Способ брикетирования металлической стружки


 


Владельцы патента RU 2593565:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" (RU)

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.

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности.

На металлургических предприятиях России и стран СНГ образуется значительное количество железосодержащих мелкодисперсных отходов: пыль и шламы газоочистных устройств доменного и сталеплавильного производств, прокатная окалина, пыль аспирационных установок и др. В настоящее время в большинстве случаев мелкодисперсные отходы направляются в отвалы. Для эффективной утилизации мелкодисперсных отходов в производстве требуется окускование.

Себестоимость производства брикетов ниже, чем агломерата или окатышей с обжигом. Брикеты могут эффективно перерабатываться в доменном и сталеплавильном производствах, заменяя агломерат, окатыши, шлакообразующие материалы, обеспечивая экономию кокса, металлолома, раскисляющих и легирующих добавок.

Известен способ брикетирования, который включает дозирование и смешение между собой компонентов шихты, состоящей из марганцевого концентрата, высокодисперсной пыли газоочистки ферросплавных печей и упрочняющих добавок, и брикетирование шихты. Количество высокодисперсной пыли газоочистки ферросплавных печей в шихте по объему в 1,2-1,6 раза превышает объем пор в брикетах, полученных из шихты, не содержащей высокодисперсной пыли (патент РФ 1458404, C22B 1/244 1989).

Недостатком этого способа является низкая производительность брикетирования, высокая себестоимость получения брикетов.

Наиболее близким по назначению и технической сущности является способ брикетирования металлической стружки, включающий ее дробление, очистку, добавление шлама, связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме (патент РФ 1534079, C22B 1/244 1990). Согласно способу брикет состоит из измельченного железосодержащего лома, углесодержащих и шлакообразующих материалов. В состав брикета вводят измельченный алюминийсодержащий лом (3…5 мас. %), в качестве углеродосодержащих материалов используют пикарбон или лигнин (7…9 мас. %), а в качестве шлакообразующих материалов - гашеную известь (5…7 масс %). Первоначально загружают 25-75% измельченного железосодержащего лома, распределяя его по поверхности матрицы. Затем загружают 25-75% измельченного алюминийсодержащего лома, размещая его в центральной части матрицы на расстоянии от стенок, равном 1/10-1/4 стороны или диаметра матрицы. Затем в центр матрицы загружают пирокарбон и/или лигнин и гашеную известь, после чего загружают оставшуюся часть измельченного алюминийсодержащего лома, размещая его так же, как и при первоначальной загрузке. В последнюю очередь загружают оставшийся измельченный железосодержащий лом.

Недостатком этого способа является низкая производительность брикетирования, высокая себестоимость получения брикетов.

Технической задачей изобретения является повышение механической прочности и физико-химической устойчивости брикетов, снижение их себестоимости и расширение сырьевой базы, повышение экологической безопасности.

Технический результат достигается тем, что в известном способе брикетирования металлической стружки, включающем дробление стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, очистку, добавление связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме, согласно изобретению стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов при следующем соотношении, мас. %: стружка черных металлов - 70…75, стружка алюминиевых сплавов - 25…30, перемешивают в течение 1-3 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, затем добавляют связующий материал из расчета 30…35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты: торф фракцией до 3 мм, шлам электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 70…80% при следующем соотношении, масс. %: 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.

Содержание стружки черных металлов в количестве, составляющем 70-75%, является оптимальным, так как для получения брикетов с высокими металлургическими свойствами необходимо наличие в шихте общего приведенного железа не ниже 55%.

Содержание стружки алюминиевых сплавов в заданном количестве является оптимальным, так как в этом случае алюминиевый сплав является и раскислителем при плавке и связующим материалом в шихте брикета.

В качестве связующих веществ были использованы торф (фракцией до 3 мм), шлам электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 70…80%, меласса, обладающая повышенной связывающей способностью.

Содержание торфа в связующем материале 30…35% является оптимальным, так как торф обладает высокой пористостью и при соединении со шламом электросталеплавильных печей позволяет равномерно смешивать связующие вещества.

Торф - сложная полидисперсная многокомпонентная система, его физические свойства зависят от свойств отдельных частей, соотношений между ними, степени разложения или дисперсности твердой части. Теплотворная способность торфа 2650-3120 ккал/кг.

Элементный состав торфа: углерод - 50…60%, водород - 6,5%, кислород - 30…40%, азот - 1…3%, сера - 0,1…1,5% на горючую массу. В компонентном составе органической массы содержание водорастворимых веществ 1-5%, битумов 2-10%, легкогидролизуемых соединений 20-40%, целлюлозы 4-10%, гуминовых кислот 15-50%, лигнина 5-20%. Содержание азота - до 25 кг в тонне торфа.

Меласса является отходом сахарного производства и в своем составе содержит 58-60% сахарозы. Зольность составляет 9-10%, что меньше, чем в коксовой мелочи. Меласса не дорогостоящий и не дефицитный материал. При использовании мелассы в качестве связующего вещества нет необходимости в предварительном высокотемпературном разогреве, нет выделений вредных веществ, нет технических вопросов с транспортированием и дозированием при брикетировании.

