Смесь для получения брикетов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11,10.78 (21) 2691808/22-02 с присоеаинением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано ЗО ° 04 ° 81 ° Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 10.05.81
С 22 В 1/24 Гооударстееиный комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669. .168(088 ° 8) (72) Авторы изобретения И.А. Копырин, Н.M. Соловьев, В. Г.Мизин, В.П. Зайко, M.À.Ðûññ, Н.А.Мельник, Б.И.Зельберг и И.С.Клочков Научно-исследовательский институт металлург и Шумерлинский химический завод (71) Заявители (54) СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ иная цель дост .есь включающая ферросплавных держит промасл прокатного пр ем соотношении 20-50 центрат (ЖРК) (1 J . прокатного производства Компоненты ферросплавньгх шихт 10-30 Остальное Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству ферросплавов, к подготовке смесей для приготовления брикетов, используемых преимущественно при выплавке кремнистых ферросплавов углетер5 мическим методом в электропечах, Известна смесь для получения брикетов, включающая лигнин и материалы содержащие такие компоненты шихt 10 ты для выплавки ферросплавов, как кварцевый песок, железорудный конНедостатком известной смеси явля15 ется высокое истирающее абразивное во здейс тв ие кв арце в о го песка и железорудного концентрата, что отрицательно сказывается на износостойкости прессового оборудования. Получаемые брикеты имеют повышенную истираемость, особенно при транспортировке. Вследствие поглощения влаги лигнином брикеты подвержены разбуханию, приводящему к разрушению и расслаиванию. Цель изобретения — повьппение прочности и влагостойкости, а также снижение истираемости брикетов. Поставле игается тем, что см лигнин и компоненты шихт дополнительно со енный отстой смывов оиэводства при следующ компонентов, вес7.: Лигнин Промасленный отстой смывов Предусматривается, что промасленный отстой смывов прокатного производства имеет следующий состав. вес7: 825666 4 Сажистые остатки пиролиза машинного масла 0,6-0,8 Машинное масло 5-8 Окислы железа Остальное Смесь готовят иэ компонентов фракции менее 3 мм. Промасленный. отстой смывов прокатног производства представляет собой материал, состоящий иэ мелкодисперсной окиси и закиси 1О железа (при общем содержании железа 55-60%), машинного масла и сажистых остатков пиролиза машинного масла (при общем содержании масла от 2 до 10%). Лигнин представляет отход производства гидролиэных и биохимических заводов в виде рыхлой массы, напоминающей опилки, с насыпным весом от 0,2 до 0,3 г/см в зависимости от влаж2 ности, в которой содержится,%: лиг- 20 нин 45-60; зола 2-3, углерод твердый 25-35 (остальное влага). Компоненты шихты для выплавки ферросплава, например кварцевый песок (95-99% SiO ), смешивают в заданном 25 соотношении и брикетируют на штемпельном или валковом прессах. Промасленный отстой при смешивании впитывается в поры лигнина, создавая на поверхности слой твердой окисной фазы с масляным и пиролизным покрытием. При прессовании происходит скольжение частиц компонентов ферросплавной шихты относительно пористых частиц лигнина. Взаимное перемещение создает плотную упаковку. При максимальном давлении масло с продуктами пиролиза выделяется в поверхностный слой, чем облегчается допрессовка. Брикет приобретает повышенную плотность при меньшем усилии прессования, что снижает забиваемость ячеек пресс-формы, увеличивает производительность прессового оборудования и срок службы пресс-формы. Повышается плотность брикета,и слой масла с продуктами пиролиза масла в поверхностном слое брикета повышает влагостойкость при хранении и снижает истираемость при транспор- тировке. В процессе выплавки ферросплава в электрических печах, продукты, внесенные замасленным отстоем прокатного производства, удаляются в виде летучих и при удалении, проходя сквозь слой шихты, участвуют в восстановительных процессах, улучшая условия их протекания. Специальных газоочистных устройств для улавливания паров масла не требуется. Брикетированную смесь (брикеты) используют для выплавки ферросплавов в виде добавки с основной шихтой. Брикеты улучшают газовыделение на колошнике в местах замедленного схода шихты. В состав брикетов входит часть шихты, необходимой для выплавки ферросплава, поэтому брикеты входят в состав шихты для выплавки ферросплавов совместно с другими составляющими (кварцитом, железной стружкой, коксиком). Брикеты, полученные из смеси, используют, например, для выплавки кремнистых ферросплавов. В процессе плавки компонентов шихты и брикетов газообразные продукты реакции (CO) выделяются беэ затруднения в местах с пониженной скоростью схода шихты. В этих местах наблюдается высокая степень фильтрации возгонов Si0, которая достигается за счет появления в брикетах и на компонентах шихты сажистых образований. Сажистые образования (аморфный углерод) получается в результате совместного пиролиза промасленного отстоя смывов прокатного производства и коксова— ния лигнина и представляет собой рыхлую массу. В связи с.