Брикет для выплавки чугуна или стали

1688139 Союз Соеетскмк Социаектичесимк Рвспублня(32) 03,0 3) Приорите С 22 В 1/243 Гос твеиный комитСССРам изобретеиийоткрытий(088,8) ллете публиковано 2509.7 ата опубликования описан Иностранецольфганг Бернард Пиг(71) Заявитель 4 ВР ДЛЯ ВЫПЛ И 3 А ИЛ И к области уд, в част лизованныхрямым спос 0,75-5,250,75-4,50,1-7,5Остальное.т болеесравнеериалами.повторно- .мого 5 вают сннымю губч зываюИзобретение относитсяокускования минеральных рности к окускованию металчастиц, восстановленных п обом.Известно брикетирование железорудных материалов, в частности металлизованных частиц, с использованием в качестве связующего жидкого силиката натрия (1).Целью изобретения является удешевление процесса и повышение прочностибрикетов.Это достигается добавкой в шихту, предназначенную для брикетирования, порошкообразного пека, гидратированной извести и воды при следующем соотношении компонентов, вес,Ъ:Порошкообразный пек 0,1-6,0 ГидратированнаяизвестьЖидкий силикат натрияВодаМеталлиэованный материалПредлагаемые брикеты имеювысокий уровень углерода понию с обычными шихтовыми матЭто уменьшает необходимостьго обезуглероживания Получаеметалла. Качество настоящего свя щего вещества дает воэможность добавлять коксовую мелочь, ферросплавы и другие материалы к брикетам, которые можно хранить и транспортировать точно так же, как и стальной скрап. Высокая прочность брикетов, их водонепроницаемая связь и свойства связывающего, препятствующие образованию ржавчины, обеспечивают воэможность хранения на открытом воздухе и, как правнло, грубую транспортировку. Кон" центрация связывающего позволяет изготавливать брикеты для специальных, конкретных областей применения.Основная цель изобретения заключается в получении относительно недорогой связывающей композиции для аголмерирования мелкоиэмельченных металлических руд без потери металлиэации.Связующее вещество состоит из жидкого силиката натрия, гидратированной извести, порошкообразного пека и воды. Это связующее обладает исключительными характеристиками, включая высокую прочность до обжига, водонепроницаемую связь и способность торможения образования ржавчины.Связывающий материал смеши тонкоиэмельченным металлизова материалом, например с мелочь атого железа, полученного путем прямого восст,новления с целью обеспечениясвободного течения шихтового материала, Шихтовый материал смешивают ипредварительно уплотняют с помощью,например, смесительных бегунов после чего формуют в брикеты или инойплотный компактный продукт известными способами Формования. Жидкий силикат натрия находитсяв водном растворе концентрацией 30-55 10вес.Ъ, в зависимости от типа силиката натрияСиликат натрия представляет общий термин для химических веществ,состоящих из окиси натрия (БаО),кремнезема (ЫО 2) и обычно воды (Н 20),18Отношение Иа О к Я 10 в снликатахнатрия выражается в весовом отношениис щелочным компонентом, удерживаемымв единстве. Проиыаленные виды жидкого силиката натрия являются обычноконцентрированньъщ для удобства погрузочно-разгрузочных операций, Например, силикат натрия, имеющий концентрацию 3,22 вес.Ъ, можно легко превратить в твердое содержание порядка39,8, что эквивалентно приблизительно 43 степеням Баума.Жидкий раствор силиката натрия,применяемый в настоящем изобретении,имеет концентрацию 3,22 вес.Ъ, содержание твердых частиц 37,6%, плотность41,0 степени Баума и вязкость 180сантипуаз. Жидкий силикат натрияпредставляет 37,6 Ъ-ный раствор твердых частиц силиката натрия, если неуказывается иное определение,38Могут быть использованы другиесиликаты натрия, но предпочтительноподдерживать Иа, О по возможностина самом низком отношении к 810Таким образом, предпочтительная концентрация смеси 3,22 вес,%, котораятакже легко доступна в промышленности. Раствор силиката натрия придает связывающей композиции свойство,обеспечивающее стойкость против ржавчины последующих агломератов илн