Спосіб одержання агломерату із частинок дробленої руди, яка містить оксид металу, для застосування як вихідної сировини для доменних печей

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання агломерату, який застосовують як сировину для доменної печі, шляхом змішування частинок дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, мінеральної зв'язуючої речовини, що включає мінеральну сировину та матеріал на основі вапна, і необов'язково звичайні добавки для формування маси та ущільнення маси для формування агломерату процесом агломерації, який відрізняється тим, що як мінеральну сировину застосовують сировинний матеріал, що містить глинистий мінерал, який включає частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, а частка дрібнозернистих частинок менше ніж 4 мкм становить щонайменше 20 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 1 мкм становить щонайменше 10 мас. %.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують мінеральну сировину, що включає розсипчасту глину, яка складається з щонайменше 60 мас. % частинок кварцу та від 20 до 40 мас. % каолініту і необов'язково вторинної слюди.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що застосовують мінеральну сировину, що включає від 70 до 90 мас. %, переважно приблизно 83 мас. % оксиду кремнію, від 5 до 20 мас. %, переважно приблизно 13 мас. % оксиду алюмінію, від 0,2 до 1,5 мас. %, переважно приблизно 0,7 мас. % Fe2O3 і від 0,1 до 1 мас. %, переважно приблизно 0,4 мас. % оксиду калію.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що змішування частинок дробленої руди та зв'язуючої речовини відбувається в змішувальній установці.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, і мінеральну зв'язуючу речовину змішують разом у пропорції від 5:1 до 1000:1.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що, коли змішують частинки дробленої руди та зв'язуючу речовину, вологість за масою встановлена на рівні від 2 до 20 мас. %.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що як матеріал на основі вапна застосовують вапняк, негашене вапно, гашене вапно, гідратне вапно, доломіт, доломітове вапно, доломітове негашене вапно і/або доломітове гідратне вапно.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що як частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, застосовують дрібнозмелену руду, зокрема порошкоподібну залізну руду, матеріали трута, зокрема вторинну окалину, пил чистого доменного газу, зворот агломератів із процесу агломерації, металевий абразивний пил і/або металеві ошурки.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, включають частку частинок проміжного розміру більше ніж 30 мас. %.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що до суміші частинок дробленої руди і зв'язуючої речовини додають звичайні добавки при агломерації, зокрема коксовий шлак, залишки на ковші і/або шлаки.

11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що процес агломерації включає наступні етапи:

змішування частинок дробленої руди, мінеральної зв'язуючої речовини, води, звичайних добавок, застосовуваних для доменної печі та горючого матеріалу для формування суміші;

термічна обробка суміші при температурі, нижче температури плавлення суміші, де одержують агломерати у формі агломераційного пирога.

12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що агломераційний пиріг є зламаним, причому одержують агломерат у формі остаточного агломерату.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що застосовують частинки дробленої руди, що містять частку частинок розміром менше ніж 2 мм, переважно від 0,05 мм до 1 мм у кількості щонайменше 30 мас. %.

14. Сировина для доменної печі, одержана способом за будь-яким з пп. 1-13.

15. Попередня суміш для одержання сировини для доменної печі за п. 14, що містить частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, та мінеральну зв'язуючу речовину, яка включає глинистий мінеральний сировинний матеріал і матеріал на основі вапна, яка відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, включають частку частинок із середнім діаметром руди менше ніж 1 мм, що становить більше ніж 30 мас. %.

16. Попередня суміш за п. 15, яка відрізняється тим, що вона містить від 50 до 99 мас. % частинок дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, та від 1 до 20 мас. % звичайних добавок і мінеральної зв'язуючої речовини.

17. Попередня суміш за п. 15 або 16, яка відрізняється тим, що мінеральна зв'язуюча речовина включає від 30 до 98 мас. % матеріалів на основі вапна, і від 2 до 70 мас. % мінеральної сировини.

18. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-17, яка відрізняється тим, що попередня суміш містить від 0 до 30 мас. % добавок, переважно коксові шлаки, залишки на ковші і/або шлаки.

19. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-18, яка відрізняється тим, що сировинний матеріал включає частку оксиду кремнію щонайменше 60 мас. %, переважно щонайменше 75 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 2 мкм щонайменше 40 мас. %, де частка частинок розміром менше ніж 0,5 мкм становить щонайменше 25 мас. %.

20. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-19, яка відрізняється тим, що мінеральна сировина, що містить розсипчасту глину, складається з щонайменше 60 мас. % частинок кварцу та від 20 до 40 мас. % каолініту і необов'язково вторинної слюди.

21. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-19, яка відрізняється тим, що мінеральна сировина включає від 70 до 90 мас. %, переважно приблизно 83 мас. % оксиду кремнію, від 5 до 20 мас. %, переважно приблизно 13 мас. % оксиду алюмінію, від 0,2 до 1,5 мас. %, переважно приблизно 0,7 мас. % Fe2O3 і від 0,1 до 1 мас. %, переважно приблизно 0,4 мас. % оксиду калію.

