[go: up one dir, main page]

RU2412258C1 - Briquette for metallurgical production - Google Patents

Briquette for metallurgical production Download PDF

Info

Publication number
RU2412258C1
RU2412258C1 RU2009125872A RU2009125872A RU2412258C1 RU 2412258 C1 RU2412258 C1 RU 2412258C1 RU 2009125872 A RU2009125872 A RU 2009125872A RU 2009125872 A RU2009125872 A RU 2009125872A RU 2412258 C1 RU2412258 C1 RU 2412258C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
production
waste
briquette
briquettes
Prior art date
Application number
RU2009125872A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валерьевич Чичварин (RU)
Александр Валерьевич Чичварин
Анна Стефановна Тимофеева (RU)
Анна Стефановна Тимофеева
Людмила Николаевна Крахт (RU)
Людмила Николаевна Крахт
Татьяна Владимировна Никитченко (RU)
Татьяна Владимировна Никитченко
Евгений Станиславович Тимофеев (RU)
Евгений Станиславович Тимофеев
Original Assignee
Александр Валерьевич Чичварин
Анна Стефановна Тимофеева
Людмила Николаевна Крахт
Татьяна Владимировна Никитченко
Евгений Станиславович Тимофеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валерьевич Чичварин, Анна Стефановна Тимофеева, Людмила Николаевна Крахт, Татьяна Владимировна Никитченко, Евгений Станиславович Тимофеев filed Critical Александр Валерьевич Чичварин
Priority to RU2009125872A priority Critical patent/RU2412258C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2412258C1 publication Critical patent/RU2412258C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: briquette consists of iron containing waste from production of direct reduction of iron in form of iron containing slime - 40-60 %, metallised breakage 25-55 %, carbon containing material 3-10 %, binding including water solution of liquid glass 1-2 % and water dispersion on base of polyvinyl-acetate 2-3 %.
EFFECT: utilisation of production waste from direct reduction of iron; production of briquettes for metallurgical production with level of harmful impurities below allowed levels and possessing sufficient durability for transporting, melting and at moistening.
1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству чугуна и стали с подготовкой шихтового материала в виде брикетов.The invention relates to metallurgy, namely to the production of cast iron and steel with the preparation of the charge material in the form of briquettes.

Известен брикет для металлургического производства, включающий железосодержащие мелкодисперсные отходы, углеродсодержащий материал и связующее причем в качестве железосодержащих отходов используют отходы сталеплавильного производства, а в качестве - замасленную окалину и известь (патент РФ №2317341, МПК С22В 1/245, публ. 20.02.2008). Шихту прессуют и брикеты выдерживают во влажной среде.A known briquette for metallurgical production, including iron-containing fine waste, carbon-containing material and a binder, and steel-making waste is used as iron-containing waste, and oily scale and lime are used as iron waste (RF patent No. 2317341, IPC С22В 1/245, publ. 02.20.2008 ) The mixture is pressed and the briquettes are kept in a humid environment.

Известное решение довольно затратно, и его невозможно применить для получения брикетов из отходов производства по прямому восстановлению железа.The known solution is quite expensive, and it is impossible to apply it to obtain briquettes from waste products for the direct reduction of iron.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является брикет для металлургического производства, включающий железосодержащие отходы, углеродсодержащий материал, связующее с жидким стеклом, причем в качестве связующего используют смесь суглинка, глины или полевого шпата и карбоната натрия. Состав брикета известен из способа подготовки шихтового материала (патент РФ №2154680, МПК С22В 1/243, публ. 20.08.2000).The closest technical solution adopted for the prototype is a briquette for metallurgical production, including iron-containing waste, a carbon-containing material, a binder with liquid glass, and a mixture of loam, clay or feldspar and sodium carbonate is used as a binder. The composition of the briquette is known from the method of preparing the charge material (RF patent No. 2154680, IPC С22В 1/243, publ. 08/20/2000).

Недостатком прототипа является то, что получаемые брикеты имеют недостаточную прочность (особенно на удар), а также низкую влагоустойчивость.The disadvantage of the prototype is that the resulting briquettes have insufficient strength (especially impact), as well as low moisture resistance.

Задача изобретения - использование отходов производства по прямому восстановлению железа в качестве сырья для доменного и сталеплавильного производств путем изготовления брикетов, обладающих достаточной прочностью и восстанавливаемостью железа.The objective of the invention is the use of waste products for the direct reduction of iron as raw materials for blast furnace and steelmaking by manufacturing briquettes with sufficient strength and recoverability of iron.