брикетовВ этой смеси применяют пек, имеющийкольцевую и шариковую точку размягчения 90-210 С,:предпочтительно 120 О50175 С. Пек находится в виде порошкапредпочтительно с частицами размеромминус 100 меш. Порошкообразный пексмазывает поверхности брикетирующеймашины, уменьшая износ пресс-формы,и смазывает смесь изнутри, тем самьщуменьшая трение между частицами иприводя к лучшей плотности. Крометого, это создает водонепроницаемуюсвязь между металлизованными частицами в брикете. Добавление порошкообразного пека также ведет к повышениюсодержания углерода в брикете, атакже к незначительному увеличениюсодержания серы (как правило менее0,01%). Гидратированная известь связывающей композиции находится предпочтительно в виде порошка с частицами размером минус 100 меш. Гидратированная известь обеспечивает пластичность брикетируемой смеси и увеличивает прочность брикетов. Вместо гидратированной извести можно использовать влажную прокатную окалину без существенного изменения физической характеристики брикетов. Прочность брикета до обжига ниже, чем с предпочтительной связывающей композицией, но прочность повышается до значительной величины после выдерживания на воздухе. Естественно, степень металлизации меньше и к брикету вместе с прокатной окалиной добавляются нерегулируемые включения.В том случае, когда с предпочтительным связывающим применяется металлизованная мелочь, в брикетную смесь можно вводить мокрый нижний сгущенный поток отстойника или шлак, не изменяя Физических характеристик брикетов по мере их выдерживания на воздухе. Несомненно, что металлизация брикета понижается, когда в него вводят шлам, Установлено, что к брикетной смеси можно добавлять до 25 шлама без вредных эффектовКоличество воды в связывающем необходимо уменьшать на количество воды в шламе.Сухие компоненты связывающего вещества можно предварительно смешивать или же компоненты можно отдельно дозировать в брикетный материал вместе с жидким связывающим компонентом, когда шихта будет перемешиваться до брикетирования. Предлагаемые брикеты, изготовленные со связывающими, подвергали обширному испытанию, Получены следующие результаты:1. Для фракции плюс 12,5 мм прочность до обжига составила 95, когда на стальную пластину бросали двухкилограммовый образец с высоты 3,66 м.2. Выдерживание на воздухе в течение 6-25 ч повышает прочность незначительно до 96, при фракции плюс 12,5 мм, когда на стальную .пластину с высоты 3,66 м бросали двухкилограммовый образец.3. Смесь оказывается водонепроницаемой, пропитывание в воде в течениетрех дней не оказывает вредного воздействия на брикет. 3. Брикеты подвергали пассивированию водопроводной водой. Брикеты, смоченные водой и помещенные в изолированный, вентилируемый 208-литровый барабан, в течение четырех дней не показали нчкакого нагревания, а в конце испытания - никакого ржавения.5, Брикеты, выдержанные в водопро" водной воде в течение трех дней, не покрылись ржавчиной и в последующие дни сушки наъ ВоздухеБрикеты обрабатывали четырьмя различными способами, после чего испытывали на тепловое ударное наполнение. Некоторые брикеты сушили в течение 1 ч при температуре порядка 200 С, некоторые сушили на воздухе, некоторые 5 выдерживали в воде в течение 5 мин, а некоторые выдерживали в воде в течение пяти дней. Затем брикеты были помещены в муфельную печь, которую нагревали до равновесной температуры 10 (приблизительно 1095 ОС) . Нагретые докрасна их удаляли из печи, помещали на проволочное сито, охлаждали на воздухе, ни один из брикетов не рассыпался и не раздробился. 15Иа чертеже дана схема производства брикетов.