22. Застосування суміші, що містить мінеральну зв'язуючу речовину, що включає сировинний матеріал, що містить глинистий мінерал, і матеріал на основі вапна, і необов'язково звичайні добавки для виробництва агломерату, ущільненого процесом агломерації і застосовуваного як сировина для доменної печі, яке відрізняється тим, що як мінеральна сировина застосовують сировинний матеріал, що включає частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 4 мкм щонайменше 20 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 1 мкм щонайменше 10 мас. %.

Текст

Реферат: Винахід належить до способу одержання агломерату, який застосовують як вихідну сировину для доменних печей, шляхом змішування дрібнозернистого матеріалу, який містить метал і/або оксид металу, мінеральної зв'язуючої речовини, яка містить мінеральну сировину та матеріал на основі вапна, і необов'язково інші добавки для формування мас і ущільнення мас для формування агломерату, у якому сировинний матеріал, який містить фракцію оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, фракцію дрібних частинок менше ніж 4 мкм щонайменше 20 мас. %, і фракції з розміром частинок менше ніж 1 мкм щонайменше 10 мас. % використовується як мінеральний сировинний матеріал. Винахід крім того належить до матеріалу, що подають в доменну піч, який може бути зроблений у відповідності до способу згідно з винаходом, і до попередньої суміші для виробництва матеріалу, який подають в доменну піч. UA 103533 C2 (12) UA 103533 C2 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу одержання агломерату, який містить частинки дробленої руди, яка включає метал- і/або оксид металу, й мінеральну зв’язуючу речовину. Винахід також належить до вихідної сировини для доменних печей, яка може бути одержана за допомогою способу відповідно до винаходу й попередньо приготовленої суміші для одержання вихідної сировини для доменних печей. Крім кускової руди, відоме застосування речовин, які містять тонкі частинки залізної руди у виробництві вихідної сировини для доменних печей. Речовини, які містять тонкі частинки залізної руди, як приклад, утворюються коли відбувається просівання руди через сито або за допомогою інших методів. Застосування цих руд з тонкими часточками має ту перевагу, що ці руди є легко доступними й ефективними з погляду витрат. Тонкі частинки руд, як правило, агломеровані перед застосуванням. Таким чином, утворення пилу в доменній печі можна підтримувати на низькому рівні. Агломерація також має ту перевагу, що сформовані агломерати можуть легко плавитися й мають гарну газову проникність. Таким чином, можна провести зниження газів через руду без прикладання значного зусилля. Нарешті, застосовуючи агломерати, кількість матеріалу, що провалюється через решітку, може бути зменшена. Розповсюдженою формою агломерації тонких частинок руд є гранулювання. Застосування гранул у печі, такий як доменна піч, проте, не обходиться без проблем, тому що гранули часто не мають достатньої механічної міцності. Це невигідно, зокрема під час транспортування й обробки гранул. Крім того, відомі гранули часто не мають достатньої проникності для гарячих газів, які утворюються в доменній печі, що робить плавлення більш складним. Додатковою розповсюдженою формою одержання тонких руд, які не готові до негайного застосування, є спікання. Таким чином, тонко здрібнені руди також можуть бути використані, які через їхній розмір частинок і характеристик можуть бути агломеровані тільки із труднощами. Тонко здрібнені руди, які не готові до негайного використання й важко піддаються агломерації, звичайно мають середній розмір частинок до 2 мм, більш типово від 0,2 до 0,7 мм, зокрема, від 0,2 мм до 0,5 (проміжні розміри частинок). Як зв’язуючі речовини, як правило, використовуються продукти, на основі вапна. Продукти на основі вапна збільшують когезію тонко здрібнених руд. Проте, частка тонко здрібнених руд, які важко піддаються агломерації, залишається обмеженою, тому що більша частка частинок цих розмірів послабляє когезію агломерованого продукту й може також привести до великого виділення пилу з агломераційної стрічки. Крім того, висока частка частинок із проміжним розміром також погіршує газову проникність і приводить до збільшення частки повернення агломератів під час обробки агломерату. Висока частка застосування частинок проміжного розміру на стадії агломерації є бажаною, проте, руда, що містить зерна проміжного розміру є легко доступною й ефективною з погляду витрат. З метою збільшення кількості зерен проміжного розміру в тонко подрібненій руді, у відомому рівні техніки пропонується застосування використання продуктів на основі вапна разом із продуктами, які містять мінеральні глини як зв’язуючі речовини. Так, опублікована заявка DE 1029568 описує спосіб попередньої обробки руди шляхом спікання на решітках, мається на увазі агломерація до спікання, з використанням бентоніту або іншої глини як зв’язуючої речовини. Після агломерації у продукт додають порошок, що містить вапно. За допомогою цього методу, проте, частка частинок проміжного розміру у вихідному матеріалі обмежена максимум до 30 мас.