UAU202003578 U UA U202003578U UA U202003578 U UAU202003578 U UA U202003578U UA 145391 U UA145391 U UA 145391U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- briquettes
- mixture
- carbon
- iron
- binder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 61
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000600039 Chromis punctipinnis Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002864 coal component Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 208000007442 rickets Diseases 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів включає змішування залізовмісного і вуглецевого компонентів з флюсом і сполучним, гомогенізацію отриманої суміші, пресування і подальше сушіння. Суміш залізо- і вуглецевмісних компонентів, перед введенням сполучного, подрібнюють до середнього розміру частинок 0,048-0,1 мм, а як сполучне і флюс використовують бішофіт в кількості 9-11 %, а підготовлену суміш перед пресуванням витримують протягом 0,5-1,5 год.
Description
Корисна модель належить до чорної металургії і може бути застосована при металізації заліза твердим відновником.
Відомий спосіб одержання залізовуглецевих брикетів, який включає змішування підготовлених залізовмісних відходів металургійного виробництва з тонко подрібненим вуглецевмісним матеріалом в кількості 15-60 95 по вуглецю від маси відходів і сполучним, обробку отриманої суміші водним розчином МагО-п5іО», пресування при 20 МПа і сушіння при 200 "С протягом 1 год. В якості сполучного використана механічна суміш природних матеріалів - суглинку, глини або польового шпату і карбонату натрію, взятих в наступному співвідношенні, мас. 9о: карбонат натрію - до 15; одне з названих матеріалів - інше.
При цьому суміш піддають спільному помелу до фракції менше 0,85 мм. Як залізовмісні відходи використовують прокатну і ковальську окалину, пил з газоочисних пристроїв, шлам газоочисних пристроїв і ванн травлення, зварювальний шлак нагрівальних колодязів та печей, а в якості вуглецевмісних відходів, узятий бій графітових електродів і шлам або бій електролізних ванн для виробництва алюмінію. Маса сухого брикета 0,11 кг. Ступінь відновлення брикетів - 98,2 95111.
До недоліків даного способу слід віднести використання в якості сполучного глинистих матеріалів, що знижує вміст корисних компонентів; застосування низького тиску пресування 20
МПа надає брикетам недостатню міцність і викликає їх руйнування при виробничих перевантаженнях і нагріванні при відновленні. Недостатньо дрібний помел суміші, незважаючи на використання тонко подрібненого вуглецевмісного матеріалу і великої тривалості відновлення - 1,2 г., не забезпечує високу ступінь відновлення, яка в цих умовах може перевищити 99 95. Ступінь відновлення брикетів 98,295 досягають надмірною кількістю вуглецевмісного матеріалу - до 60 95.
Відомий спосіб одержання залізовуглецевих брикетів, який включає змішування оксидів металів з тонко подрібненим вуглецевмісним матеріалом в кількості 20-50 95 по вуглецю від маси оксидів і сполучним, пресування при тиску 10-25 МПа і подальше сушіння при 200-250 70 протягом 1,0-2,5 год. При цьому в якості сполучного використовують механічну суміш, що складається з карбонату натрію, пилу від газоочищення електродугової печі і марганецьвмісних матеріалів, і супіски при їх співвідношенні, мас. 95: суміш - ЗО, супісок - інше.
Перед змішуванням попередньо подрібнюють оксиди металів, тонко мелють сполучне, готують суміш оксидів і зв'язуючого та перемішують її з вуглецевмісним матеріалом, рівномірно змоченим водним розчином МагО-п5іО» або сульфітної бардою в кількості 7-10 95 понад 100 95.
Оксиди металів у вигляді окалини, що містять до 72,5 95, подрібнюють до розміру частинок 0,3- 1,5 мм, вуглецевмісний матеріал розмелюють до полідисперсної суміші з верхнім розміром частинок не більше З мм, сполучна - до менш 0,85 мм. Маса сухого брикета 0,2-3,5 кг 21.
До недоліків даного способу слід віднести підвищену масу брикетів і надмірну кількість вуглецевмісного матеріалу в брикетах, що має низьке злипання, внаслідок чого використовується надмірна кількість сполучного, включаючи рідке скло або сульфітну барду, компоненти яких вносять шкідливі і баластні домішки. Низький тиск пресування не забезпечує промисловим брикетам достатньої міцності при доставці і завантаженню в піч. Подрібнення суміші також недостатньо для швидкого відновлення брикетів.