Поставленная задача достигается тем, что в брикете для металлургического производства, включающем железосодержащие отходы, углеродсодержащий материал, связующее с жидким стеклом, в качестве железосодержащих отходов используют отходы производства по прямому восстановлению железа в виде железосодержащего шлама и металлизованной мелочи, связующее содержит водную дисперсию на основе поливинилацетата при следующем соотношении компонентов, мас.%:This object is achieved in that in a briquette for metallurgical production, including iron-containing waste, carbon-containing material, a binder with liquid glass, iron-containing waste is used as waste from the production of direct reduction of iron in the form of iron-containing sludge and metallized fines, the binder contains an aqueous dispersion based on polyvinyl acetate in the following ratio of components, wt.%:

железосодержащий шламiron sludge 40-6040-60 металлизованная мелочьmetallized trifle 25-5525-55 углеродсодержащий материалcarbon material 3-103-10 водный раствор жидкого стеклаaqueous solution of water glass 1-21-2 водная дисперсия на основе поливинилацетатаpolyvinyl acetate-based aqueous dispersion 2-32-3

Решение поставленной задачи возможно исходя из условий взаимодействия полимерной и силикатной составляющих связующего с другими компонентами брикета. С увеличением давления происходит переход полимерной составляющей связующего в сверхвысокоэластическое состояние обратимой деформации. В таких условиях воздействия давления на сверхтекучий полимер, согласно теории адгезионной прочности Гриффица-Ирвина, в значительной степени возрастают его адгезионные свойства за счет образования полимерной матрицы с одновременной усадкой полимера на твердой поверхности брикета из-за разницы коэффициентов объемного расширения контактирующих тел, что вызывает внутреннее напряжение, при этом реологический эффект отталкивания не оказывает существенного воздействия на композицию, т.к. относительно низкая вязкость сверхтекучего полимера способствует наиболее полному смачиванию шероховатой поверхности. Указанный эффект окончательно проявляется после удаления растворителя и высыхания композиции. Кроме того, согласно механической теории адгезии, с увеличением шероховатости поверхности адгезионная прочность растет, что обусловлено как увеличением площади поверхности, так и образованием механических зацеплений между полимером и субстратом за счет затекания полимера в шероховатости, что тем больше, чем ниже вязкость полимера.The solution to this problem is possible based on the conditions of interaction of the polymer and silicate components of the binder with other components of the briquette. With increasing pressure, the polymer component of the binder undergoes a transition to the ultra-high elastic state of reversible deformation. Under such conditions, the pressure on a superfluid polymer, according to the Griffitz-Irwin theory of adhesive strength, significantly increases its adhesive properties due to the formation of a polymer matrix with simultaneous shrinkage of the polymer on the solid surface of the briquette due to the difference in the volume expansion coefficients of the contacting bodies, which causes an internal stress, while the rheological effect of repulsion does not have a significant effect on the composition, because the relatively low viscosity of the superfluid polymer contributes to the most complete wetting of the rough surface. This effect finally manifests itself after removal of the solvent and drying of the composition. In addition, according to the mechanical theory of adhesion, with an increase in the surface roughness, the adhesive strength increases, which is due to both an increase in the surface area and the formation of mechanical links between the polymer and the substrate due to the flowing of the polymer in the roughness, which is the greater, the lower the viscosity of the polymer.

Жидкое стекло в связующем повышает жесткость и прочность брикетов. Спрессованная композиция с жидким стеклом сохраняет свою прочность в дальнейшей термообработке на стадии выплавки стали или чугуна при температуре свыше 800°С.Liquid glass in a binder increases the rigidity and strength of briquettes. The pressed composition with liquid glass retains its strength in further heat treatment at the stage of steel or cast iron smelting at temperatures above 800 ° C.

Состав брикетов был подобран в результате проведенных экспериментов.The composition of the briquettes was selected as a result of the experiments.

Брикеты изготавливали следующим образом.Briquettes were made as follows.

Исходными компонентами являлись:The initial components were:

железосодержащий шлам, образующийся в производстве по прямому восстановлению железа на установках горячего брикетирования железа, фракции менее 1 мм;iron-containing sludge generated in the production of direct reduction of iron in hot iron briquetting plants, fractions less than 1 mm;

металлизованная мелочь, образующаяся в производстве по прямому восстановлению железа на установках горячего брикетирования железа, фракции менее 5 мм;metallized fines formed in the production of direct reduction of iron in hot briquetting plants of iron, fractions less than 5 mm;

углеродсодержащий материал в качестве восстановителя и науглероживателя металла в виде коксовой мелочи, фракции менее 1 мм;carbon-containing material as a reducing agent and carburizing agent in the form of coke breeze, fractions less than 1 mm;

50% водный раствор жидкого стекла, часть связующего;50% aqueous solution of water glass, part of a binder;

50% водная дисперсия на основе поливинилацетата, в частности водная дисперсия низкомолекулярного средневязкого лакового сополимера винилового эфира50% aqueous dispersion based on polyvinyl acetate, in particular an aqueous dispersion of a low molecular weight medium viscosity varnish vinyl ester lacquer

уксусной кислоты с винилпропионатом, пластифицированного бутилбензилфталатом, часть связующего.acetic acid with vinyl propionate, plasticized with butylbenzylphthalate, part of the binder.

