Спосіб виготовлення брикетів

1. Спосіб виготовлення брикетів шляхом приготування суміші, що включає операції змішування відходів у вигляді дрібної залізовмісної фракції з цементом і водою, формування одержаної суміші у вигляді брикетів з подальшим віброущільненням і тепловою обробкою брикетів до отримання товарного продукту, який відрізняється тим, що попередньо для одержаної суміші визначають і задають режими віброущільнення і теплової обробки сформованих брикетів, при цьому в суміш додатково вводять відходи середньої залізовмісної фракції, теплову обробку сформованих брикетів здійснюють шляхом поетапної витримки спочатку при температурі, що змінюється, потім при ізотермічній, охолоджування ведуть у замкнутому об'ємі з пониженням температури до досягнення температури навколишнього середовища, при цьому одержані товарні брикети розділяють по ступеню вмісту в них заліза за допомогою електромагнітного залізовіддільника, величину магнітного поля якого задають еквівалентно питомій вазі і масі брикету, а як відходи дрібної та середньої залізовмісних фракцій використовують відходи переробки сталеплавильного шлаку. 2. Спосіб виготовлення брикетів шляхом приготування суміші за п. 1, який відрізняється тим, що як відходи дрібної залізовмісної фракції використовують відходи металургійного виробництва у вигляді ламаної металевої стружки. U 2 (11) 1 3 45081 4 технічної конференції.-Новокузнецьк, 1997-С.394чною добавкою у вигляді гідрооксиду натрію або 396]. калію. Вказані способи виготовлення брикетів вклюНе дивлячись на те, що в найближчому вказачають операції змішування відходів у вигляді дрібному способі забезпечуються високі міцні властиної залізовмісної фракції з цементом і водою, фовості брикетів, він має істотні недоліки, а саме: рмування одержаної суміші у вигляді брикетів з наявність технологічних добавок у вигляді гідроокподальшим віброущільненням і тепловою обробсиду натрію і калію є шкідливою для процесу викою брикетів до отримання товарного продукту. плавки сталі, а високий вміст двох- і трикальцієвих Недоліками відомих способів є: силікатів сприяють утворенню зайвих шлаків. - висока витрата марочного цементу (близько В основу корисної моделі поставлено завдан20%) і води (для текучості бетону дають близько ня, удосконалити спосіб виготовлення брикетів, 30% води), які підвищують вартість брикетів і погішляхом введення нових операцій і зміни умов виршують властивості суміші і брикетів для застосуконання операцій і початкової сировини, що довання в металургійному виробництві через підвизволило виключити наявність в брикетах шкідлищений вміст баласту: цементу і води; вих домішок, зменшити витрату зв'язуючого, - низький вміст в брикетах частки корисних наявність якого сприяє утворенню зайвих шлаків і, елементів, наприклад кремнію, через підвищений за рахунок цього, поліпшити якість брикетів, підвміст в суміші цементу і води; вищити їх міцні властивості і забезпечити заданий - низька активність корисного елементу в бривміст заліза необхідний для прямої виплавки сталі. кетах, наприклад кремнію, через підвищений вміст Завдання вирішене тим, що в способі виготовцементу, який блокує міцною малоактивною плівлення брикетів включаючому операції змішування кою частинки основного матеріалу на набагато відходів у вигляді дрібної залізовмісної фракції з більшій площі; цементом і водою, формування одержаної суміші у - тривала витримка брикетів у формоутворювигляді брикетів з подальшим віброущільненням і вальному оснащенні (від 48 годин) через підвищетепловою обробкою брикетів до отримання товарну вологість бетоноподібної суміші, що знижує ного продукту, згідно корисної моделі, заздалегідь продуктивність виготовлення брикетів, приводить для одержаної суміші визначають і задають режидо високої витрати води на приготування текучої ми віброущільнення і обробки сформованих брибетоноподібної суміші; кетів, при цьому в суміш додатково вводять відхо- недостатньо висока міцність брикетів після ди середньої залізовмісної фракції, при цьому витягання з оснащення, що вимагає додаткового теплову обробку сформованих брикетів здійснюзміцнення їх на повітрі поза оснащенням. ють шляхом поетапної витримки спочатку при теНайближчим аналогом щодо заявленої корисмпературі, що змінюється, потім при ізотермічній, ної моделі за сукупністю ознак і очікуваному техніохолоджування ведуть у замкнутому об'ємі з почному результату є спосіб виготовлення брикетів з ниженням температури до досягнення температупорошкоподібних матеріалів по патенту РФ ри навколишнього середовища, а одержані товарні №2268246, МПК С04В28/08(2006.01), брикети розділяють по ступеню вмісту в них заліза С22В1/243(2006.01) опублік. 