Способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна

Авторы патента:

Новомейский Юрий Донатович (RU)

Гордеев Александр Вячеславович (RU)

Новомейский Михаил Юрьевич (RU)

Князев Алексей Сергеевич (RU)

C22B1/244 - органическими

Владельцы патента RU 2510684:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к металлургическому, литейному производству, в частности к изготовлению чугунов, работающих в условиях абразивного износа. Способ включает приготовление смеси исходного материала с последующим формованием. В качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов, смешанные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом. В качестве связующего вводят 40% водный раствор глиоксаля. Соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: металлическая стружка и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов - 60, криолит - 20, цирконовый концентрат - 7,5, ильменитовый концентрат - 7,5, 40% водный раствор глиоксаля - 5. Полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, формуют в брикет посредством прессования, который затем сушат 3 ч при 80°С. Использование брикетов согласно изобретению позволит повысить износостойкость получаемого чугуна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к металлургическому, литейному производству, в частности к изготовлению чугунов, работающих в условиях абразивного износа.

Известен способ брикетирования металлической стружки (патент РФ №2251580, С22В 1/248, С22В 1/243, 10.05.2005). Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлообработки. Способ брикетирования металлической стружки, включающий ее дробление, очистку, нагрев, добавление шлама, связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме. В качестве связующего материала используют водно-цементную пасту 30-40%-ной концентрации в количестве 4-7% от массы брикета. Изобретение позволит прессовать малопластичную труднодеформируемую стружку и повысить прочность брикетов. Основные недостатки:

1) Способ не предусматривает ввод в брикет легирующих и/или модифицирующих добавок.

2) Примененяемый в качестве связующего цемент будет отрицательно влиять на качество выплавляемого металла.

Известен способ получения брикетов из дисперсных материалов (Патент РФ №2274666, С22В 1/243, опубл. 20.04.2006). Изобретение относится к области металлургии, преимущественно получению брикетов из дисперсных материалов, образующихся при дроблении ферросилиция и его фракционировании. Компоненты смеси, состоящей преимущественно из дисперсного кремнийсодержащего наполнителя - основная часть смеси, а также из порошкообразного компонента связующего и водного 10-30%-ного раствора каустической соды, дозируют, осуществляют их смешивание, прессование и упрочнение. В качестве порошкообразного компонента связующего используют саморассыпающийся шлак феррохромового производства в количестве 3-25%. Раствор каустической соды перед дозированием нагревают до температуры 30-100°С. Изобретение позволит повысить прочность брикетов, сократить время их упрочнения, уменьшить потери активного кремния в брикетах, повысить их растворимость в расплавленных металлах и сплавах. Недостатком известного изобретения является использование каустической соды в качестве связующего, что требует особых условий к производству брикетов и их хранению.

Известен способ изготовления брикетов из отходов ферросплавов (Патент РФ №2272082, С22В 1/243, опубл. 20.03.2006), выбранный в качестве прототипа. Изготовление брикетов из отходов ферросплавов включает приготовление смеси исходного материала с водным раствором жидкого стекла, обработку смеси гидрофобизатором при подготовке к брикетированию и прессование материала в брикеты. В качестве гидрофобизатора в смесь вводят твердую углекислоту при выходе смеси из смесителя и до загрузки в формообразующую оснастку. Изобретение позволит обеспечить высокую скорость уплотнения, уменьшить прилипаемость смеси к формообразующей оснастке, увеличить плотность и прочность брикетов. Недостатками известного изобретения является то, что оно позволяет перерабатывать только отходы производства ферросплавов. Для его изготовления используется твердая углекислота, что в процессе плавки с использованием полученного брикета может привести к образованию неметаллических включений и газовых раковин.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна с целью повышения коррозионной стойкости и эксплуатационных характеристик металлов и сплавов за счет использования дешевых материалов.

Поставленная задача решается тем, что способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна включает приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, но в отличие от прототипа в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и прочие металлические отходы (окалина, лом черных металлов), смешенные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят глиоксаль 40%, при следующем соотношении компонентов, мас.%

Мет.стружка и мет. отходы (окалина, лом черных металлов) - 60%

Криолит - 20%

Цирконовый концентрат - 7,5%

Ильменитовый концентрат - 7,5%

Глиоксаль (р-р 40%) - 5%.

Полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, компактируют в брикеты посредствам прессования, которые затем сушат 3 ч при 80°С.

Приготовление брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна производится в 3 этапа. Металлическая стружка, окалина, лом черных металлов измельчаются до фракции 2-3 см и смешиваются в течение 5 минут в смесители периодического действия. Затем в смеситель подается цирконовый, ильменитовый концентрат и криолит. Смесь перемешивается в течение 10 минут и затем добавляется 40% раствор глиоксаля. Дальнейшее перемешивание проводится в течение 5 минут, после чего смесь выгружается в формы и формуется при небольших нагрузках. Полученные брикеты сушатся в течение 3 часов при температуре 80°С.

Пример конкретного осуществления изобретения приведен ниже.

Пример 1.

Смесь из металлической стружки и окалины (фракция 2-3 мм) в количестве 60 мас.% предварительно смешивали в смесителе периодического действия с цирконовым, ильменитовым концентратом и криолитом в течение 15 минут. Сшивающий агент - 40% раствор глиоксаля подавали в количестве 5%. Смесь распределялась в формы 15×30 см и прессовалась под давлением 0.3 МПа. Прессованные брикеты поступали в сушильную печь и выдерживались при температуре 80°С в течение 3 часов.

Пример 2.

На том же оборудовании изначально загружали смесь измельченного лома черных металлов, цирконового, ильменитового концентрата, криолита и 40% раствора глиоксаля. Смесь перемешивалась в течение 30 минут, сушка проводится, как в примере 1.

Преимуществами настоящего изобретения являются:

1) Применение в качестве титан- и цирконийсодержащих добавок концентратов руд, что способствует снижению стоимости.

2) Применение в качестве сшивающего агента водного раствора глиоксаля, который разлагается на газообразные продукты.

3) Отсутствие необходимости применения высоких давлений при получении брикетов.

На рисунке 1 представлены результаты исследований потери массы образцов в условиях абразивного износа, что подтверждает повышение износостойкости чугуна при использовании настоящего изобретения.

На рисунке 2 представлены результаты по исследованию потери массы образцов чугуна при воздействии соляной кислоты. Приведенные данные показывают, что при содержании брикетов в шихте 30% достигается максимальный эффект повышения коррозионной стойкости.

1. Способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна, включающий приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов, смешанные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят 40% водный раствор глиоксаля, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

металлическая стружка и металлические отходы
в виде окалины и лома черных металлов	60
криолит	20
цирконовый концентрат	7,5
ильменитовый концентрат	7,5
40% водный раствор глиоксаля	5

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, формуют в брикет посредством прессования, который затем сушат 3 ч при 80°С.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас.% с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества.

Способ получения брикетов из руд и концентратов черных металлов // 2484151

Изобретение относится к подготовке металлосодержащего сырья к металлургической переработке, в частности к брикетированию руд и концентратов руд черных металлов. .

Способ переработки железной руды с получением пигмента и брикетов // 2476468

Изобретение относится к способу получения природных (несинтетических) железоокисных пигментов, которые могут использоваться в специальных антикоррозионных грунтовках, применяемых в том числе и для нужд кораблестроения с одновременным получением сырья для металлургической промышленности в виде брикетов.

Способ получения окускованного материала // 2441077

Изобретение относится к получению окускованного материала, который используют для получения металлического железа путем термического восстановления в восстановительной печи с подвижным подом.

Формованные изделия, содержащие лигатуру, и способы их изготовления и использования // 2401871

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при легировании расплава, предпочтительно расплава титана, путем добавления формованных изделий, например, в виде гранул, содержащих лигатуру.

Способ окомкования сульфидных молибденитовых концентратов // 2353678

Изобретение относится к окомкованию сульфидных молибденитовых концентратов грануляцией перед окислительным обжигом. .

Способ подготовки шихты к спеканию // 2280085

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. .

