Брикет для основного сталеплавильного процесса и способ производства брикета

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 15 И 4 С 22 В 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ 33. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очисткетехнологических газов, сточных води использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургиии Донецкий политехнический институт(54) БРИКЕТ ДЛЯ ОСНОВНОГО СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОЦЕССА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРИКЕТА(57) Изобретение относится.к области черной металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов к плавке, и может быть использовано при выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой. Цель - повышение прочности и снижение охлаждающей способности. Брикет имеет следующий состав, мас.Х: порошкообразный пек 15-25; уголь 5- 10 и прокатная окалина остальное, С учетом хорошей связки при нагреве твердых частиц брикета жидким пеком и маслами окалины предложено нагрев смеси перед брикетированием вести доо170-180 С, а брикетирование - с усилием 160-170 кг/см при температуре2смеси 140-150 С. За счет увеличения доли углеродсодержащих компонентов в смеси по сравнению с известным повышаются прочностные характеристики получаемых брикетов и в -50 раз их экзотермичность. 2 с. и 1 з.п,ф-лы, 2 табл.Изобретение относится к чернойметаллургии, конкретнее к подготовкешихтовых материалов к плавке, и может быть использовано при выплавкестали в агрегатах с основной футе 5ровкой.Цель изобретения - повышение прочности и снижение охлаждающей способности. ОБрикет имеет следующий состав компонентов, мас. .ф порошкообраэный пек15-25; уголь 5-10; промасленная прокатная окалина остальное, В качествепорошкообразного пека используют высокотемпературный пек с температуройразмягчения 135-150 С.Указанный состав брикета позволяетснизить температуру нагрева смеси до170-180 С и давление при прессовании 20до 160-170 кг/см , а также исключитьвысокотемпературную сушку брикетов.Совместное влияние присутствующих вбрикете составляющих на его положительные свойства состоит в том, что 25промасленная прокатная окалина и пекобразуют прочную связку и схватываютв монолит частицы угля. Этим достигается повышение степени усвоения всталеплавильной ванне всех составляющнх брикета и уменьшение уноса их сгазообразной фазой, что уменьшаетвредные выбросы в атмосферу.Промасленная прокатная окалина,представляет собой материал, состоя щий из мелкодисперсной окиси и эакиси железа при общем содержании железа 55-60 ) и машинного масла.Снижение суммы количества углеродсодержащих компонентов в брикете менее мас. 20 переводит его в классохладителей и сопровождается увеличением удельного расхода дефицитногожидкого чугуна, что повышает себестоимость стали. Если сумма углеродсодержащих компонентов в брикете превышает 35 мас. , то прочность и плот,ность его уменьшаются и понижаетсястепень усвоения компонентов брикетасталеплавильной ванной,В брикете применяют пек - продуктПереработки каменноугольной смолы,Имеющий кольцевую и шариковую точкуразмягчения при 135-150 С. ПрименеНие порошкообразного пека в количестве более 25 мас.не позволяет получить шихту необходимой плотности ипрочности, так как при брикетировании происходит выдавливание пека иэ брикета, что также затрудняет удаление брикета из пресс-формы. При добавлении пека менее 5 мас. . образуется шихта с недостаточной связующей способностью и брикеты рассыпаются при незначительных нагрузках. Жидкий после нагрева пек смачивает поверхности компонентов шихты, образуя адсорбционный слой, причем пек не только смачивает частицы снаружи, но и проникает во внутрь. Здесь имеет место и капиллярная диффузия. Для ускорения сцепления между пеком и компонентами смеси ее подогревают до 170-180 С, обеспечивая полное разжижение пека.При смешивании промасленной прокатной окалины с углем и пеком происходит впитывание масла поверхностным слоем угля пека, что улучшает скольжение частиц компонентов смеси относительно друг друга н улучшает равномерность их распределения Это взаимное перемещение создает плотную упаковку. Брикет приобретает повышенную плотность и прочность при меньшем усилии прессования, что снижает забиваемость ячеек " прессформы, увеличивает производительность прессового оборудования и срок службы пресс-формы. Слой масла с продуктами пирОлиэа масла в поверхностном слое брикета повышает влагостойкость брикета при хранении и Снижает его стираемость при транспортировке.