Найбільш близьким за технічною суттю і результатами до заявляємої корисної моделі є відомий спосіб одержання залізовуглецевих брикетів, який включає змішування залізовмісного і вуглецевого компонентів з флюсом і сполучним, гомогенізацію (тобто ретельне усереднення до однорідного складу) отриманої суміші, пресування і подальше сушіння. При цьому в якості залізовмісного компонента використовують окалину, тонкодисперсний шлам з фільтрів кисневого конвертера, а також пил електродугових печей в суміші з вуглецевим компонентом. В якості вуглецевого компоненту використовують вугілля або кокс, а в якості флюсів - карбонат кальцію і каоліт (АІг2Оз-5іО2). В якості сполучного використовують полімерний композит, емульгований в воді.
Брикет містить, мас. 90: заліза 30-60, вуглецю 7-20, флюсу 7,5 і сполучного - полімерної смоли 10. Формування, по одному із варіантів, здійснюють брикетуванням під тиском 210 МПа.
Сушіння, яке поєднують з полімерним ствердженням, здійснюють при 120-205 "С. Потім брикети розмішують в електродугову піч для відновлення ІЗ). Фракційний і хімічний склади матеріалів, а також брикетів, які представлені в даному аналогу, див. у початкових умовах в табл. 1 і табл. 2.
До недоліків даного способу відноситься використання дорогих сполучних складних полімерних складів. Сушка тривала і не інтенсивна, тому що служить для полімеризації сполучного. Окремі компоненти сполучного захищені іншими патентами (наприклад, компонент, який вказан в заявці США Мо 08/184099). Використання окремих флюсуючих (каоліта), що діють бо і як отверждітель суміші, яка брикетується, багатоетапність змішування, що вимагає декількох змішувачів і великої ретельності змішування, а також високий тиск пресування значно ускладнює і здорожує процес. Велику частину суміші не подрібнюють, що подовжує процес металізації брикетів. Вміст заліза і вуглецю в окремих складах брикетів недостатньо для одержання якісних брикетів.
В основу корисної моделі поставлена задача розробити такий спосіб одержання залізовуглецевих брикетів, в якому за рахунок використання нових матеріалів і зміни умов підготовки суміші досягають підвищення ступеня металізації заліза в брикетах, скорочення тривалості їх відновлення і поліпшення техніко-економічних показників процесу.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання залізовуглецевих брикетів, який включає змішування залізовмісного і вуглецевого компонентів з флюсом і сполучним, гомогенізацію отриманої суміші, пресування і подальше сушіння, згідно з корисною моделлю, суміш залізо-і вуглецевмісних компонентів суміші перед уведенням сполучного подрібнюють до середнього розміру частинок 0,048-0,1 мм, а як сполучні і флюс використовують бішофіт в кількості 9-11 95, а підготовлену суміш перед пресуванням витримують протягом 0, 5-1,5 г.
Залізовуглецеві брикети, призначені для металургійної обробки, повинні задовольняти ряду вимог, зокрема, мати високу міцність, мати певний розмір і пористість, а також високу однорідність (гомогенність) суміші і тонкий розмір її частинок.
Висока міцність забезпечується тонким розміром частинок, якістю сполучного, гомогенністю, тиском пресування і іншими факторами.
Великий брикет довше нагрівається і гірше відновлюється, тому в металургії розмір шматків сировини становить 40-60 мм, окатишів 10-25 мм.
Брикети вважають якісними, якщо тривалість їх обробки мінімальна. Вона визначається високою швидкістю протікання реакцій, яка забезпечується великою площею контакту реагуючих фаз, швидкістю дифузії атомів, наявністю мікропор, за якими відводяться продукти реакції, а також температурою, при якій здійснюються ці реакції |4|.
Звідси випливає, що площа контакту реагуючих частинок зростає зі зменшенням їх розміру, тому всі частинки повинні бути мінімально можливого розміру. З експериментальної залежності, представленої на рис, випливає, що тривалість металізації брикету визначається розміром великих частинок. Так, якщо середній розмір частинок становить 0,383 мм, то брикети при 1100 С відновлюються 53,5 хв, а якщо їх розмір знижується до 0,048 мм, то відновлення скорочується до 20,8 хв. Наночастини відновлюються практично миттєво. Однак отримати їх в промислових масштабах на металургійному високопродуктивному дробильному обладнанні проблематично. Тому обмежимося мікронним рівнем частинок, який забезпечують стираючі, млини або навіть бігуни.