Способ окускования мелкодисперсных железосодержащих материалов для металлургического передела с использованием органического связующего // 2272848

Изобретение относится к способам окускования измельченного железорудного сырья для подготовки его к металлургическому переделу и утилизации железосодержащих отходов.

Шихта для производства агломерата // 2255125

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве агломерата в черной и цветной металлургии, применяемого, в частности, в доменном производстве.

Способ получения окатышей из флюоритового концентрата // 2224803

Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к получению окатышей из флюоритовых концентратов, добавляемых в шлак для снижения его вязкости и удаления вредных компонентов при получении качественных сталей.

Связующее для производства металлургических и угольных брикетов // 2518024

Изобретение относится к технологии подготовки и производства металлургических и угольных брикетов. Связующее для производства брикетов содержит органический полимер в виде полимерного натриево- и полиалкиленоксидного производного полиметилен-нафталинсульфокислот и добавку производных гликозидов. Соотношение указанных компонентов следующее, мас.%: полимерное натриево- и полиалкиленоксидное производное полиметиленнафталинсульфокислот - 30-80%; производные гликозидов - 20-70%. Количество звеньев в полиалкиленоксидной цепи составляет n=5÷25. При этом полимерное натриево- и полиалкиленоксидное производное полиметиленнафталинсульфокислот получено конденсацией сульфокислот нафталина с формальдегидом, а в качестве добавки производных гликозидов используют фруктозиды, глюкозиды, галактозиды или смесь любых указанных соединений. Связующее обладает высокотемпературной стойкостью и механической прочностью при его применении в малых дозировках. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ получения структурированного органоминерального вяжущего // 2529619

Изобретение относится к технологии получения вяжущего вещества из сырья природного происхождения и может быть использовано при брикетировании материалов для изготовления топливных и технологических брикетов. Способ получения структурированного органоминерального вяжущего включает, по меньшей мере, однократное кавитационное диспергирование смеси торфа и воды при соотношении торфа к воде 1:4-1:4,5. Диспергирование ведут до достижения смесью температуры 80-90°C, которую затем охлаждают до комнатной температуры с получением готового продукта. Обеспечивается сохранение вяжущих свойств продукта длительное время при хранении.

Способ ингибирования выброса твердых частиц во время трения термообработанных железорудных окатышей и применение спиртового побочного продукта для ингибирования выброса твердых частиц // 2532771

Группа изобретений относится к способу ингибирования выброса твердых частиц, вызванного трением термообработанных железорудных при их перемещении, укладке, погрузке и разгрузке. На термообработанные и удаленные из печи при температуре 200°С железорудные окатыши распыляют глицерин, полученный от производства биотоплива, в частности 500 г на тонну термообработанных окатышей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ брикетирования металлической стружки // 2574941

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Металлическую стружку, состоящую из стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают и уплотняют в пресс-форме. Стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов в отношении 3:1, перемешивают в течение 0,5-1 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3. Затем добавляют связующий материал из расчета 10-20% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты при следующем соотношении мас.%: бентонит 10-15, маршалит 20-30, шлам электросталеплавильных печей - остальное, и пастообразующую жидкость - поливинилацетатную эмульсию, для приготовления которой используют клей ПВА-50%; метанол/этанол - 10%; вода - 40%. При этом расход поливинилацетатной эмульсии составляет 25-35% от массы порошкообразных компонентов, после чего добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 60-70°С в течение получаса. Изобретение обеспечивает повышение прочности и физико-химической устойчивости брикетов.

Способ переработки цинк-железосодержащих пылей металлургического производства // 2574952

Изобретение относится к переработке цинк-железосодержащих пылей металлургического производства и может быть использовано в черной металлургии. Цинк-железосодержащие пыли формуют в гранулы путем окатывания c углеродным восстановителем, который вводят в шихту в виде суспензии в уксуснокислом растворе с концентрацией 3-10 мас.%. Осуществляют высокотемпературную обработку в обжиговой печи при 900-1100°C путем подачи теплоносителя, выделение и улавливание оксида цинка. Изобретение обеспечивает повышение смачиваемости шихты, при этом образуются дополнительные поверхностные связи и частицы пыли агломерируются с образованием прочных гранул в широком диапазоне концентраций цинка в исходной пыли. 4 пр.

