Зв’язуюче для виготовлення хроміто-алюмококсових брикетів

1 Зв'язуюче для виготовлення хромітоалюмококсових брикетів, що включаює алюмінійвМІСНІ відходи виробництва і неорганічну зміцнюючу добавку, яке відрізняється тим, що воно додатково містить воду, а як алюмінійвмісні відходи - концентрат алюмінієвого шлаку (КАШ) - продукт переробки шлаком металевої суміші алюмінієвих електролізерів при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас % вода 3-8 неорганічна зміцнююча добавка 16-39 Винахід відноситься до металургійної промисловості, а саме до виробництва дрібнофракційних шихтових матеріалів та ХАК-брикетів із рудних компонентів вуглецевих відновлювачів з використанням концентрату АІ-шлаку (КАШ) Такі брикети потрібні для виплавки феросплавів на основі хрому ВІДОМІ способи одержання брикетів для виробництва феросплавів на основі хрому, марганцю і кремнію з застосуванням різних зв'язуючих органічного і неорганічного походження Наприклад авторські свідоцтва СРСР, - № 199086, кп СЮВЗ/04, 1976, - № 638624, кл С22В1/24, 1978, - № 755873, кл С22В1/24, 1980, - № 802386, кл С22В1/24, 1981, а також Приходько Т І та ІНШІ "Брикетування шихти для виробництва феросплавів", М Бюлетень науково-технічної інформації - Чорна металургія, 1982, № 17 (925), Бурсук П А та ІНШІ "РІДКІ самотвердіючі суміші", М Машинобудування, 1973 - аналоги Для виготовлення брикетів, як зв'язуюче використовують сульфідомісткі речовини і суміші на їх КАШ решта 2 Зв'язуюче по п 1, яке відрізняється тим, що використовуваний концентрат алюмінієвого шлаку має наступний склад, мас % АІ мет 25-33 АІ2О3 44-52 SiO2 3-3,5 Mg+MgO 5,3-7,5 Fe 0,5-1,0 солі фторидів 7-8 3 Зв'язуюче по п 1, яке відрізняється тим, що як зміцнюючу добавку воно містить рідке скло в КІЛЬКОСТІ 16-30 % 4 Зв'язуюче по п 1, яке відрізняється тим, що як зміцнюючу добавку воно містить шлак ферохрому в КІЛЬКОСТІ 26-38 % 5 Зв'язуюче по п 1, яке відрізняється тим, що як зміцнюючу добавку воно містить гідроокис кальцію в КІЛЬКОСТІ 28-36 % основі, а також рідке скло та волого-кальцшмісткі компоненти КІЛЬКІСТЬ зв'язуючого знаходиться в межах 4 - 8%, рідкого скла 3 - 10% Пресування здійснюють при питомому тиску від 19 до ЮОМПа Зміцнення і затвердіння брикетів здійснюють висушуванням на повітрі або нагрівом до 150 - 300°С впродовж 15-75 хвилин Найближчим до винаходу по технічній суті і досягаемому результату є спосіб брикетування з використанням неорганичної' добавки з посиленими вимогами, яка застосовується у вигляді рідкого скла і алюмініймістких ВІДХОДІВ ніфелінового шлаку В залежності від якості гранулометричного складу вихідної сировини витрата рідкого скла дорівнює від 3 до 10% (Дивись, Равич Б І "Брикетування руд", М Недра 1982, crop , 39 - 41) - аналог-прототип Спосіб включає зволоження шихти, перемішування, брикетування і сушку брикетів при 150 300°С в середньому на протязі 15 хвилин При використанні 10% рідкого скла МІЦНІСТЬ брикетів після сушки дорівнювала на стиснення 0,9МПа, стирання 92% і скидання (удар) 9 1 % О 00 ю 51870 Недоліком відомого зв'язуючого є мала СТІЙКІСТЬ одержаних брикетів на роздавлювання і на стирання, що при транспортуванні їх до металургійного плавильного агрегату збільшує КІЛЬКІСТЬ неконструкційних фракцій, які не придатні для застосування Одним із важливих показників є термостійкість, але по ній відсутня інформація в доступній науково-технічній і патентній літературі Судячи по СТІЙКІСТНИМ характеристикам вона повинна бути позитивною з нашого погляду Окрім того, використане зв'язуюче не виконує ролі відновлювача по частковій заміні коксової дрібної фракції і тим самим не знижує внесення шкідливих домішок сірки Задачею винаходу є збільшення термостійкості і МІЦНОСТІ ХАК-брикетів Для досягнення поставленої задачі у відомому зв'язуючому для виготовлення ХАК-брикетів, що вміщує неогранічну зміцнюючу добавку і алюміНІЙМІСТКІ відходи виробництва, додатково додана вода, а в якості алюмініймістких ВІДХОДІВ Є концентрат алюмінієвого шлаку (КАШ) - продукт переробки шлаку шлакометалевої суміші алюмінієвих електролізерів, при слідуючому відношенні інгредієнтів, мас% вода 3- 8 