Відсів великих фракцій, що містяться в суміші, їх подрібнення і повернення в процес складний, витратний і недоцільний, тому що перед пресуванням пухка суміш повинна піддаватися ущільненню. З метою підвищення ефективності процесів подрібнення і ущільнення їх об'єднують в одному апараті. Спільна обробка залізо- і вуглецевмісних компонентів в стирателі забезпечує їм необхідний розмір, однорідність (гомогенність) і тісний контакт, якій не можно отримати звичайним змішуванням.
Як залізовмісний компонент, відповідного вищенаведеним умовам, обрані дрібні і пилоподібні залізовмісні відходи, що утворюються на металургійних підприємствах і вимагають утилізації. До них відноситься сталеплавильна пил і шлам, що утворюються при "мокрому" газоочищенні, які містять більш 80 95 фракції « 0,05 мм.
Велика окалина дефіцитна і вимагає подрібнення, а тонкий окаліновмісний шлам містить масла, які важко видаляти. Тому як постійний компонент залізовуглецевих брикетів вони не розглядаються. Як їх замінник може бути прийнятий концентрат.
Як вуглецевий компонент вибраний антрацитовий штиб, що утворюється при видобутку вугілля. Як аналогічна сировина може служити відсів коксу, що має властивості, близькі до антрацитового штибу, і лігнін, що утворюється при переробці деревини на целюлозу |5), що володіє кращими відновними властивостями, ніж вугілля і кокс бі.
Як допоміжний матеріал, що виконує роль сполучного і магнієвого флюсу прийнятий бішофіт
Масіг-бН2О. Він не дефіцитний, значні запаси його зосереджені в підземних озерах в
Чернігівській (запаси «2 млрд. т) і Полтавській (той же рівень запасів) областях.
Щільність сухого бішофіту - 1,59-1,65 г / см3. Природний розчин бішофіту щільністю 1,27 г / см3 містить, 95 (мас): Ма "- 9,2; МосСі» 31,6; масі 6,6; Сасі»г 0,5; інші солі 1,7; вода - інше.
Густа, олійно-зеленувата консистенція бішофіту ускладнює його змішування з сухими залізо- і вуглецевмісними компонентами брикетів. Тому його слід розводити водою, кількість якої визначають з урахуванням вологи, що знаходиться в компонентах суміші і додається в бо суміш перед пресуванням.
При використанні рідкого сполучного важливим фактором є повна змачуванність частинок, видавлювання затисненого повітря, що перешкоджає контакту частинок і сполучного, і однорідність його розподілу по всьому об'єму, що досягається витримкою готової суміші.
Для визначення заявлених параметрів процесу використано сировину і матеріали наступного складу і властивостей, див. табл. 1 і табл. 2.
Наведені вище вихідні умови дозволяють встановити, що найбільш значущими, ефективними і легко реалізованими факторами є: 1) загальні параметри брикетування: величина (розмір і маса) брикетів, тиск пресування, температура і тривалість сушіння; 2) розмір частинок, що вступають в реакцію; 3) вид і кількість сполучного, що додає брикетам високу міцність і вносить мінімальну кількість шкідливих і баластних домішок; 4) тривалість витримки суміші, підготовленої до брикетування.
Для визначення величини заявлених параметрів виконані лабораторні дослідження і розрахунки, результати яких представлені далі. 1. Визначення загальних параметрів брикетування.
Брикети отримували наступним чином. Суміш із розрахунковим співвідношенням компонентів (8595 сталеплавильної пилу, 1595 антрацитового штибу) додрібнювали в стирателі, додавали бішофіт в кількості 0-15 95 (залежно від досліду), розчинений у воді до загальної вологості суміші 15-17 95, що забезпечує задовільне пресування і видобування брикетів з осередків преса, і ретельно перемішували протягом 6 хв.
Суміш витримували протягом 0,4-3,0 год. для визначення оптимальної тривалості її витримки і пресували на гвинтовому механічному пресі в брикети циліндричної форми діаметром 30 мм, висотою 20 мм і об'ємом 14,1 см3.