Способ интенсификации процессов окускования железорудных материалов // 2590034

Изобретение относится к технологии получения агломерата. Для интенсификации процесса агломерации осуществляют подготовку шихты для агломерации, состоящей из железорудного концентрата, руды, флюса, твердого топлива и интерполимерной связующей добавки, ее смешивание и спекание. Причем используют интерполимерную связующую добавку, подвергнутую механохимической активации и тепловому воздействию, в дозировке 1/100-1/400 долей единиц от массы твердого топлива. В ее состав входят минеральные присадки и полимерный комплекс со следующим содержанием: низковязкий анионный полимер полисахаридного ряда с вязкостью 1% суспензии менее 5 мПа*с - 20-40%, высоковязкий неионный полиакриламид с молекулярной массой 5-15*106 и степенью гидролиза менее 6% с вязкостью 1% суспензии более 50 мПа*с - 5-10% и минеральная присадка - остальное. В качестве минеральных присадок в низковязкий полимер вводят природные алюмосиликатные минералы в количестве 40% от массы полимера, а в высоковязкий - соли щелочных и щелочноземельных металлов в количестве 30%. Изобретение позволяет увеличить производительность процесса агломерации за счет повышения скорости формирования прочных гранул оптимального гранулометрического состава высокого содержания железа. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

Способ брикетирования металлической стружки // 2593565

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Стружку дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают 70-75 % стружки черных металлов и 25-30 % стружки алюминиевых сплавов в течение 1-3 мин. Загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, добавляют связующий материал из расчета 30-35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты в виде торфа фракцией до 3 мм, шлама электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 - 70-80% при следующем соотношении, мас. %: торф - 30-35, шлам электросталеплавильных печей - 65-70, и пастообразующую жидкость на основе мелассы, для приготовления которой используют воду - 30-40%, остальное - меласса. При этом расход пастообразующей жидкости составляет 40-45% от массы порошкообразных компонентов, после чего добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 70-75°C в течение 40-50 минут. Изобретение направлено на повышение механической прочности и физико-химической устойчивости брикетов, снижение их себестоимости и расширение сырьевой базы.

Способ получения окатышей // 2631771

Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к получению безобжиговых окатышей из материалов, добавляемых в сталеплавильный шлак для повышения его рафинировочных свойств. Способ включает приготовление массы из магнезиальных материалов и вяжущего, формирование, последующую сушку полученных окатышей. В качестве вяжущего используют органоминеральное вяжущее из смеси воды и торфа, в пропорции (3-3,9)/1. Соотношение компонентов, мас. %: магнезиальные материалы - 80-85; вяжущее - 15-20. В качестве магнезиального материала используют отходы основной флотации талька (ООФ), или полупродукт талька (ППТ), или обожженный магнезит (ОМ), или серпентинит, или брусит. Изобретение позволяет расширить ассортимент сырьевой базы и сохранить вяжущие свойства продукта в течение длительного времени при упрощении технологии его изготовления. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ получения окатышей // 2634524

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. На днище окомкователя формируют гарнисаж и подают шихту в окомкователь двумя потоками. Первый поток шихты вводят в поток газа с формированием газовлагошихтовой струи, в которую подают порообразующие добавки. В качестве порообразующих добавок используют измельченные до игольчатого состояния частицы растительного происхождения или растительные отходы сельскохозяйственного производства. Формируют на днище окомкователя зону, занятую шихтой, и зону, свободную от шихты. Напыляют шихту на гарнисаж в зоне, свободной от шихты, с получением плотного слоя влажной шихты, который делят на зародыши, доокомковывают зародыши до окатышей шихтой второго потока, осуществляют их сушку и обжиг. При этом порообразующие добавки предварительно вымачивают в сульфитдрожжевой бражке в течение 0,1-3,0 часов при температуре 30-90°С. Изобретение обеспечивает повышение прочности и выхода кондиционных окатышей. 1 ил., 1 табл., 1 пр.