Готовили сухую смесь, смешивая железосодержащий шлам и металлизованную мелочь. Перемешивали части связующего. Смешивали сухую смесь и связующее в течение 10 сек. Перемешивали состав и коксовую мелочь в течение 1 мин. Заполняли формы и прессовали при давлении 20 МПа. Брикеты цилиндрической формы диаметром 50 мм и высотой 20 мм.A dry mixture was prepared by mixing iron-containing sludge and metallized fines. The binder parts were mixed. The dry mixture and binder were mixed for 10 seconds. The composition and coke breeze were mixed for 1 min. The molds were filled and pressed at a pressure of 20 MPa. Briquettes of cylindrical shape with a diameter of 50 mm and a height of 20 mm.

Составы брикетов, мас.%:The composition of the briquettes, wt.%:

Состав №1: ЖШ - 30, УМ - 2, ВРЖС - 0,5, ВДП - 1,5, ММ - 66.Composition No. 1: ЖШ - 30, УМ - 2, ВРЖС - 0.5, ВДП - 1.5, ММ - 66.

Состав №2: ЖШ - 39, УМ - 3, ВРЖС - 1, ВДП - 2 ММ - 55.Composition No. 2: ЖШ - 39, УМ - 3, ВРЖС - 1, ВДП - 2 ММ - 55.

Состав №3: ЖШ - 50, УМ - 7, ВРЖС - 1,5, ВДП - 2,5 ММ - 39.Composition No. 3: ЖШ - 50, УМ - 7, ВРЖС - 1,5, ВДП - 2,5 ММ - 39.

Состав №4: ЖШ - 60, УМ - 10, ВРЖС - 2 ВДП - 3 ММ - 25.Composition No. 4: ЖШ - 60, УМ - 10, ВРЖС - 2 ВДП - 3 ММ - 25.

Состав №5: ЖШ - 70, УМ - 12, ВРЖС - 2,5, ВДП - 3,5, ММ - 12,Composition No. 5: ЖШ - 70, УМ - 12, ВРЖС - 2.5, ВДП - 3.5, ММ - 12,

где ЖШ - железосодержащий шлам; УМ - углеродсодержащий материал при 100% углерода; ВРЖС - водный раствор жидкого стекла; ВДП - водная дисперсия поливинилацетата; ММ - металлизованная мелочь.where ZhSh - iron-containing sludge; UM - carbon-containing material at 100% carbon; ВРЖС - an aqueous solution of water glass; VDP - aqueous dispersion of polyvinyl acetate; MM is a metallized trifle.

Химический состав брикетов, %: Fe общ. - 78-80, Fe мет.- 56-61, FeO - 23-29, SiO2 -3,6-3,9, CaO - 1,5-1,6, S - 0,05-0,06, P - 0,01.The chemical composition of the briquettes,%: Fe total. - 78-80, Fe met. - 56-61, FeO - 23-29, SiO 2 -3.6-3.9, CaO - 1.5-1.6, S - 0.05-0.06, P is 0.01.

Результаты испытаний брикетов приведены в таблице.The test results of the briquettes are shown in the table.

ПараметрыOptions Составы брикетаBriquette Compositions 1one 22 33 4four 55 Прочность брикетов на сжатие, кгс/см2 The strength of the briquettes in compression, kgf / cm 2 Прессование 10 секPress 10 sec после прессованияafter pressing 4,44.4 6,96.9 7,77.7 8,08.0 5,15.1 через 2 часа выдержкиafter 2 hours exposure 6,26.2 8,08.0 8,68.6 10,210,2 7,37.3 через 24 часа выдержкиafter 24 hours exposure 6,66.6 8,38.3 9,19.1 10,610.6 7,97.9 Прессование 3 минPressing 3 min после прессованияafter pressing 7,37.3 10,910.9 11,611.6 13,213,2 6,26.2 через 2 часа выдержкиafter 2 hours exposure 9,39.3 11,911.9 13,813.8 13,413,4 8,28.2 через 24 часа выдержкиafter 24 hours exposure 9,69.6 12,412,4 13,913.9 14,614.6 8,48.4 Прочность на удар (число сбрасываний с высоты 1,5 м на стальную плиту)Impact strength (number of drops from a height of 1.5 m onto a steel plate) После прессования 10 секAfter pressing 10 sec 1one 33 33 4four 22 После прессования 3 минAfter pressing 3 min 22 4four 55 55 22

Использование брикетов позволяет утилизировать отходы производства по прямому восстановлению железа в качестве сырья для доменного и сталеплавильного производств.The use of briquettes makes it possible to utilize waste from the direct reduction of iron as a raw material for blast furnace and steelmaking.