Таблиця 1
Гранулометричний склад сировини і матеріалів, 90
Середній зееенннтннни од рочерворяоюм оте 28,0 с 13,0-1,611,6-0,40,4-0,05) «0,05 | частинок, 3,0
ММ
1. Пил сталеплавильна, у т.ч. зплептродуовихлчей 01707756 | 6060 олом 2.Теж,післядодрібнювання.д | - | - | - | 05 1 88 | 90,7 | 00475 3.Концентратзалізорудний./// | - | - | - | б2 1 60,7 | 39 | 01484 4.Теж, післядодрібнюванняд | - | - | - | - / 123 | 87,7 | 00496 5.Антрацитовийштиб.д | - 1Щ|1,91|268)| 328 324 | бл | 1233 6б.Теж,післядодрібнюванняд | - | - | - | 05 | 11,39 | 88.2 | 00525 7.Вапногашенеї /-/-:/ 7777771 - | - 1 - | - 121 19791 00292
Те ше 11 1 рою (Головний аналог) " (9. Залізовуглецевий брикет(Заявка) | | | | / | | бо
Таблиця 2
Хімічний склад вихідних матеріалів і металізованих брикетів й 1. Пил сталеплавильна, в ит. злептродуових лей 0159) 279) ов 60) то ов ви 2. Концентрат залізорудний 650 - (252|35| 03 |од, 01-11 05 3. Зола антрацитового штибу? 11771 - 1 - |473| 189 | 46 14 |08| - 4.Вапногашенеї /-: 104 1 - 1 - 1713 03 657 1 | - | з06 5.Бішофітї 77777771 11-11 - 103| - 104 265|04| 715 6. Залізовуглецевий брикет 4 (головний аналог) 45,0 16,4) 3,6 8,8 0,3 |0,3| 9,8 7.Теж відновлений. 729 671175|54| 08 (131 040, - 8. Залізовуглецевий брикет (заявка)! 541 | - |100| 6,91 тї2 |57| 32 |05| 65" (9. Теж, відновлений. /6781675108)|5,3| 1,4 |13,7| 3,9 |06| -
Примітки до табл. 2: 1 - втрати при прожарюванні; 2 - вміст вільного вуглецю в пилу, Стор - 1,2 ув; З - вміст летючих речовин в штибі - 4,4 95, вуглецю Сгор - 82,2 Ус; 4 - без урахування вмісту вуглецю Сгор.
Форма брикетів не має вирішального значення при відновленні і визначається конфігурацією прес-форми. Розмір брикетів не повинен бути надмірним, тому що прогрів великих брикетів здійснюється довше, що неефективно. Оптимальна фракція брикетів 30 мм. Брикетування вели під тиском 50 МПа, який доступен основним типам поширених валкових пресів продуктивністю до 50 т / год. 7, с. 349).
Сушіння брикетів здійснювали при температурі 2507 С протягом 0,5 год., що забезпечує ефективне видалення вологи і запобігає зниженню міцності вугільного компонента в результаті його піролізу (7, с 1731.
Відновлення брикетів здійснювали в ковальській печі шляхом нагрівання до заданої температури встановлених в неї закритих кришкою металевих стаканів. Тривалість відновлення визначали по припиненню згоряння газу, що виходить з-під кришки стакану. 2. Вибір оптимального розміру частинок.
Вибір оптимального розміру частинок, що забезпечують мінімальну тривалість відновлення брикетів, проведений на підставі вихідних (табл. 1 і табл. 2), літературних і розрахункових даних, а також експериментальної залежності, які представлені в табл. 3.
Таблиця З
Розрахунково-експериментальний взаємозв'язок тривалостівідновлення (хв) та середнього розміру частинок в брикетах о Середній розмір частинок в брикетах, мм
Температура, ЄС 770 170048 0,383 1100 1200 50 | 15 | 275 | 35 | 495 | 55 | 90 | 120
Для наочності отриману залежність представимо в графічному вигляді на кресленні, де лінія - х- представляє залежність тривалості відновлення брикетів від розміру частинок при температурі відновлення 1100 "С, а лінія --й - характеризує ту ж залежність, але при 1200 "С.
За даними табл. 3 і кресленням. в табл. 4 визначено середній розмір частинок, що забезпечують оптимальну для умов заявленого способу тривалість відновлення залізовуглецевих брикетів.