2006.01.20, включаюза допомогою електромагнітного залізо віддільничий операції змішування відходів у вигляді дрібної ка, величину магнітного поля якого задають еквізалізовмісної фракції з цементом і водою, формувалентно питомій вазі й масі брикету, а як відходи вання одержаної суміші у вигляді брикетів з подадрібної та середньої залізовмісних фракцій викольшим віброущільненням і тепловою обробкою ристовують відходи переробки сталеплавильного брикетів до отримання товарного продукту. шлаку. На відміну від корисної моделі, що заявляєтьЗгідно корисної моделі, як відходи дрібної зася, воду перед змішуванням з компонентами залізовмісної фракції використовують відходи метаздалегідь підігрівають до температури (25-100)°С і лургійного виробництва у вигляді ламаної металевводять в неї технологічну добавку у вигляді каусвої стружки. тичної натрієвої NaOH або калієвої КОН соди. При Відходи дрібної і середньої залізовмісних фрацьому як зв'язуючий матеріал для брикетування кцій узяті в співвідношенні (3,5 : 1). порошкоподібних матеріалів застосовують двох Відходи переробки дрібної залізовмісної фракальцієвий силікат у вигляді ферохромового шлакції і відходи металургійного виробництва у вигляді ку, що саморозсипається, в поєднанні з технологіламаної металевої стружки крупністю до 10 мм чною добавкою у вигляді каустичної натрієвої або узяті в співвідношенні (1,8 : 1). калієвої соди і нагрітої води. Такий спосіб забезпеЯк зв'язуючий використовують портландцечує високі міцні властивості брикетам, оскільки при мент. застосуванні як зв'язуюче звичних цементів на Віброущільнення здійснюють при питомому основі 3-х кальцієвого силікату цей процес відбутиску (0,01 - 0,1) МПа з частотою коливань (40-60) вається інакше через надлишок СаО: зокрема Гц і амплітудою вертикальних коливань (0,3 - 0,6) утворюється мало колоїдної фази і багато отвермм. джувача у вигляді гідрооксиду кальцію і затвердінТемпературу витримки на першому етапі зміня суміші сповільнюється, оскільки основним нюють від (35-45)°С до (65-75)°С з швидкістю (10отверджувачем є колоїдний силікат. Тому тільки 20)град/годину, а на другому етапі встановлюють двохкальцієвий силікат забезпечує інтенсивний ізотермічну (65-75)°С в перебігу (10-12) годин. процес зміцнення брикетів з порошкоподібних маОхолоджування в замкнутому об'ємі до (35теріалів із застосуванням нагрітої води і технологі45)°С ведуть з пониженням температури з швидкі 5 45081 6 стю (10-20) град/годину і потім до температури розподіляється в між кусковому просторі під час навколишнього середовища. перемішування шихти перед вібропресуванням. Враховуючи неоднорідну по крупності і непраПеремішування початкових компонентів суміші вильну гострокутну форму шматків залізовмісних здійснюють протягом 30-60сек. Перемішування з фракцій нашими дослідженнями встановлено, що додаванням води здійснюють протягом 30-60 сек. найефективнішим є спосіб формування холодного Віброущільнення здійснюють при питомому тиску брикету з залізовмісних фракцій крупністю 0-40 мм (0,01-0,1) МПа з частотою коливань (40-60) Гц і методом вібропресування, тобто одночасною дією амплітудою вертикальних коливань (0,3-0,6) мм. на формувальну суміш вібрації і пресування, що Дослідним шляхом встановлений найбільш дозволяє одержати брикет максимальної міцності і оптимальний режим теплової обробки відформощільності. Поєднання дрібної і середньої залізованих брикетів в пропарювальній камері. Спочатку вмісних фракцій, одержаних з відходів сталеплапідіймають