высокой активностью дисперсного углерода в зонах, содержащих окислы железа (FB20g?f FeO) смывов, в контакте с моноокисью кремния и сажистым углеродом процесс восстановления окисных компонентов имеет большое развитие в участках ванны, удаленных от электродов. Введение замасленного отстоя приводит к появлению сажистых образований, что способствует ускорению процессов восстановления в ванне печи. Брикетируют смесь, в состав которой входят компоненты ферросплавной шихты (балашейский кварцевый песок и железорудный концентрат ССГОК-ЖРК), а также лигнин и замасленный отстой смывов прокатных цехов. Средний химический состав компонентов смеси приведен в табл. 1. В промасленном отстое, содержание масла составляет 7%, сажистых остатков пиролиза машинного масла — 0,7%, Результаты опытов приведены в табл. 2 8256 Промасленный отстой 60,0 6,1 3,0 1,0 0 03 7 0,7 Железорудный концентрат 64 4,3 2,1 0,4 0,6 0,01 99,3 0,01 — 0,13 зола 1,5, летучие 75, углерод 23,5 Песок Лигнин, П р и м е ч а н и е: содержание суммарного железа (Fe0, Fe20, Fe>0 Fe l в промасленном отстое и в железорудном концентрате пересчитано на Feо р,. Как следует из сравнения, наилучшие результаты испытаний получены при содержании в брикетах 22,5Х кварцевого песка, 35Х лигнина, 22,5Х ЖРК, 20Х замасленного отстоя (вариант ill). В этом случае брикеты мало истираются (l пыли), поглощают незначительное количество влаги (l .) и имеют больший предел прочности при сжатии (110 кг/см ). Меньшее содер- 10 жание замасленных отстоев увеличивает водопоглощение и истираемость брикетов. При большем содержании замасленного отстоя улучшение качества брикетов незначительное. Вместе с 15 тем брикеты разубоживаются по содержанию ведущего компонента. Брикеты цилиндрической формы с диаметром 15 мм проплавлены в графито. вых тиглях высотой 300 мм и диаметром 2о 60 мм, помещенных в печь Таммана. Распределение температур по высоте тигля выбирается таким образом, что оно иммитирует процессы, происходящие по высоте ванны плавильной печи: 25 в нижней части тигля получают расплав, отвечающий 45 -му ферросилицию, а верх тигля соответствует условиям колошника. Результаты разбора тиглей по высо- 30 те представлены в табл. 3. Таким образом, в случае использования брикетов с 20 замасленного отстоя процесс восстановления окислов железа при умеренных температурах 35 (500-1100 С) происходит значительно интенсивнее, чем в случае применения брикетов без промасленного отстоя. 66 6 При этом железо присутствует в виде губки и корольков. Как показывают петрографические исследования к началу восстановления S10р (образование Si0 и SiC) восстановление окислов железа уже заканчивается, образование фаялита, а следовательно, и зашлаковывания колошника, как это имеет место при использовании брикетов без промасленного отстоя, не обнаруживается. Несмотря на большую степень восстановления, брикеты с промасленным отстоем после охлаждения имеют прочностью в 2,6 раза вышее, чем брикеты без добавок. При плавке брикетов с промасленным отстоем процесс формирования сплава.заканчивается раньше, степень извлечения кремния в слпав значительно выше. Учитывая, что образующаяся при истирании мелкая пыль теряется при транспортировке, а также. то, что происходит ее частичный унос на колошнике печи, снижение истираемости . является важным показателем, характеризующим качество брикетов. За счет снижения потерь материала при I . хранении и транспортировке экономия составит л 11 руб1т брикетов. Кроме того, предлагаемая смесь позволяет без дополнительных затрат использовать скопившийся в отвалах бросовый материал (замасленный отстой смывов прокатного производства), что дает значительный экономический эффект в экологическом плане. Таблиц а 1 825666 Таблица 2 (известный) 25,0 25,0 75 50,0 Нет E0i0 20,0 35,0 35,0 110 20,0 35 0 22,5 22,5 10,0 10,0 30,0 50,0 Таблица 3 Результаты плавок Варианты Материал содержимого тигля на расстоянии 20-70 мм от верхнего уровня шихты: предел прочности при сжатии, кг/см степень восстановления окислов желе,за, 7ь: 30 10 43,5 33,9 Формула изобретения Компоненты ферросплавных шнхт Остальное 2. Смесь по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что промасленный отстой смывов прокатного производства 4 имеет следующий состав, вес.Х: Сажистые остатки прокатного производства 10-30 ВНИИПИ Заказ 2416/49 Тираж 681 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Металл иэ донной части тигля: извлечение кремния в сплав, содержание кремния в сплаве 7 1. Смесь для получения брикетов, включакщая компоненты ферросплавных шихт и лигнин, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения прочности и влагостойкости, а также снижения истираемости брикетов, она дополнительно содержит промасленный отстой смывов прокатного производства при следующем соотношении компонентов, вес7: Лигнин . 20-50 Промасленный отстой смывов Брикеты без Брикеты с 207 промасленного промасленного отстоя отстоя пиролиза машинного масла 0,6-0,8 Машинное масло 5-8 Окислы железа Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ф 342922, кл. С 21 С 7/00, 1970.