Таблиця 4
Визначення середнього розміру частинок в брикетах, забезпечує мінімальну тривалість відновлення
Розмір частинок в брикетах, мм менше 0,048 від 0,048 до 0,1
Тривалість відновлення брикетів Тривалість відновлення : . . .. - й Тривалість відновлення брикетів мінімальна і становить менш як | брикетів становить 20,5-34,5 ізко зростає з 35-42 хв до З го 20,5 хв при 1100 "С і 15 хв при хв при 1100 "С і 15-27,5 хв при Р ко зр д од. о о і більше. Хоча це частково і 1200 "С, проте витрати на 1200 "С, а витрати на . : й ни с. - відповідає сучасному рівню, але стирання суміші зростають стирання суміші не значні, що - не дозволить використовувати настільки, що робить не веде до зниження б . й . рикети в інтенсивних процесах виробництво брикетів ефективності способу. до . металізації. Висновок. Мета неефективним. Висновок. Мета Висновок. Мета корисної . й . . . корисної моделі не досягається. корисної моделі не досягається. моделі досягнута.
Таким чином, найбільш ефективною (за критеріями мінімальної тривалості відновлення і допустимих витрат на дроблення) є середня крупність частинок суміші, яка брикетується, яка становить 0,048-0,1 мм, що дозволяє повністю вирішити задачу, яка поставлена перед корисною моделлю. 3. Визначення кількості сполучного.
Відповідно до вихідним умов як сполучний вибраний універсальний і багатофункціональний бішофіт, який виконує також роль флюсу і речовини, що видаляє деякі шкідливі домішки.
Кількість сполучного визначено дослідним шляхом виходячи з того, що відновлення брикетів передбачається здійснювати в індукційних печах або в печах швидкого нагріву 7, с. 3701, або використовувати в інтенсивних конвертерних процесах, де навантаження на брикети істотно нижче, ніж в домених печах.
Так, з практики переробки брикетів в доменному виробництві відомо, що задовільною є міцність брикетів на роздавлювання, яка становить не менше 250 кгс / му, або 25,5 МпПа |8, с. 2134. З урахуванням даних (9, с. 25| межа міцності на роздавлювання для брикетів, використовуваних в процесах виробництва сталі, приймаємо на рівні 12-15 МПа.
Випробування брикетів на міцність шляхом їх роздавлювання здійснювали на випробувальній машині типу ЕЄО-40 з точністю вимірювання 1 95.
Результати випробувань на роздавлювання брикетів, що містять 85 95 сталеплавильної пилу поточного виходу і 15 95 антрацитового штибу, при різному вмісті бішофіту представлені в табл. 5.
Таблиця 5
Склад суміші досліджених брикетів і їх міцність на роздавлювання
Номер досліду
Показник 1 | 2131 4|51|16 | 7 1. Склад суміші, яка брикетується пи п ПО ПНЯ Я Я ПОЛ 80,75 | 77,78 | 77,35 | 75,65 | 75,23 | 72,25 14,25 | 13,72 | 13,65 | 13,95 | 13,27 | 12,75 осполучна-бішофіт 77777711 0 | 5 | 851 9 | 11 | 115 15 2. Міцність на роздавлювання брикетів, сушених при 250 "С, МПа 3,8 112. 12,0 | 15,0 | 15,5 | 17,8
Виходячи з даних табл. 5 в табл. 6 визначаємо граничну кількість бішофіту, що забезпечує брикетам задану міцність 12-15 МПа.
Таблиця 6
Вплив кількості бішофіту на міцність брикетів на роздавлювання
Кількість бішофіту в суміші, яка брикетується, 95 менше 9,0 від 9,0 до 11,0 більше 11,0 о. о. Брикети мають міцність на
Брикети мають міцність на| Брикети мають міцність на с й роздавлювання 15,5 МПа і більше роздавлювання 11,2 МПа ії роздавлювання 12-15 МПа, т. . . що вище максимально заданогс менше, що нижче мінімально що відповідає заданим вня 15 МПа. Так само має місце встановленого рівня 12 МПа. рівнем 12-15 Мпа! Р й . й Ц й і перевитрата бішофіту, ще
Висновок. Мета корисної Висновок. Мета корисної : : неефективно. Висновок. Мета моделі не досягається. моделі досягнута. . . корисної моделі не досягається.
Таким чином, використання бішофіту в кількості 9-11 95 дозволяє повністю вирішити завдання, поставлене перед корисною моделлю. 4. Визначення тривалості витримки суміші, яка брикетується.
Для виявлення значущості впливу фактора витримки суміші, яка брикетується на міцність брикетів виконано дослідження, результати якого для мінімальної міцності брикетів представлені в табл. 7.