Применение шлама электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 70…80% позволяет вовлекать в производство железосодержащие мелкодисперсные отходы, повышая экологическую безопасность.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовленную стружку черных металлов дробят, очищают от СОЖ и других примесей, сушат, засыпают в смесительный барабан, куда добавляют стружку алюминиевых сплавов при следующем соотношении, мас. %: стружка черных металлов - 70…75, стружка алюминиевых сплавов - 25…30, перемешивают в течение 1-3 мин. Сухие порошкообразные компоненты связующего вещества, мас. %: торф (фракцией до 3 мм) - 30…35, шлам электросталеплавильных - 65…70, равномерно смешивают и разводят до пастообразного состояния водным раствором мелассы, для приготовления которого используют воду - 30…40%, остальное - меласса. Расход пастообразующей жидкости составляет 40-45% от массы порошкообразных компонентов.

При помощи вибролотка в матрицу пресс-формы на величину 1/3 ее высоты первоначально загружают подготовленную металлическую стружку, затем добавляют связующий материал из расчета 30…35% объема металлической стружки, после чего добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 70-75°C в течение 40-50 минут.

Разработанная технология брикетирования металлической стружки и отходов металлургического производства, шламов электросталеплавильных печей, позволяет получить брикеты с высокими качественными характеристиками, механической прочностью и физико-химической устойчивостью брикетов, снизить их себестоимость и расширить сырьевую базу, а также повысить экологическую безопасность.

Способ брикетирования металлической стружки, включающий дробление стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, очистку, добавление связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме, отличающийся тем, что стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов при следующем соотношении, мас.%: стружка черных металлов - 70…75, стружка алюминиевых сплавов - 25…30, перемешивают в течение 1-3 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, затем 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к брикетам для легирования при выплавке алюминиевых сплавов. Брикет содержит стружку сплава алюминия с медью и частицы меди в количестве 20-40 мас.% от общей массы брикета.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано на заводах машиностроительной и металлургической промышленности для переработки стальной и чугунной стружки в плотные, прочные брикеты, свободные от загрязнений.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электрической дуговой печи. Способ подогрева металлического скрапа для производства стали в дуговой печи включает образование рабочего тела для подогрева металлического скрапа и его рециркуляцию путем сжигания забираемых из верхней части камеры подогрева скрапа продуктов сушки металлического скрапа и разложения содержащихся в нем органических соединений с добавлением необходимого объема природного газа и воздуха на горение, подачи образованного рабочего тела обратно в нижнюю часть камеры подогрева скрапа.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электрической дуговой печи. Способ подогрева металлического скрапа для производства стали в электродуговой печи включает использование камеры подогрева скрапа с контуром рециркуляции газов, забираемых из верхней части камеры с помощью дымососа рециркуляции, причем часть газов рециркуляции с помощью дымососа отходящих газов выводят к дымовой трубе и далее в атмосферу.

Изобретение относится к области брикетирования металлической стружки и может быть использовано при изготовлении брикетов для дальнейшей переработки, например, ковкой или электрошлаковым переплавом.
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям, связанным с дозированием энергии при импульсном брикетировании металлической стружки. Сущность: объему пластически деформируемой стружки предварительно к моменту брикетирующего удара придают жесткое боковое ограничение, обеспечивающее числовое равенство безразмерных величин - истинной относительной деформации по высоте получаемого брикета и степени его пористости α.
Изобретение относится к области брикетирования металлической стружки и может быть использовано преимущественно при изготовлении брикет-электродов для электрошлакового переплава (ЭШП).

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.

Изобретение относится к компактированному металлургическому изделию, содержащему смесь органических, неорганических и влагосодержащих веществ, а также способу его производства и применению.
Изобретение относится к области металлургической переработки отходов черной и цветной металлургии и может быть использовано в получении окатышей для восстановительной плавки на чугун и глиноземистый шлак.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению топливно-металлургических гранул, способу их получения и применению в качестве ингредиента плавильной шихты электросталеплавильных и доменных печей.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления металлургических брикетов, являющихся эффективным углерод- железосодержащим шихтовым материалом в процессах доменного и ваграночного производства чугуна.

Изобретение относится к получению металлов путем карботермального восстановления оксидов металлов. .

Изобретение относится к получению сырых агломератов, содержащих руду с мелкими фракциями, добавки и при необходимости связующее. .
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу брикета для выплавки чугуна. .
Пакет // 2333266
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к подготовке шихты способом пакетирования и последующему использованию пакетов при плавке стали. .
Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к подготовке шихтовых материалов для выплавки стали. .
Изобретение относится к технологиям обработки вторичного металлического сырья и может быть использовано в металлургии для подготовки отходов и лома черных металлов к переплавке.
Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению брикетов для производства чугуна и стали. .
Изобретение относится к области черной металлургии и, в частности, к подготовке шихтовых композиций на основе железосодержащих мелкодисперсных металлургических отходов для выплавки чугуна, стали и ферросплавов.

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.
Наверх