%. З EP 1359129 A2 відомий агрегат для виробництва автоклавних конструкційних матеріалів, що включає мінеральний наповнювач із частинок оксиду кремнію, щонайменше, 60 мас.%, переважно 75 мас.% і частку дрібнодисперсних частинок менше чим 2 мкм щонайменше 40 мас. % агрегату. Завданням винаходу є забезпечення методу для виробництва агломерату, який може бути використаний як вихідна сировина для доменних печей і з яким можуть бути вирішені вищевказані проблеми в рівні техніці. Зокрема, повинен бути забезпечений метод, у якому може бути застосована тонко подрібнена руда з високою часткою зерна проміжного розміру й, проте, може бути одержаний продукт агломерації з високою когезією й гарною газовою проникністю. Крім того, продукт агломерації повинен мати низький рівень утворення пилу. Нарешті, під час обробки агломерату повинна бути одержана низька частка повернення агломератів. Крім того, повинен бути забезпечений спосіб, у ході якого можуть бути використані дрібні руди з високою часткою проміжного розміру частинок, але проте, можуть бути одержані гранули з високою механічною міцністю. Це завдання вирішується відповідно до винаходу за допомогою способу для одержання агломерату, який використовується як сировина для доменної печі, шляхом змішування дрібнодисперсних фракцій, які містять метал і/або оксид металу, мінеральної зв’язуючої 1 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 речовини, яка містить мінеральну сировину, й необов’язково звичайно використовувані добавки для утворення маси й ущільнення маси для утворення агломерату, у якому як мінеральний сировинний матеріал використовується сировинний матеріал, який містить частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. % і частку дрібнозернистих частинок менше чим 4 мкм щонайменше 20 мас. %, при цьому частка зерен розміром менше чим 1 мкм становить щонайменше 10 мас.%. Не очікувано було виявлено, що при виробництві агломератів, про яких мова йде вище, можуть бути використані дрібні фракції, які містять метал і/або оксид металу, з напрочуд високою часткою частинок проміжних розмірів, якщо як зв’язуюча речовина використовується матеріал на основі вапна разом з матеріалом, який містить частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, і частку дрібноподрібнених частинок не менше чим 4 мкм щонайменше 20 мас. % і частку зерен розміром менше чим 1 мкм щонайменше 10 мас. %. За допомогою способу відповідно до винаходу може бути використана тонко подрібнена руда з високою часткою проміжних розмірів частинок й все ж таки може бути одержаний продукт агломерації з високою когезією й гарною газовою проникністю. Крім того, може бути одержаний спечений продукт із низьким утворенням пилу, який також має низьку частку повернення агломератів. Додатковою перевагою способу згідно з винаходом є те, що процес агломерації може бути виконаний з гарною кінетикою. Відповідно до винаходу, термін «руда, що містить частинки проміжного розміру» означає частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу, із середнім діаметром частинок менш 1 мм, переважно від 0,05 мм до 1 мм, більш переважно від 0,2 до 0,7 мм, зокрема від 0,1 до 0,5 мм. Якщо за допомогою методу згідно з винаходом одержані агломерати у формі продукту агломерації, тоді згідно з винаходом можливо застосовувати частинки дробленої руди із частинок руди, що містить частинки проміжного розміру більше, чим 30 мас.%, проте, одержують продукт агломерації з гарною когезією. Якщо за допомогою методу згідно з винаходом одержані агломерати у формі гранул, тоді згідно з винаходом можливо застосовувати частинки дробленої руди із частинок руди, що містить частинки проміжного розміру більше, чим 30 мас.%, проте, одержують гранули з високою механічною міцністю. Важливим процедурним етапом у способі згідно винаходу є застосування матеріалу, на основі вапна разом з мінеральною сировиною як зв’язуючої речовини. Як мінеральна сировина в основному можуть бути використані різні речовини, які включають оксид кремнію, частка якого становить, щонайменше, 40 мас.%, і дрібнозерниста частка менше, чим 4 мкм щонайменше 20 мас.%, а також частка частинок розміром менше, чим 1 мкм щонайменше 10 мас.%. Практичні випробування показали, що коли використовується сировинний матеріал, що містить глинистий мінерал, частка частинок проміжних розмірів у способі згідно з винаходом може бути особливо високою й проте може бути одержаний продукт агломерації з високою когезією і/або гранули з гарною механічною міцністю. Відмінні результати досягаються при використанні мінеральної сировини, що включає частку оксиду кремнію щонайменше 60 мас.%, переважно 75 мас.% і дрібнозерниста частка менше, чим 2 мкм щонайменше 40 мас.%, де частка частинок розміром менше 0,5 мкм становить щонайменше 25 мас.