RU2412258C1 - Briquette for metallurgical production - Google Patents
Briquette for metallurgical production Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 229940075065 polyvinyl acetate Drugs 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N ethenyl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC=C UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
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.%:
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.
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)
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)
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 |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125872A patent/RU2412258C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
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 |