Шихта для виробництва залізовмісних брикетів

Шихта для виробництва залізовмісних брикетів, що містить шлами металургійного виробництва, колошниковий пил, окалину та цемент, яка відрізняється тим, що додатково містить коксовий дріб'язок, як прискорювач твердіння пластифікатор і кусковий метал фракцією до 10 мм при наступному співвідношенні компонентів, мас %: шлами металургійного виробництва 10-20 колошниковий пил 10-20 окалина 30-60 цемент 10-15 пластифікатор 0,025-0,4 кусковий метал до 10. Корисна модель належить до металургії, зокрема, до комплексної утилізації дрібних відходів металургійного виробництва та може бути використана при підготовці сировини для виробництва сталі і сплавів В процесі виплавки сталі утворюються відходи, що містять окисли заліза та, інших металів Часто вони мають вигляд пилу, який важко піддається утилізації І його просте повернення у виробничий цикл призводить до того, що він знову потрапляє у виходячі газові потоки. Тому повернення значної кількості металу в чавун, сталь і сплави стає неможливим Для вирішення даної проблеми застосовують декілька процесів з різним ступенем успіху. Найбільш оптимальним є утилізація відходів шляхом брикетування з метою повернення до металургійного переділу у вигляді товарної продукції з визначеним складом. Такі брикети можуть бути використані як частковий замінник металобрухту. Відомий брикет для металургійного виробництва [див. патент РФ №2142018, С21С5/52, С22В1/14, публ 27 11.96], що має наступний склад, мас.%: залізорудний концентрат 5,0-35,0 вуглецеве в'язівне (коксовий пек чи бітум) 0,5-10,0 карбюризатор (вугілля, кокс, коксовий дріб'язок) 0,5-10,0 чавунна стружка Решта, Істотний недолік брикету - використання великої кількості дефіцитної чавунної стружки (45% і вище). Іншим недоліком є наявність у його складі коксового пеку чи бітуму, які відкладаються на стінках лежаків та газоходів липким сажовим вуглецем, що призводить до їхнього заростання. Крім цього, в'язівне і карбюризатор, які містять сірку, поглинаються концентратом, що відновлюється. Найбільш близькою до запропонованого технічного рішення є шихта для виробництва брикетів, описана в патенті України №61865А, публ.17 11.2003, Бюл. №11, та обрана авторами за прототип. Оптимальний склад шихти (мас.%) наступний: шлами металургійного виробництва 5-Ю колошниковий пил 5-15 окалина 65-85 цемент 5-10 Наведений склад шихти дає можливість одержати брикети з достатньо високими металургійними властивостями і механічною міцністю 6570кг/см2, яка, проте, не задовольняє вимогам сучасного виробництва, особливо при виплавці чавуну Матеріали, що подаються в піч, повинні відповідати певним вимогам основна з яких міцність не менше 150кг/см . Крім цього, суміш, з якої формують брикети, має недостатню кількість в'язівного (5-10%), внаслідок чого вона важко піддається ущільненню, і міцність виготовлених брикетів буде низькою Незадовільно впливає на міцність високий рівень витрат прокатної окалини, яка жорстка і малорухома при формуванні суміші в брикети Крім цього, внесення заліза тільки з брикетів дозволяє дещо збільшити виробництво чавуну, але потребує зайвої витрати вуглецю (коксу) для того, щоб забезпечити процес відновлення C M 00 О 10872 заліза загального в брикетах. В основу корисної моделі поставлена задача виготовлення брикетів високої міцності шляхом удосконалення якісного та кількісного складу шихти. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що шихта для виробництва залізовмісних брикетів, яка містить шлами металургійного виробництва, колошниковий пил, окалину та цемент, відповідно до корисної моделі, додатково містить коксовий дріб'язок, як прискорювач твердіння пластифікатор і як залізну добавку - кусковий метал фракцією до 10мм при наступному співвідношенні компонентів, (мас.