%. Застосування сировини, що містить глинистий мінерал, переважно невипалений сировинний матеріал, що містить двох- і/або тришарові глинисті мінерали, виявилося особливо підходящим. Застосування сировинного матеріалу, що включає глинистий мінерал, що містить розсипчасту глину, що складається з, щонайменше, 60 мас.% дрібного кварцу й від 20 до 40 мас.% каолініту й необов’язково вторинної слюди виявилося особливо вигідним. Винятково підходящою є мінеральна сировина, що включає від 70 до 90 мас.%, переважно близько 83 мас.% оксиду кремнію, від 5 до 20 мас.%, переважно приблизно 13 мас.% оксиду алюмінію, від 0,2 до 1,5 мас.%, переважно приблизно 0,7 мас.% Fe2O3 і від 0,1 до 1 мас.%, ® переважно приблизно 0,4 мас.% оксиду калію. Застосування Calexor Q HP як мінеральна зв’язуюча речовина є особливо підходящим. У деяких випадках доцільно використовувати мінеральну сировину із суттєво безперервним розподілом розміру частинок. На першому етапі способу згідно винаходу частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу, й мінеральна зв’язуюча речовина змішуються разом. Суміш частинок дробленої руди й зв’язуючої речовини може бути виконана різними способами, відомими фахівцям у даній 2 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 галузі. Змішування частинок дробленої руди й зв’язуючої речовини в змішувальній установці є найбільш легким. Частка частинок дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу, й мінеральної зв’язуючої речовини може мати широкий діапазон зміни й буде підібрана доцільно природі й розміру структури частинок дробленої руди й зв’язуючого, які застосовуються. Практичні випробування показали, що звичайно частка частинок дробленої руди, що містить метал- і/або оксиду металу до мінеральної зв’язуючої становить від 5:1 до 1000 : 1, переважно від 10:1 до 100 : 1, причому можуть бути одержані агломерати з особливо гарною характеристикою міцності. Стало очевидним, що в деяких випадках утворення агломератів може відбуватися легше, якщо маса, що містить частинки дробленої руди й зв’язуючу речовину має певну вологість за масою. Залежно від вологості частинок дробленої руди й зв’язуючого, вологість за масою можна регулювати шляхом екстракції або додавання води. Рівень вологості за масою може бути доцільно відрегульований залежно від різних факторів, таких як з’єднання й розподілення частинок за величиною частинок дробленої руди й зв’язуючого, які застосовуються. Додатковим важливим фактором є те, яким чином відбувається агломерація. Звичайно вологість за масою перебуває в діапазоні від 2 до 20 мас.%, переважно від 4 до 10 мас.%, що дає гарні результати. Як частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу, можуть застосовуватися будь-які частинки дробленої руди. Відповідно до винаходу, термін «частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу» означає порошкоподібні дрібнозернисті матеріали. Вони переважно мають середню величину частинок від 0,01 до 10 мм. Застосування матеріалів із середньою величиною частинок від 0,05 до 3 мм, зокрема від 0,1 до 2 мм виявилося особливо підходящим. Переважно розміри частинок до 50 мас.% частинок дробленої руди перебувають у межах розмірів частинок між 0.1 і 2 мм. Особливо доцільним є застосування тонко подрібненої руди, зокрема порошкоподібної залізної руди, матеріалу трут, вторинної окалини, пилу чистого доменного газу, повернень агломератів із процесу агломерації, металевий абразивний пил і/або металеві ошурки, такі як частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу. Відповідно до винаходу зв’язуюча речовина містить матеріал на основі вапна. Особливо підходящими матеріалами на основі вапна згідно з винаходом є вапняк, негашене вапно, гашене вапно, гідратне вапно, доломіт, доломітове вапно, доломітове негашене вапно, доломітове гідратне вапно і їх суміш. У деяких випадках виявилося сприятливим на додаток до зв’язуючого додавати додаткові ущільнювачі, переважно неорганічні загусники, зокрема, рідке скло, цукровий розчин, хромат і/або фосфат алюмінію. Таким чином, сила агломерату може бути ще збільшена. Кількість додаткових ущільнювачів залежить від ступеня ущільнення, який повинен бути досягнутий. Звичайно тільки з додаванням від 0,3 до 1,5 мас.% додаткових ущільнювачів у відношенні до суміші частинок дробленої руди й зв’язуючих одержують гарні результати. Упакування добавок може також бути додане до суміші з метою знизити температуру отвердіння, такі як, наприклад, легкоплавкі кремнієві матеріали, зокрема скляний порошок і/або фоноліт. Відповідно до особливо переважного втілення винаходу тонко здрібнену руду, що містить середньогабаритний розмір частинок, застосовують у суміші з агломераційною шихтою. Особливо переважною часткою руди, що містить проміжний розмір частинок у дробленій руді є така, що вище 30 мас.%, переважно вище, чим 50 мас.%, більш переважно вище, чим 70 мас.% і зокрема вище, чим 90 мас.