неогранічна зміцнююча добавка 16 - 39 КАШ решта Використаний концентрат алюмінієвого шлаку (КАШ) має слідуючий склад, мас % АІ мет 25 - 33, SiO 2 3 - 3 5, Fe 0 5-10, АІ2Оз 44 - 52, Mg+Mgo 5 3 - 7 5, солі фторидів 7-8 Як стійкістна добавка зв'язуюче вміщує рідке скло в КІЛЬКОСТІ 16 - 30%, а в якості зміцнюючої добавки зв'язуюче вміщує шлак ферохрому в КІЛЬКОСТІ 26 - 38% або гідроокис кальцію в КІЛЬКОСТІ 28 - 36% Суміш зміцнюючої добавки ( концентрат алюмінієвого шлаку, шлак ферохрому, гідроокис кальцію) в установлених вище співвідношеннях, дозволяє створити цементуючий склад типа Аміт, твердий розчин якого виражається формулою хСаО- уЗіОг" Mg • А1 2 О 3 При співвідношенні зміцнюючої добавки концентрату АІ-шлаку 62 - 80%, рідкого скла 16 - 30%, води 5 - 7% або концентрату АІ-шлаку 55 - 70%, шлаку ферохрому 26 - 38%, води 5 - 8% або концентрату АІ-шлаку 60 - 70%, гідроокису кальцію 28 - 36%, води 3 - 5% - МІЦНІСТЬ брикетів відповідає слідуючим показникам на роздавлювання 16 18кН, на удар (по ГОСТ 13157-77) - 92,4%, на стиКомпоненти зв'язуючої суміші Концентрат АІ-шлака Рідке скло Шлак ферохрому Гідроокис кальцію Волога рання по вазі (по ГОСТ 13157-77) - 8,2%, пористість - 28%, термостійкість при нагріві до 1000°С, що по характеристиці перевищує показники відомих брикетів Запропонований в якості основи неорганічної зв'язуючої суміші концентрат АІ-шлаку (КАШ) володіє не тільки зв'язуючою цементуючою якістю, він одночасно виконує роль відновлювача тому, що має значну КІЛЬКІСТЬ металевого алюмінію Це дозволяє знизити витрати дрібного коксу, основного постачальника домішок сірки, особливо при виплавці феросплавів на основі хрому В лабораторних умовах на прес-устаткуванні Дніпропетровського металургійного інституту були одержані брикети, для виготовлення яких використовувалась запропонована суміш Склад шихтових компонентів і зв'язуючої суміші у ХАК-брикетах був слідуючим, віс % рудна частина (фракція < 3) 10-15 зв'язуюча суміш 5-13 Старанно здозована і перемішана шихта брикетувалась під тиском 250 - 300кг/см2, що забезпечило достатню МІЦНІСТЬ брикетів і значну контактну поверхню проміж частками шихтових матеріалів Ввід 13% не здійснював істотного впливу на їх МІЦНІСТЬ, особливо в сирому стані Одержані брикети підлягали затвердінню за рахунок сушіння їх на повітрі впродовж доби, або вони зміцнювались нагріванням до 300°С на протязі 40 - 60 хвилин Брикети підлягали термічному впливу при температурі близькій до 1000°С Механічна МІЦНІСТЬ брикетів визначалась перед і після сушіння Сирі брикети витримували 6 7 скидань з висоти 0,5м, опалені 10 - 12 скидань з висоти 1,5м На підставі цього прийшли до висновку , що після сушіння і термічної обробки брикети практично не руйнувались Зміцнені брикети при температурі 300°С випробувались на ВОЛОГОСТІЙКІСТЬ І на протязі 6 - 7 діб брикети знаходились занурені у воду Після обстеження руйнування не зазначено ДОСЛІДНІ дані показали, що при добавці в шихту 5 - 13% зв'язуючої суміші, одержані брикети мали МІЦНІСТЬ вище МІЦНОСТІ брикетів одержаних в аналізі з добавкою 1 - 2% талового пеку при 10 кратному скиданні з висоти 1,5м вміст дрібної фракції класу 5мм складало біля 2%, замість 5% зазначених у аналізі (Дивись авторське свідоцтво РСРС № 638624, кл С22В 1/24, 1978) Приклади конкретного виконання зведені у таблиці, приведеній нижче 1 62-80 16-30 5-7 Вага, %, варіанти II 55-70 26 0 -38 5-8 III 60-70 28-36 3-5 Аналіз властивостей одержаних брикетів відповідно з заявленим винаходом дозволяє зробити висновок ДОЦІЛЬНОСТІ застосування запропонованоі зв'язуючої суміші і застосування ХАК-брикетів для виплавки стандартного в и со ко вуглецевого ферохрому Крім того, використання зв'язуючого для виготовлення ХАК-бриветів, дозволяє вдосконалити технологію виплавки в и со ко вуглецевого ферохрому, знизити його собівартість, одержати фізикоХІМІЧНІ властивості шлакової фази, шляхом зниження величини відношення МдО/АЬОз, знизити МІСТКІСТЬ сірки в металі, повисити витягання в метал ведучого елементу хрому, покращити умови праці і поліпшити екологічний стан ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71