%): шлами металургійного виробництва 10-20, колошниковий пил 10-20, окалина 30-60, цемент 10-15, коксовий дріб'язок 20-30, пластифікатор 0,025-0,4 і кусковий метал-до 10. В порівнянні з прототипом збільшення в складі шихти кількості шламів, колошникового пилу, цементу та додаткове введення пластифікатора і коксового дріб'язку надають суміші підвищену рухливість та м'якість Це пояснюється збільшенням кількості дрібної фракції, що дозволяє великим часткам окалини взаємно ущільнюватись і, таким чином, надати брикетам підвищену міцність вже після пресування. При цьому зменшується їх руйнування, тобто підвищується якість. Вибір вмісту окалини в межах 30-60% обумовлений обмеженою кількістю її утворення та статусом стратегічної сировини, а також необхідністю зростання обсягів виробництва брикетів. Вміст окалини в шихті менше 30% нераціональний через зменшення в готовому продукті загального заліза, використання зверх 60% зменшує обсяги виробництва , брикетів. Введення до складу шихти коксового дріб'язку забезпечує відновні процеси заліза брикетів, що дає економію коксу, завантажуваного в доменну піч. Вміст коксового дріб'язку менше 20% зменшує економію коксу, що нераціонально, більше 30% порушує кількісний вміст інших складових шихти, що негативно впливає на якісні характеристики брикетів. Додаткове введення пластифікатора прискорює твердіння брикетів, проте зниження заявленої межі не дає швидкого твердіння, а збільшення призводить до часткової втрати кінцевої міцності Наявність в складі шихти залізної добавки в деякій мірі компенсує зменшення вмісту окалини та дає можливість підняти планку кількості заліза загального до 52-57%, що аналогічно його вмісту в агломераті. Брикети, виготовлені із заявленої авторами шихти, мають міцність, щонайменше, 150кг/см2, що особливо важливо в доменному процесі, де брикет без руйнування опускається в шахту доменної печі в район високих температур. Значна кількість брикетів в масі завантажуваних у піч матеріалів підвищує газопроникнення, що прискорює протікання відповідних процесів. Вміст в брикетах загального заліза в межах 52-57% дозволяє завантажувати їх у доменну піч замість агломерату або окатишів, що економічно вигідно. Готування шихти для виробництва залізовмісних брикетів відбувається в такому порядку. Шлами металургійного виробництва, колошниковий пил, окалину, коксовий дріб'язок, кусковий метал та цемент змішують до однорідної маси, а пластифікатор розчиняють у воді, яку додають понад 100% до набуття заданої вологості, і знову змішують до максимального усереднення. Із отриманої суміші пресують брикети, які спочатку , просушують протягом 8-12 годин для набуття первинної міцності, а потім відправляють на склад готової продукції для набуття заданої міцності. Відвантаження продукції відбувається після перевірки її якості і заповнення сертифікату на підготовлену партію брикетів. Авторами проведені випробування заявленого складу шихти в умовах діючих доменних та сталеплавильних виробництв. її хімічний склад надано в таблиці: Таблиця Міп Мах Fe 3 a r 52 57 FeO 23 55 Fe 2 O 3 26 68 CaO 6 17 Випробування показали, що отримані брикети мають міцність від 159кг/см до 187кг/см2, а вміст заліза загального становить 53-57%. Запропонована шихта для виробництва залізовмісних брикетів дає можливість поширити ви Комп'ютерна верстка В. Мацєло SiO 2 2 9 MnO 0,3 2,4 MgO 0,2 1,5 AI2O3 0,6 1,4 С 15 27 S 0,21 0,40 користання брикетів для виплавки чавуну, підвищує конкурентоспроможність готової продукції, перетворює відходи виробництва в товар, та, що не менш важливо, поліпшує екологічний стан. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП. 03680, Україна ДП "Український інститут промисловоі~власностГ, вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601