%, у кожному випадку відносно загальної кількості частинок дробленої руди. Агломерати, вироблені шляхом спікання, виявилися особливо підходящими для застосування в доменних печах. Таким чином, виробництво спеченого продукту є особливо переважним варіантом винаходу. Переваги спікання зокрема такі, що агломерати можуть бути попередньо зменшені й збитки від загоряння в доменній печі можна уникнути. Порядок процесу агломерації відомий фахівцеві в даній галузі й може мати, наприклад, наступний вигляд. Спочатку створюється суміш, у якій знаходяться тонко здрібнені руди, циркуляційні матеріали, паливний матеріал, зокрема коксові шлаки, мінеральна зв’язуюча речовина й відібрані агломерати. Цю суміш змішують із водою й накладають шарами на агломераційну стрічку. Паливним матеріалом, що втримуються в суміші є, наприклад, такий, який запалюється від природного газу і/або полум'я доменного газу. Вентилятор для штучної тяги, розташований нижче агломераційної стрічки, затягує фронт палаючого матеріалу через суміш таким чином, що агломерат, проходячи крізь, повністю спалюється коли він досягає розвантажувального кінця конвеєрної стрічки. Тепло, яке генерується в процесі розплаву тонко 3 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подрібнює руду на поверхні таким чином, що частинки міцно зв'язуються. Агломераційний пиріг прохолоджують і класифікують після того як він руйнується. Так звані покриття решіток і повернення агломератів можуть залишатися в агломераційній установці. Готовий агломерат потім подається в доменну піч. Відповідно до зокрема переважного втілення винаходу ущільнення маси для формування агломерату здійснюється шляхом процесу агломерації. Для цих цілей переважною сумішшю, яка містить частинки дробленої руди й мінеральну зв’язуючу речовину, є змішана з водою, звичайними циркулюючими матеріалами в доменній печі, переважно залишками на ковші і/або шлаками, паливом, переважно коксовим шлаками, і необов’язково конденсована. Одержану в такий спосіб суміш потім піддають термообробці при температурі, яка є нижче температури плавлення суміші, що приводить до утворення агломераційного пирога. За допомогою руйнування агломераційного пирога можна одержати агломерат відповідно до винаходу. Практичні випробування показали, що вигідним є те, якщо при спіканні вихідні матеріали підібрані таким чином, щоб була передбачена, щонайменше, мінімальна когезія окремих частинок. Для цих цілей переважним згідно з винаходом є коли використовувані частинки дробленої руди містять частинки з розміром зерна менш 2 мм, переважно від 0,05 мм до 1 мм, переважно в кількості, щонайменше, 30 мас. %. Важливим етапом процесу при спіканні є термічна обробка вихідних матеріалів. Це отверджує масу частинок дробленої руди й зв’язуючої речовини. Переважно отвердіння засноване на процесі агломерації з утворенням кременистої матриці агломерату, яка містить фазу скла й необов’язково кристалічну фазу, зокрема муллітову фазу. Кремениста матриця агломерату являє собою переважно скляну матрицю, у якій зберігаються кристалічні частинки. З ними переважним є випадок з основним муллітом. Процес отвердіння відбувається переважно за рахунок термічної обробки при температурах між 800 і 1200 °C. Час впливу варіюється переважно в межах діапазону від менше чим 90 хвилин. Таким чином, мінеральна сировина може утворювати розплавлену фазу, яка переважно дає в результаті склоподібну тверду агломератну матрицю із частинок кристалічної структури, зокрема гранульований мулліт або первинний мулліт, у який впроваджений металабо оксид металу, що містить частинки дробленої руди. Якщо бажана висока пористість спечених продуктів, то це може бути здійснене простим образом, шляхом піддавання маси з високим вмістом води процесу агломерації. Агломерат, одержаний методом відповідно до винаходу винятково добре підходить для застосування як сировина для доменної печі. Гарні результати також досягаються з агломератами, одержаними способом відповідно до винаходу у формі паливних гранул, брикетів і/або грануляту. Для виробництва паливних гранул суміш частинок дробленої руди й зв’язуючої речовини може бути змішана з водою й звичайними наповнювачами гранулювання, одержану суміш формують у сирі паливні гранули й сирі паливні гранули отверджують у процесі горіння. Отвердіння гранул може також бути виконане гідравлічно. У переважному варіанті винаходу суміш частинок дробленої руди, зв’язуючої речовини і води також має добавку гідравлічного наповнювача, одержану суміш формують у сирі гранули й сирі гранули отверджують. Звичайно, гідравлічні ущільнювачі також можуть бути використані у виробництві спечених продуктів. Як гідравлічні зв’язуючі речовини переважно застосовують цемент, зокрема портландський цемент, портландцементний клінкер, алюмооксидний цемент, алюмооксидний цементний клінкер, цемент, змішаний з доменним шлаками, цемент, змішаний із золою, цемент, змішаний з боразоном і/або бентоніт. Різні добавки також можуть бути змішані разом з гідравлічним сполучним. Перевагою в застосуванні гідравлічної зв’язуючої речовини є те, що можна обійтися без спалювання сирих гранул. Таким чином, витрати на виробництво сировини для доменної печі