Сырые материалы подают к грохоту 1, с помощью которого мелочь отделяется от сырья для переработки. Предпочтительно используется двухъярусное сито, которое обеспечивает полу" чение медных частиц двух размеров, а также размерный шихтовый материал, Первое сито имеет отверстия 5-6 мл а второе сито имеет отверстия25 2,5-3 мм. Гранула определенного размера илн кусковой материал проходит ве рхнего брикета 2 к печи 3 дляиз прямого восстановления через питающую систему 4 посредством транспортера 5. Мелочь среднего размера транспортируется к штабелю или к качающемуся брикету б, а затем подается через дозирующее устройство 7 в питающую систему 4 печи. Самые 35 мелкие частицы транспортируются конвейером 8 ко второму качающемуся брикету или к штабелю 9, затем подаются к печи 3 через второе дозирующее устройство 10 и питающую систему 40 печи. Доэирующие устройства 7 и 10 связаны с питающим транспортером с целью сохранения постоянного отнощения подачи определенного размера и каждого размера мелочи в печь, 45 как материала для обработки, Питающая система 4 печи предназначена для придания печи 3 высокой стойкости к мелочи в материале для обработки. Формула изобретения Брикет для выплавки чугуна или стали, включающий металлизованный материал и жидкий силикат натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса и повышения прочности, он дополнительно содержит порошкообраэный пек, гидратированную известь и воду при следующем соотношении компонентов, вес.В: Печь 3 для прямого восстановления работает в противотоке восстановительного газа и материала. Этот гаэ проходит через трубопровод 11 к мокрому пылесборнику 12, например скрубберу вентури. Охлаждающий газ иэ трубопро вода 13 может проходить в противотоке относительно движения шихты через нижнюю часть зоны охлаждения печи 3.В этом случае запыленный охлаждающий газ удаляют иэ печи через трубопро вод 14 к мокрому пылесборнику 15, который подобен пылесборнику 12.Грязная. вода, поступающая из пыле- сборников 12 и 15, очищается в очистителе (отстойнике) 1 б,из которого Я чистая вода выпускается или рециркулируется. Шлам удаляют иэ отстойника, обеэвоживают в соответствующем устройстве 17 и транспортируют к брикетирующей установке.Сухую металлизованную мелочь и пыль удаляют из прямого воссгановленного материала и транспортируют к бункеру 18, Сухую пыль иэ каждого продукта в точке передачи собирают в циклоне 19, а мелочь удаляют из грохота 20 для материала. Металлизованную мелочь и пыль иэ бункера 18 и связывающие в твердой и жидкой Форме подают из бункера 21 соответственно к миксеру 22 для получения исходной смеси для брикетов. Эта исходная смесь проходит через брикетирующую машину 23, в которой она формуется в брикетированный продукт. Мелочь, сепарированная в брикетирующем грохоте 24, рециркулируется к миксеру 22 и потребляется внутри брикетирующей системы. Грохочение и дозирование необходимы для поддержания постоянного и известного распределения мелочи, как составной части печной загрузки. Вся мелочь, которая не вводится в печь, превращается в брикетировочный продукт, применяя предлагаемую связывающую композицию. Введение нижнего слива отстойника в материал для получения брикетов снижает процент металлизации брикетированного продукта. Такие брикеты можно повторно возвращать через печь для прямого восстановления с целью повышения процента металлиэации или испольэовать в качестве исходного материала для печей по производству чугуна или сплава. Таким образом, связывающая композиция является дешевой и обеспечивает получение брикета, имеющего высокую прочность до отжига, высокую прочность при выдерживании, водонепроницаемую связь, высокое общее качество и невосприимчивость как к влаге, так и к тепловому напряжению.6881 39 Остальное Составитель Л.ПанниковаРедактор Т,фадеева Техред Л,Алферова Корректор Н,Горват Заказ 5562/56 Тираж 727 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5филиал ППП фПатентф, г,ужгород, ул.Проектная,4 Порошкообразный пек 0,1-6,0Гидратированная известь 0,75-,5,25Жидкий силикат натрия 0,75-4,5Вода 0,1 -7,5Металлизованныйматериал Источники информации, принятыево внимание прн экспертиэе 1. Обзорная информация института Черметинформация, 1975, серия 3,5 выпуск 9 2, с.17.