Таблиця 7
Залежність міцності брикетів на роздавлюваннявід тривалості вилежування підготовленої суміші
Номер, досліду
Показник " 1 | 21314 |5 1 6 1. Зміст бішофіту, 95 8090 | 90 | 90 | 90 9 2. Тривалість вилежування суміші, год. 3. Міцність на роздавлювання брикетів, висушени
І ' 11,9. 124 | 153,01 15,2 | 13,3 | 134 при 2507 С, МПа " " " " " "
Виходячи з даних табл. 7 в табл. 8 визначаємо оптимальну тривалість вилежування підготовленої суміші, що забезпечує брикетам перевищення мінімальної заданої міцності 12
МПа.
Таблиця 8
Визначення впливу тривалості витримки суміші на міцність брикетів
Тривалість витримки суміші, годин менше 0,5 від 0,5 до 1,5 більше 1,5 о. го. Брикети мають міцність на
Брикети мають міцність на| Брикети мають міцність на норах
І роздавлювання 13,3 МПа і більше, що роздавлювання 11,9 МПа ії роздавлювання 12,4-13,2 й вище заданих 12 МПа. Проте надмірно менше, що нижче заданих|і МПа, що вище заданих 121). й збільшується тривалість витримки 12 МПа. Висновок. Мета МПа. я й й 4 суміші, що затратно. Висновок. Мета корисної моделі не Висновок. Мета корисної корисної досягається. моделі досягнута. . моделі не досягається.
Таким чином, витримка суміші протягом 0,5-1,5 год. дозволяє повністю вирішити завдання, поставлене перед корисною моделлю.
Процес одержання самовідновлюючих залізовуглецевих брикетів, якій відповідає заявленому способу, полягає в наступному.
Як вихідну залізорудну сировину беремо сталеплавильну пил, а як вуглецевий компонент - антрацитовий штиб в співвідношенні 85: 15, гранулометричний і хімічний склади яких представлені в табл. 1 і 2.
Дозировані компоненти суміші змішують, подрібнюють і ущільнюють в стирателі до середнього розміру частинок 0,048 мм, а потім подають на змішування в лопастном змішувачі зі сполучним - бішофітом в кількості 10 95. Його поставляють в рідкому вигляді розчина бішофіту, що містить воду в кількості 50,4 95, якій розбавляють водою з урахуванням вологи, що міститься в сировині, до загальної вологості суміші 16 95.
Отриману суміш витримують в бункері протягом 1 години для вирівнювання вологості по всьому об'єму суміші. Витриману суміш пресують під тиском 50 МПа на вальцьовому пресі в брикети фракції 30 мм об'ємом 14,1 сму, а потім подають на сушіння в стрічкову піч. Сушіння брикетів здійснюють при температурі 250 С протягом 0,5 год.,що забезпечує ефективне видалення вологи. Висушені брикети в гарячому вигляді подають в піч для відновлення та металлізації.
Спосіб дозволяє підвищити ступінь відновлення заліза з 98,2 95 до 99,6 95 і скоротити тривалість відновлення з 1,2-2,0 год. до 0,25 год.
Джерела інформації: 1. Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке: пат. 2154680 РФ, МПК
С228 1/243, 7/00 // Б.Е. Агеев, В.П. Лемякин, Г.Н Еланский и др. - Мо 99104430/02; заявл. 05.03.1999; опубл. 20.08.2000. 2. Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке: пат. 2187563 РФ, МПК
С228 1/242, 7/00 // Б.Е. Агеев, В.С. Антонов, В.П. Лемякин и др. - Мо 2000125040/02; заявл. 03.10.2000; опубл. 20.08.2002. 3. Способ извлечения железа из железосодержащих материалов: пат. 2147617 005, МПК
С218 1/245, 7/02, В29С 47/36 // Форд Джордж У., Ламберт Ричард С, Мздсен Рассел Г. - Заявл. 08.02.1996; опубл. 20.04.2000. 4. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебноеє пособие для вузов.-21-е изд., стереотипноеє / Под ред.
Рабиновича В.А. - Л.: Химия, 1980.-720 с. 5. Равич Б.М. Комплексное использование сьірья и отходов / Б.М. Равич, В.П. Окладников,
В.Н. Льгач и др. - М.: Химия, 1988.-288 с. 6. Залізовмісний брикет для металургійного виробництва: пат. 80234 ОА, МПК С218 1/242 //
В.В. Ожогін, І.А. Ковалевський, О.В. Жерліцина та ін. - Мо а200610274; заявл. 26.09.2006; опубл.