можуть бути зменшені й викид шкідливих газів, таких, як наприклад SO X і NOX під час процесу згоряння палива можна уникнути. Виробництво гранул може здійснюватися в порядку, відомому фахівцеві в даній галузі в шахтній печі, пересувній печі кільцевого типу або пересувній кільцевій /обертовій печі. З метою запобігання злипання гранул, зокрема у вологому стані, гранули можуть бути забезпечені покриттям до отвердіння. Підходящими матеріалами для покриття переважно є неорганічні речовини, наприклад порошок залізної руди. Товщина покриття переважно не перевищує 0,5 мм. Наявність води в масі робить утворення гранули легше. Вологість за масою не повинна бути занадто високою, тому що коли навпаки, поверхня гранул стає вологою й липкою. Вологі й липкі 4 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гранули зокрема часто мають недостатню міцність і виявляють тенденцію до злипання під їхньою власною вагою, результатом чого є зниження газопроникності гранул. Розмір гранул може варіюватися в широких межах. Гранули з діаметром від 1 до 20 мм, переважно від 3 до 10 мм виявилися особливо придатними для доменного виробництва. Винахід додатково належить до сировини для доменної печі, яка може бути зроблена за допомогою способу відповідно до винаходу. Сировина для доменної печі може бути введена в доменну піч тільки як метал- і/або оксид металу утримуючий матеріал. Відповідно до винаходу переважно для сировини для доменної печі, щоб вона була введена в доменну піч разом з додатковими матеріалами, що містять метал- і/або оксиди металів. Це особливо доцільно, якщо як вихідна сировина для доменної печі відповідно до винаходу загальне число носіїв заліза для роботи доменної печі становить частку від 30 до 80 мас.%, переважно від 40 до 70 мас.% і зокрема від 55 до 65 мас.%. Додатковим об'єктом винаходу є попередня суміш для виробництва сировини для доменної печі відповідно до винаходу, що містить частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу й мінеральну зв’язуючу речовину, що включає мінеральну сировину й матеріал, на основі вапна, де частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу мають частку частинок дробленої руди із середнім діаметром частинок менше, чим 1 мм, переважно від 0,05 до 0,9 мм і зокрема від 0,1 до 0,5 мм, більше чим 30 мас.%, у кожному випадку відносно загальної кількості частинок дробленої руди. Для мінеральної сировини переважно використовується мінеральна сировина, як описано відносно способу згідно з винаходом. Відповідно до переважного втілення винаходу частка частинок дробленої руди середнього діаметра частинок менше, чим 1 мм, переважно від 0,05 до 0,9 мм і зокрема від 0,1 до 0,5 мм у попередній суміші відповідно до винаходу становить більше, чим 50 мас.%, переважно від 70 мас.% до 100 мас.%, більш переважно від 80 мас.% до 100 мас.%, у кожному випадку у відношенні до загального числа частинок дробленої руди. Відповідно до додаткового переважного втілення винаходу, частка частинок дробленої руди середнього діаметра частинок більше, чим 1 мм, переважно більше, чим від 1 до 3 мм і зокрема більше, чим від 1 до 2 мм у попередній суміші згідно з винаходом становить менше, чим 50 мас.%, переважно від 0 до 30 мас.%, більш переважно від 0 до 20 мас.% і зокрема від 0 до 10 мас.%, у кожному випадку у відношенні до загального числа частинок дробленої руди. Відповідно до додаткового переважного втілення винаходу, попередня суміш містить від 50 до 99 мас.%, переважно від 60 до 90 мас.%, зокрема від 70 до 85 мас.% частинок дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу й від 1 до 20 мас.%, переважно від 1 до 15 мас.% звичайних добавок і мінеральної зв’язуючої. Переважно частка мінеральної зв’язуючої речовини в попередній суміші не повинна перевищувати 15 мас.%. Таким чином, кількість шлаків, що виникає в доменній печі, можна підтримувати на низькому рівні. Відповідно до додаткового переважного втілення винаходу, мінеральна зв’язуюча речовина має від 30 до 98 мас.% матеріалу, на основі вапна, і від 2 до 70 мас.%, переважно від 10 до 60 мас.% мінеральної сировини. Відповідно до додаткового переважного втілення винаходу, попередня суміш містить від 0 до 30 мас.% добавок, переважно коксових шлаків, залишків на ковші і/або шлаків. Ще одним об'єктом винаходу є попередня суміш для виробництва сировини для доменної печі, яка згідно з винаходом містить частинки дробленої руди, що містить метал- і/або оксид металу й мінеральну зв’язуючу речовину, що включає мінеральну сировину й матеріал на основі вапна, де як мінеральна сировина використовується мінеральна сировина, яка включає частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас.%, і частка дрібнозернистих частинок менше, чим 4 мкм становить щонайменше 20 мас.% і частка дрібнозернистих частинок менше, чим 1 мкм становить щонайменше 10 мас.