Спосіб отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатоцільового призначення

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатоцільового функціонального призначення, що включає перемішування відходів – вихідних матеріалів, які містять вуглець рослинного походження, пилоподібні відходи виробництва вапна та/або вапняк і оксиди заліза шламів або пилу газоочисного обладнання сталеплавильного виробництва та/або концентрати, що містять оксиди заліза, та їх відновлювально-теплову обробку (ВТО), який відрізняється тим, що ВТО суміші вихідних матеріалів з вологістю 10 - 40 мас. % проводять у інтервалі температур від 300 до 1200 °С і коефіцієнті надлишку кисню a = 0,5-0,85, а співвідношення компонентів вихідних матеріалів, що містять C, CaO та FeO, регулюють згідно з їх вмістом в отриманому матеріалі з прогнозованими властивостями та призначенням в межах 5,0-70,0 мас. % C, 30,0-80,0 мас. % CaO, 10,0-50,0 мас. % FeO.

Текст

Спосіб отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатоцільового функціонального призначення, що включає перемішування відходів – вихідних матеріалів, які містять вуглець рослинного походження, пилоподібні відходи виробництва вапна та/або вапняк і оксиди заліза шламів або пилу газоочисного обладнання сталеплавильного виробництва та/або концентрати, що містять оксиди заліза, та їх відновлювально-теплову обробку (ВТО), який відрізняється тим, що ВТО суміші вихідних матеріалів з вологістю 10 - 40 мас. % проводять у інтервалі температур від 300 до 1200 °С і коефіцієнті надлишку кисню  = 0,5-0,85, а співвідношення компонентів вихідних матеріалів, що містять C, CaO та FeO, регулюють згідно з їх вмістом в отриманому матеріалі з прогнозованими властивостями та призначенням в межах 5,0-70,0 мас. % C, 30,0-80,0 мас. % CaO, 10,0-50,0 мас. % FeO. UA (21) a201010184 (22) 18.08.2010 (24) 25.08.2011 (46) 25.08.2011, Бюл.№ 16, 2011 р. (72) ПРОЙДАК ЮРІЙ СЕРГІЙОВИЧ, КАМКІНА ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА, МІШАЛКІН АНАТОЛІЙ ПАВЛОВИЧ, СТОВБА ЯНА ВАЛЕРІЇВНА, ПЕРЕСКОКА ВІКТОРІЯ ВОЛОДИМИРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ (56) SU 1 279 743 A1, 30.12.1986 SU 1 371 979 A1, 07.02.1988 SU 1 814 587 A3, 07.05.1993 UA 75 154 C2, 15.03.2006 RU 2 061 060 C1, 27.05.1996 RU 2 374 327 C2, 27.11.2009 CS 203 684 B1, 15.10.1982 US 5 944 870 A, 31.08.1999 US 6 409 793 A, 25.06.2002 C2 2 (19) 1 3 С21С5/00, С22В1/24, від 27.05.1996 р. на спосіб отримання синтетичного шлаку, що містить вапно та оксиди заліза, а вихідна шихта містить пил виробництва вапна, коксовий пил та конвертерний шлам чи окалину. Після змішування вихідних компонентів і їх додаткової грануляції проводять термічну обробку суміші до розплавлення шихти і отримання синтетичного шлаку для рафінування сталі. При досягненні економії палива за рахунок горіння коксового пилу не використовується відновлювальна складова внутрішнього потенціалу, що обмежує функціональні можливості і призначення отриманого матеріалу тільки як рафінуючого агента. Практично в цьому способі властивості синтетичного шлаку, що не регулюються, обмежують і термодинамічні можливості по відношенню до завершеності основних процесів, які мають місце на межі шлак - метал. В основу винаходу поставлена задача повнішого і найбільш ефективного використання енергетичного та відновлювального потенціалів вуглецевмісних відходів рослинного походження при отриманні матеріалів з властивостями і призначенням, що регулюються за рахунок зміни співвідношень вмісту вихідних компонентів - відходів, що містять вапно та/або вапняк, вуглець та оксиди заліза. Технічний результат полягає в тому, що в способі отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатофункціонального призначення проводяться сумісно теплова обробка вихідних компонентів і відновлювання оксидів заліза. Вміст та співвідношення С, СаО та FeO, що регулюються в процесі отримання комплексних матеріалів, визначають їх властивості та функціональне призначення, а саме особливості шлакоутворення і завершеність основних металургійних реакцій в ванні сталеплавильного агрегату, позапічній обробці металу, підвищення вмісту вуглецю в сталі, теплоізоляцію та захист поверхні рідкої сталі у виливниці та кристалізаторі машини безперервного лиття заготівок. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатоцільового функціонального призначення, що включає перемішування відходів, які містять вуглець рослинного походження, пиловидні відходи виробництва вапна та/або вапняк і оксиди заліза шламів, пил газоочисних обладнань сталеплавильного виробництва та/або концентратів та їх відновлювальнотеплову обробку (ВТО). При цьому сумісну ВТО вихідних матеріалів проводять у широкому інтервалі температур від 300 до 1200 °C і коефіцієнті надлишку кисню  = 0,5-0,85, а співвідношення компонентів вихідної шихти, що містить С, CaO та оксиди заліза, регулюють згідно з їх вмістом в отриманому матеріалі з прогнозованими властивостями та призначенням в межах, % мас: С - 5 мас. 70 %; CaO-30-80 мас. %; FeO-10-50 мас. %. Вологість перемішаної вихідної шихти перед подачею, наприклад в обертову піч, що є найбільш ефективною для проведення сумісної відновлювально-теплової обробки матеріалів, повинна становити від 10 до 40 мас. % і забезпечувати порошко 95743 4 подібний стан пересипного шару шихти і необхідне, для ефективного покриття шаром піролізного вуглецю і часткового просочування її компонентів, зчеплення вуглецевмісних компонентів рослинного походження з іншими компонентами мінеральної основи. Вологість вихідної шихти забезпечується вихідною вологістю одного з компонентів або додатковим зволоженням компонентів - відходів в процесі їх перемішування перед ВТО. Завдяки широкому температурному інтервалу сумісної ВТО вихідної шихти можливе більш ефективне використання теплової енергії горючих газів, що виділяється при ВТО, і відновлювальних властивостей піролізних газів та частини піролізного вуглецю при отримання матеріалу з регульованими властивостями та призначенням. Так сумісна ВТО вихідної шихти в інтервалі 300 до 1200 °C дозволяє провадити процес низькотемпературного і високотемпературного піролізу з отриманням регульованих під час ВТО вмісту і співвідношення С, СаО та FeO, залишку піролізних газів, відновлювального ефекту по відношенню до оксидів заліза, що входять до вихідної шихти. Нижче температури 300 °C неможливо провести процес піролізу горючих складових відходів рослинного походження, що містить вуглець і провести ВТО в енергоефективному режимі. Підвищення температури ВТО до 1200 °C дає можливість більш повно використати відновлювальний потенціал пірогазів, отримати мінімальні (< 0,5 %) їх залишки та одержати матеріал з, відповідно, прогнозованими властивостями та призначенням. Підвищення температури понад 1200 °C призводить до необґрунтованого збільшення енерговитрат на процес ВТО. Стосовно коефіцієнтів надлишку кисню =0,50,85. В діапазоні =0,5-85 можливе гнучке регулювання температури робочої зони агрегату ВТО, вмісту вуглецю, піролізних газів, ступеня відновлювання оксидів заліза, покриття та просочування піролізним вуглецем поверхні складових вихідної шихти. При  0,85, по схемі сумісної ВТО компонентів - відходів з високотемпературним піролізом горючих газів, можливе небажане зменшення в готовому шлакоутворюючому матеріалі вмісту вуглецю та горючих піроліз них газів, що знижує якість і можливості його використання. Вміст вуглецю в інтервалі 5-70 мас. % дозволяє отримувати вуглецевмісні шлакоутворюючі матеріали, що використовуються для вирішення широкого кола технологічних задач при виробництві сталі. Головною перевагою способів ВТО з використанням відходів рослинного виробництва, що містять вуглець, є рівномірне покриття компонентів вихідної шихти (вапна та/або вапняку і оксидів заліза) високоактивним по відношенню до кисню 5 піролізним вуглецем і збільшення терміну придатності використання матеріалів, що вміщують вапно. Регульований вміст вуглецю дозволяє також отримувати регульований ступінь відновлення оксидів заліза, що входять до складу комплексного шлакоутворюючого матеріалу, і одержувати необхідні для проведення металургійних реакцій властивості шлаку. При вмісті вуглецю 70 мас. %, практично, є способом одержання вуглецевого матеріалу без можливого використанням властивостей інших компонентів вихідної шихти - вапна та оксидів заліза для раннього наведення активного основного шлаку, що важливо під час короткочасного періоду продувки киснем конвертерної ванни для доведення основних металургійних процесів до їх більшої завершеності. Вміст вапна в інтервалі 30-80 мас. %дозволяє максимально розширити і використати властивості готового матеріалу з метою регулювання фізикохімічних властивостей шлаку в процесах шлакоутворення і рафінування сталі від шкідливих домішок - сірки та фосфору. При вмісті вапна

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for producing complex multi-purpose carbon containing slagforming materials

Автори англійською

Proidak Yurii Serhiiovych, Kamkina Liudmyla Volodymyrivna, Mishalkin Anatolii Pavlovych, Stovba Yana Valeriivna, Pereskoka Viktoriia Volodymyrivna

Назва патенту російською

Способ получения комплексных углеродсодержащих шлакообразующих материалов многоцелевого назначения

Автори російською

Пройдак Юрий Сергеевич, Камкина Людмила Владимировна, Мишалкин Анатолий Павлович, Стовба Яна Валерьевна, Перескока Виктория Владимировна

МПК / Мітки

МПК: C21C 5/28, C22B 1/24, C21C 5/36, C21C 5/54, B22D 7/00, C21C 5/00, B22D 11/10

Мітки: комплексних, призначення, вуглецевмісних, спосіб, матеріалів, багатоцільового, отримання, шлакоутворюючих

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-95743-sposib-otrimannya-kompleksnikh-vuglecevmisnikh-shlakoutvoryuyuchikh-materialiv-bagatocilovogo-priznachennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання комплексних вуглецевмісних шлакоутворюючих матеріалів багатоцільового призначення</a>

Подібні патенти