Зо 27.06.2007. 7. Ожогин В.В. Основьі теории и технологий брикетирования измельченного металлургического сьірья: Монография. - Мариуполь, ПГТУ, 2010.-442 с. 8. Лурье Л.А. Брикетирование в черной и цветной металлургии / Л.А. Лурье. - М.:
Металлургиздат, 1963.-324 с. 9. Равич Б.М. Брикетированиє в цветной и черной металургии - М.: Металлургия, 1975.- 232 б.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ40 Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів, що включає змішування залізовмісного і вуглецевого компонентів з флюсом і сполучним, гомогенізацію отриманої суміші, пресування і подальше сушіння, який відрізняється тим, що суміш залізо- і вуглецевмісних компонентів, перед введенням сполучного, подрібнюють до середнього розміру частинок 0,048-0,1 мм, а як сполучне і флюс використовують бішофіт в кількості 9-11 95, а підготовлену суміш перед45 пресуванням витримують протягом 0,5-1,5 год.7 нин тфтичтнтнтнннннннтннтнтнннтнтннтнтннттннтнтннтнтнитнтннтнннтнннтнтнтнтнтпнплплнлплптптптнишенники Що Фе жи А Я МК НИ ж ПН КО А А АН НН МОНА о зо Уа кл ни ни в а наш Ви В и и в див ек ЕВ БОБИ Я ау лин п п о по по ор о пор, пол пор пох по пор я м миши и нн нн нн п п п п по по п по п по в но о 04 02 03 04 05 06 07 08 09 1 Середній розмір частинок відновлюваного матеріалу, мм
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202003578U UA145391U (uk) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202003578U UA145391U (uk) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA145391U true UA145391U (uk) | 2020-12-10 |
Family
ID=74104468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202003578U UA145391U (uk) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA145391U (uk) |
-
2020
- 2020-06-15 UA UAU202003578U patent/UA145391U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI245802B (en) | Method of producing a metallized briquette | |
UA80228C2 (en) | Method for producing of briquettes from coal, method for producing of iron melt and device for producing of iron melt | |
CN102618718B (zh) | 钢厂含铁粉尘制备高强度生球的方法 | |
Mousa et al. | Novel approach towards biomass lignin utilization in ironmaking blast furnace | |
US7105114B2 (en) | Briquetting of lime based products with carbon based additives | |
GB1473340A (en) | Process for producing self-sufficient hot-coke briquettes for use in a metallurgical process | |
UA145391U (uk) | Спосіб одержання залізовуглецевих брикетів | |
DE4432721A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von eisenhaltigen Briketts | |
CN114058763A (zh) | 一种高压缩性还原铁粉的制备方法 | |
CN112538557A (zh) | 一种铝业废阴极炭块无害化、资源化处置的系统和方法 | |
DE19520651B4 (de) | Verfahren zur Verwertung und Entsorgung von Klär- bzw. Wasserwerksschlämmen | |
US1614369A (en) | Process of conglomerating fine ores, flue dust, the residue of roasting pyrites, small coke, and the like | |
Shoko et al. | Briquetted chrome ore fines utilisation in Ferrochrome production at Zimbabwe alloys | |
CN1078605C (zh) | 炼制冶金焦的湿磨焦粉配煤方法及其湿磨焦粉工艺 | |
RU2098380C1 (ru) | Способ получения материала из отходов металлургического производства | |
Abdelrahim | Recycling of steel plant by-products by cold bonded briquetting | |
RU2593565C1 (ru) | Способ брикетирования металлической стружки | |
US791799A (en) | Ore-briquet. | |
DE677261C (de) | Verfahren zur Vorbereitung von Eisenerzen fuer das Reduzieren und Schmelzen | |
US176787A (en) | Improvement in processes for treating molten metals | |
CN113621797A (zh) | 一种脱硫铅膏砖及其制备方法 | |
Evans et al. | Recycling steelmill byproducts–some practical developments and outstanding issues | |
RU2333252C1 (ru) | Способ выплавки стали | |
Kirienko et al. | Investigation the influence of composition and shape on briquettes compression strength | |
UA75527C2 (en) | A method for making iron-containing briquettes based on waste of metallurgical production |