%. Що стосується додаткових переважних втілень попередніх сумішей робиться посилання на втілення способу згідно винаходу. Винахід також належить до застосування мінеральної зв’язуючої речовини, що включає мінеральну сировину й матеріал, на основі вапна, й необов’язково ущільнюючі добавки, для виробництва агломерату, який застосовується як сировина доменної печі, де як мінеральна сировина застосовують мінеральну сировину, яка містить оксид кремнію в частці, щонайменше, 40 мас.% і частка дрібнозернистих частинок менше, чим 4 мкм, щонайменше, 20 мас.% і частка дрібнозернистих частинок менше, чим 1 мкм, щонайменше, 10 мас.%. Застосування згідно з винаходом включає комбіноване, а також окреме додавання мінеральної сировини й матеріалу на основі вапна. 5 UA 103533 C2 5 10 15 20 Що стосується додаткових переважних втілень використання згідно винаходу робиться посилання на втілення способу згідно винаходу. Далі винахід проілюстрований більш детально за допомогою прикладу. П'ять різних сумішей для агломераційної стрічки (суміш 1, 2, 3, 3a, 3b) були приготовлені. Для того, щоб одержати суміші 3a, 3b, частинки дробленої руди, які містять певну частку проміжних розмірів частинок, змішують з відповідною зв’язуючою речовиною й звичайно застосовуваними наповнювачами для агломератів і підганяють вологість маси. Для суміші відповідно до винаходу 3b як зв’язуюча речовини використовується мінеральна сировина, яка містить частку оксиду кремнію, щонайменше, 40 мас. %, а частка дрібних частинок менше чим 4 мкм щонайменше 20 мас. % і частка частинок розміром менше чим 1 мкм щонайменше 10 мас. %. Суміші 1, 2 і 3 проводяться без додавання зв’язуючих речовин. Потім суміш змішується з водою й нашаровується на агломераційну стрічку. Суміш має певну газопроникність, яка може бути обмірювана з використанням перепаду тиску в потоці повітря, що пропускається через суміш. Низька втрата тиску вказує на гарну газопроникність. Гарна газопроникність є бажаною в процесі агломерації, тому що приводить до гарного прожигу через агломераційний пиріг. У наведеній нижче таблиці, показані втрати тисків 1, 2, 3, 3a, 3b. Порівняння сумішей 1, 2, 3 показує, що збільшення частки проміжних розмірів частинок приводить до збільшення втрат тиску й до зниження газопроникності. Порівняння сумішей 3, 3a показує, що за рахунок додавання CaO як зв’язуючої речовини може бути досягнуте поліпшення газопроникності. На прикладі 3b відповідно до винаходу було можливим довести, що за рахунок використання певної мінеральної зв’язуючої речовини може бути одержана суміш із особливо гарною газопроникністю. 1 2 3 Частка руди, що містить проміжний розмір частинок (мас. % ) 7 21 36 3a 36 7.6 3b 36 7.6 Суміш Вологість за масою (мас. % ) Зв’язуюча речовина Втрата тиску (Па) 6.6 7.6 7.6 0 0 0 340 580 1300 CaO (1,6 мас. % ) Мінеральна зв’язуюча речовина (2.4 мас. % ) 780 420 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 1. Спосіб одержання агломерату, який застосовують як сировину для доменної печі, шляхом змішування частинок дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, мінеральної зв'язуючої речовини, що включає мінеральну сировину та матеріал на основі вапна, і необов'язково звичайні добавки для формування маси та ущільнення маси для формування агломерату процесом агломерації, який відрізняється тим, що як мінеральну сировину застосовують сировинний матеріал, що містить глинистий мінерал, який включає частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, а частка дрібнозернистих частинок менше ніж 4 мкм становить щонайменше 20 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 1 мкм становить щонайменше 10 мас. %. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують мінеральну сировину, що включає розсипчасту глину, яка складається з щонайменше 60 мас. % частинок кварцу та від 20 до 40 мас. % каолініту і необов'язково вторинної слюди. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що застосовують мінеральну сировину, що включає від 70 до 90 мас. %, переважно приблизно 83 мас. % оксиду кремнію, від 5 до 20 мас. %, переважно приблизно 13 мас. % оксиду алюмінію, від 0,2 до 1,5 мас. %, переважно приблизно 0,7 мас. % Fe2O3 і від 0,1 до 1 мас. %, переважно приблизно 0,4 мас. % оксиду калію. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що змішування частинок дробленої руди та зв'язуючої речовини відбувається в змішувальній установці. 6 UA 103533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, і мінеральну зв'язуючу речовину змішують разом у пропорції від 5:1 до 1000:1. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що, коли змішують частинки дробленої руди та зв'язуючу речовину, вологість за масою встановлена на рівні від 2 до 20 мас. %. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що як матеріал на основі вапна застосовують вапняк, негашене вапно, гашене вапно, гідратне вапно, доломіт, доломітове вапно, доломітове негашене вапно і/або доломітове гідратне вапно. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що як частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, застосовують дрібнозмелену руду, зокрема порошкоподібну залізну руду, матеріали трута, зокрема вторинну окалину, пил чистого доменного газу, зворот агломератів із процесу агломерації, металевий абразивний пил і/або металеві ошурки. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, включають частку частинок проміжного розміру більше ніж 30 мас. %. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що до суміші частинок дробленої руди і зв'язуючої речовини додають звичайні добавки при агломерації, зокрема коксовий шлак, залишки на ковші і/або шлаки. 11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що процес агломерації включає наступні етапи: змішування частинок дробленої руди, мінеральної зв'язуючої речовини, води, звичайних добавок, застосовуваних для доменної печі та горючого матеріалу для формування суміші; термічна обробка суміші при температурі, нижче температури плавлення суміші, де одержують агломерати у формі агломераційного пирога. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що агломераційний пиріг є зламаним, причому одержують агломерат у формі остаточного агломерату. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що застосовують частинки дробленої руди, що містять частку частинок розміром менше ніж 2 мм, переважно від 0,05 мм до 1 мм у кількості щонайменше 30 мас. %. 14. Сировина для доменної печі, одержана способом за будь-яким з пп. 1-13. 15. Попередня суміш для одержання сировини для доменної печі за п. 14, що містить частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, та мінеральну зв'язуючу речовину, яка включає глинистий мінеральний сировинний матеріал і матеріал на основі вапна, яка відрізняється тим, що частинки дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, включають частку частинок із середнім діаметром руди менше ніж 1 мм, що становить більше ніж 30 мас. %. 16. Попередня суміш за п. 15, яка відрізняється тим, що вона містить від 50 до 99 мас. % частинок дробленої руди, що містить метал і/або оксид металу, та від 1 до 20 мас. % звичайних добавок і мінеральної зв'язуючої речовини. 17. Попередня суміш за п. 15 або 16, яка відрізняється тим, що мінеральна зв'язуюча речовина включає від 30 до 98 мас. % матеріалів на основі вапна, і від 2 до 70 мас. % мінеральної сировини. 18. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-17, яка відрізняється тим, що попередня суміш містить від 0 до 30 мас. % добавок, переважно коксові шлаки, залишки на ковші і/або шлаки. 19. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-18, яка відрізняється тим, що сировинний матеріал включає частку оксиду кремнію щонайменше 60 мас. %, переважно щонайменше 75 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 2 мкм щонайменше 40 мас. %, де частка частинок розміром менше ніж 0,5 мкм становить щонайменше 25 мас. %. 20. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-19, яка відрізняється тим, що мінеральна сировина, що містить розсипчасту глину, складається з щонайменше 60 мас. % частинок кварцу та від 20 до 40 мас. % каолініту і необов'язково вторинної слюди. 21. Попередня суміш за будь-яким з пп. 15-19, яка відрізняється тим, що мінеральна сировина включає від 70 до 90 мас. %, переважно приблизно 83 мас. % оксиду кремнію, від 5 до 20 мас. %, переважно приблизно 13 мас. % оксиду алюмінію, від 0,2 до 1,5 мас. %, переважно приблизно 0,7 мас. % Fe2O3 і від 0,1 до 1 мас. %, переважно приблизно 0,4 мас. % оксиду калію. 22. Застосування суміші, що містить мінеральну зв'язуючу речовину, що включає сировинний матеріал, що містить глинистий мінерал, і матеріал на основі вапна, і необов'язково звичайні добавки для виробництва агломерату, ущільненого процесом агломерації і застосовуваного як сировина для доменної печі, яке відрізняється тим, що як мінеральна сировина застосовують 7 UA 103533 C2 сировинний матеріал, що включає частку оксиду кремнію щонайменше 40 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 4 мкм щонайменше 20 мас. %, і частка дрібнозернистих частинок менше ніж 1 мкм щонайменше 10 мас. %. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for producing an agglomerate made of fine material containing metal oxide for use as a blast furnace feed material

Автори англійською

Gunther, Theo, Bloser, Matthias, Alfenas Moreira, Denise, Pickbrenner, Arnd, Pust, Christopher, Ruckert, Wolfgang

Автори російською

Гюнтер Тео, Блозер Маттиас, Алфенас Морейра Дениз, Пикбреннер Арнд, Пуст Кристофер, Рюккерт Вольфганг

МПК / Мітки

МПК: C22B 1/24, C22B 1/16, C22B 1/20, C22B 1/243

Мітки: дробленої, доменних, вихідної, руди, спосіб, металу, застосування, оксид, яка, сировини, одержання, агломерату, печей, частинок, містить

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-103533-sposib-oderzhannya-aglomeratu-iz-chastinok-drobleno-rudi-yaka-mistit-oksid-metalu-dlya-zastosuvannya-yak-vikhidno-sirovini-dlya-domennikh-pechejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання агломерату із частинок дробленої руди, яка містить оксид металу, для застосування як вихідної сировини для доменних печей</a>

Подібні патенти