Оптимальные температуры шихты приопрессовании 40-150 С и давление прессования 160-170 кг/см препятствуют вытеканию пека из брикета, благодаря чему он приобретает хорошую устойчивость формы при тепловом расширении, Кроме того, возможность получения прочного брикета зависит от плотности формовок. Исследования показывают, что плотность должна находиться в пределах 2250-2650 кг/м для чего необходимо создать давление прессования 160-170 кг/смПри плотности формовок нижеэ2250 кг/м не обеспечивается достаточный контакт между частицами смеси, также отпадает необходимость в избыточной плотности более 2650 кг/мЭ поскольку нецелесообразно увеличивать давление прессования с целью.1 иэвестном 10 7,5 5 20 Уголь Промасленная ока-,лина дополнительного повышения прочности брикета, что достигается варьированием состава смеси.Шихту для получения углеродистого брикета составляют иэ промасленной прокатной окалины, угля (15-257 золы) и порошкообразного пека, измельченных до фракции не более 3 мм. После перемешивания компонентов, взятых в необходимом соотношении, их нагревают до 160-190 С. Затем прессуют под давлением 155-175 кг/см при температуре шихты 135-155 С и полученные брикеты охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Также изготавливают брикеты известного состава путем прессования нагретой до 80-110 С шихты под давлением 200 - 800 кгс/см с дальнейшей их сушкой в течение 30 мин при 200-250 С.Химический состав предлагаемого и известного брикетов приведен в табл.1. При изготовлении брикетов используют порошкообразный пек с темпераотурой размягчения 140 С, промасленную прокатную окалину, содержащую 2-47 машинного масла, остальное оксиды железа.Сравнительные механические и др. характеристики полученных брикетов приведены в табл.2.Охлаждающую способность брикетов определяют расчетным путем по их экзотермичности, прочность на сжатие путем раздавливания брикета на гидравлическом прессе, Плотность брикетов определяют их взвешиванием и измерением объема, прочность на удар - по количеству сбрасываний с высоты 2 м на чугунную плиту до разрушения брикета.Плотность известного брикета до 3000 кг/м , прочность при сжатииз 10644140 кг/см, зкзотермичность (-300 кДж/"/кг) прочность на удар менее 3.Предлагаемые брикеты составов 1и 5 имеют низкую прочность, что приводит к быстрому их разрушению и увеличивает пылевыделение. Брикеты составов 2 - 4 соответствуют предлагаемым пределам по содержанию всех ком понентов и параметрам способа, имеют .высокие показатели прочности и неявляются охладителями процесса. Формула изобретения15 1, Брикет для основного сталеплавильного процесса, включающий порошкообраэный пек и железосодержащийматериал, о т л и ч а ю щ и й с я 20 тем, что, с целью повышения прочности и снижения охлаждающей способности, он дополнительно содержит уголь,а в качестве железосодержащего материала взята промасленная прокатная 25 окалина при следующем соотношениикомпонентов, мас,Х:Порошкообраэныйпек 15-25Уголь 5-10 30 Промасленнаяпрокатная окалина Остальное2. Брикет по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве порошкообразного пека используют пек стемпературой размягчения 135-150 С.3. Способ получения брикета дляосновного сталеплавильнго процесса,включающий измельчение материалов,перемешивание порошкообразных мате риалов и прессование шихты, охлаждение на воздухе, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что после перемешиванияматериалов шихту нагревают до 170180 С, прессование ведут под давлени ем 160-170 кг/см при температурешихты 140-150 С. 72,5 75 72,5 70 50составе Еомокенть 2 5 2 2 0 Жидкий силикнатрии анный таллитериал стальое Т в 2 Поквэвтвни сэостз брикета еос1 2 3 , 4 арам собвостав бриквта Р 55 кг/с Плотность, кг/и У Прочность дри сна кг/см350 22 8 19 2380 2180 920 890 6495 УУЗ3 3 ЭкаотврмичностьПрочность на Уй Пдотность, кг/и г 380249 Р "160 кг 2410 0140 С рочн дри сиатнн,к 49 УЗВ Прочность нПлотность,65 кг/см 80 26 60 УО 2220 ввт 145 С дри снатии рочное36 95 201 1 В 8982 1496 ность, кйк/к вот 170 аг/см 2635 25 У 238 4 21 ефтм атии,99 очно /ему 82 195 ность, кДн/к Ы 95 38 8982 960 Экао рочиость да Гидратироцанна звесть Экеотврмичность, кк/к Прочность иа унв Плотность, кг/мф 0668903 42 3 8982 149 2240 2100 168 133 8982 1491401064 Продолжение табл. 2 Йараметрц спо- соба Покааатае свойств брнката состава Свойства брйката 520 2670 25 ЬО 2 Плотность, кг/м Р175 хг/см, Прочность ири скатим,хг/смт 2 Ь 2 2 95 7738 Ь ИФО Эквотермичность, Да/хг рочность на уда Составитель О.Веретенниковдактор Н.ЯцолаТехред М.Ходанич КорректорМ.Демчик енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн роизв Заказ 2769/28 Тираж 594ВНИИПИ ГосУдаРспо делам изоб113035, Москва, ЖПодписноевенного комитета СССРетений и открытий5, Раущская наб., д. 4 175 19 175 19