Получаемые брикеты не содержат сверх допустимого уровня вредных для металлургического процесса примесей, обладают прочностью достаточной для транспортировки и плавки, сохраняют прочность при увлажнении.The resulting briquettes do not contain, in excess of the permissible level, impurities harmful to the metallurgical process, have sufficient strength for transportation and smelting, and retain strength when wetted.

Claims (1)

Брикет для металлургического производства, содержащий железосодержащие отходы, углеродсодержащий материал, связующее, включающее водный раствор жидкого стекла, отличающийся тем, что в качестве железосодержащих отходов используют отходы производства по прямому восстановлению железа в виде железосодержащего шлама и металлизованной мелочи, а связующее дополнительно включает водную дисперсию на основе поливинилацетата, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
железосодержащий шлам 40-60 металлизованная мелочь 25-55 углеродсодержащий материал 3-10 водный раствор жидкого стекла 1-2 водная дисперсия на основе поливинилацетата 2-3
A briquette for metallurgical production containing iron-containing waste, a carbon-containing material, a binder, including an aqueous solution of liquid glass, characterized in that the iron-containing waste uses waste from the direct reduction of iron in the form of iron-containing sludge and metallized fines, and the binder further includes an aqueous dispersion of based on polyvinyl acetate, in the following ratio, wt.%:
iron sludge 40-60 metallized trifle 25-55 carbon material 3-10 aqueous solution of water glass 1-2 polyvinyl acetate-based aqueous dispersion 2-3
RU2009125872A 2009-07-06 2009-07-06 Briquette for metallurgical production RU2412258C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125872A RU2412258C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Briquette for metallurgical production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125872A RU2412258C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Briquette for metallurgical production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2412258C1 true RU2412258C1 (en) 2011-02-20

Family

ID=46310068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009125872A RU2412258C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Briquette for metallurgical production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2412258C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759284C1 (en) * 2020-12-08 2021-11-11 Александр Викторович Федяшин Method for obtaining alumina-containing material from secondary aluminum raw materials for refining and forming slag during steel smelting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759284C1 (en) * 2020-12-08 2021-11-11 Александр Викторович Федяшин Method for obtaining alumina-containing material from secondary aluminum raw materials for refining and forming slag during steel smelting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100958987B1 (en) Lime-based steelmaking additives and their manufacturing method
CN101851106B (en) Antioxidation aluminium unburned carbon brick and preparation method thereof
CN110698179A (en) High-performance magnesia carbon brick and preparation method thereof
JPH08506144A (en) Slag defoaming composite material
CN101691621B (en) Method of producing sponge iron from carbon dedusting ash and iron scales
RU2412258C1 (en) Briquette for metallurgical production
CN106145966B (en) A kind of blast furnace mud bonding agent and blast furnace mud
CN100355910C (en) Composite carbon-containing pellet
US8025727B2 (en) Agglomerated stone for using in shaft, corex or blast furnaces, method for producing agglomerated stones and use of fine and superfine iron ore dust
CN108265223B (en) Carbon constructional quality steel material and its production technology
RU2312883C2 (en) Method of forming charge for production of metallurgical coke from solid natural components
CN100564552C (en) Binding agent of a kind of pellet ore and preparation method thereof
RU2352648C2 (en) Charge for manufacturing of bricks for metallurgical production
CN105506219A (en) Aluminum-free heating agent for chemical heating outside molten steel furnace and preparation method thereof
KR101634069B1 (en) Coal briquettes and method for manufacturing the same
RU2123029C1 (en) Carbon-containing briquet and method of manufacture thereof
SU1168623A1 (en) Briquettes for making manganese ferro-alloys
RU2334785C1 (en) Coke briquette
CN103121099B (en) Amorphous boron contained sliding nozzle refractory brick made by combing unfired metal with aluminum, carbon and zirconium materials and production method thereof
RU2000344C1 (en) Binder for making of chromite-aluminocoked briquettes
RU2317341C2 (en) Briquette for metallurical process and method of production of such briquette
JPS59190258A (en) Basic refractories and formed body
RU2083681C1 (en) Briquette for production of pig iron and steel
WO2019196910A1 (en) Iron oxide carbon-containing sintering-free mold brick for cupola and shaft furnace, preparation method therefor, and use thereof
KR19990066823A (en) High carbon briquette

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110707