температуру в камері до (35-45)°С і вильних шлаків шляхом роздільної ступінчастої попередньо витримують протягом 2 годин. Протямагнітної сепарації, в пропорції 3,5: 1 дозволяє гом наступних 2 годин здійснюють підйом темпедосягти оптимальний режим зручноукладення ратури з швидкістю (10-20) град/годину до темпекомпонентів суміші. Введення середньої залізоратури (65-75) С. Протягом наступних (10-12) вмісної фракції до складу брикету підвищує його годин здійснюють ізотермічну витримку брикетів міцність і зменшує витрату зв'язуючого, яким по при максимальній вказаній температурі. наших дослідженнях в даному випадку є портПротягом подальших 2-х годин з швидкістю ландцемент. (10-20) град/годину проводять зниження темпераПриклад реалізації способу виготовлення бритури в камері до (35-45)°С. Остаточно температуру кетів. знижують до температури навколишнього середоУ способі, що заявляється, використовують вища. портландцемент з помірною екзотермією, який Описаний вище технологічний процес отриодержують з клінкеру і повинен містити не більш мання брикетів з відходів у вигляді дрібної і серед50% трикальцієвого силікату і не більш 8% триканьої залізовмісних фракцій сталеплавильних шлальцієвого алюмінату . Маючи дуже тонкий ступінь ків дозволяє одержати брикети які задовольняють подрібнення портландцемент характеризується вимогам прямого сталеплавильного процесу (див. інтенсивним наростанням міцності і рівномірно таблицю). Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 Найменування параметра Масова частка заліза (загального), не менше Міцність на стиснення, не менше Вологість, не більш Вміст портландцемента, не більш Питома вага, не менше Габаритні розміри(всі), в межах Заміна частини дрібної залізовмісної фракції на ламану металеву стружку крупністю до 10 мм дозволяє при тих же технологічних параметрах одержати брикети із вмістом загального заліза до 80%. При цьому співвідношення між дрібною залізовмісною фракцією і ламаною стружкою при збереженні їх загальної колишньої частки в суміші беруть в кількості (1,8:1). Вимоги до брикетів що приведені в таблиці взяті з ТТ 189-27.2008 ВАТ «Арселор Міттал Кривий Ріг». Контроль якості брикетів здійснюють на етапі видачі готових брикетів шляхом застосування для цієї мети підвісного електромагнітного залізо віддільника. При цьому величину напруженості магнітного поля залізо віддільника встановлюють шляхом зміни сили струму в котушках такою, щоб до нього притягувалися брикети що мають питому вагу не менш вказаної в таблиці при встановлених габаритах, тобто що мають певну мінімальну масу. Побічно це характеризує показник вмісту загального заліза. Оскільки прямим способом визначення вмісту Fe загальний є тільки хімічний, то практично вказаний електромагнітний спосіб дозволяє здійснити су Одиниця вимірювань % МПа % % кг/м3 мм Допустимі значення 65 4.4 5 8 3000 80...200 цільний контроль якості брикетів замість вибіркового (при хімічному). В якості дрібної і середньої залізовмісних фракцій в корисній моделі, що заявляється, застосовують перероблений матеріал з відходів сталеплавильних шлаків шляхом роздільної ступінчастої магнітної сепарації. Ці фракції містять оксиди FeO, CaO, MgO, SiO2 а також залізо в чистому вигляді, мають основність не менше 1,5 і через це не потребують технологічних добавок. Відповідно для цих фракцій необхідно менше зв'язуючого оскільки частина 2-х і 3-х кальцієвих силікатів вже входить до складу цих фракцій а у складі портландцементу він лімітований за вмістом. Застосування дрібної і середньої залізовмісних фракцій з відходів сталеплавильних шлаків як компонентів металургійних брикетів в доменному (для забракованих брикетів) і конверторному виробництві (для придатних) забезпечує значну економію дорогих енергоресурсів і матеріалів флюсів. В даний час вказаний залізовмісний брикет з розробленими для нього технічними вимогами успішно використовується в промислових умовах в металургійному переділі на меткомбінаті ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 45081 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601