БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА Российский патент 2007 года по МПК C22B1/243 

Описание патента на изобретение RU2308493C2

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу брикета для выплавки чугуна.

Известен брикет для металлургического производства [1], выбранный в качестве прототипа, содержащий окисленный материал, карбюризатор, связующее, легирующую добавку и пластификатор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит измельченный железоуглеродистый сплав и флюсующую добавку при следующем соотношении, мас.%:

Окисленный железосодержащий материал5-57Карбюризатор20-30Связующее10-20Легирующая добавка1-15Измельченный железоуглеродистый сплав1-30Флюсующая добавка1-10

Пластификатор - сверх 100% в количестве 0,1-0,5% от массы связующего.

Существенными недостатками данного брикета являются:

- высокое содержание связующего компонента в брикете, приводящее к невозможности применения данного вида брикетов в доменной плавке в связи с повышенным содержанием щелочей, а также недостаточному содержанию железа в брикете;

- высокая себестоимость брикета вследствие необходимости использования скрапа или шлама, образующегося при выплавке ферромарганца.

Известен также брикет для выплавки металла, получаемый путем прессования шихты, включающей углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы, флюсующие добавки и связующее, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия, кремния, отличающийся тем, что в шихте для его получения в качестве железосодержащего материала используют пыли газоочисток металлургических печей, и/или шламы газоочисток металлургических печей, и/или прокатную окалину, и/или стружку черных металлов, и/или металлоконцентрат переработки сталеплавильных и доменных шлаков [2].

Существенным недостатком данного брикета является:

- необходимость добавления в шихту марганцевой руды при выплавке чугуна различных марок II и III группы с содержанием марганца выше 0,5% и связанное с этим увеличение себестоимости чугуна.

Известен также способ утилизации шламов доменной газоочистки путем комкования шламов в чашевом грануляторе с использованием 20%-ного раствора жидкого стекла и дальнейшим обжигом гранулированного шлама в печи кипящего слоя [3].

Существенными недостатками данного способа являются:

- повышенные затраты на утилизацию данного вида материала вследствие сложности изготовления продукта данным способом;

- значительный вынос пыли (до 25%) из печей кипящего слоя и дополнительные затраты на строительство повторной очистки газов и утилизации ее продуктов.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

- исключение введения в шихту дорогостоящей марганцевой руды;

- уменьшение расхода кокса;

- снижение себестоимости чугуна;

- эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается брикет для выплавки марганецсодержащего чугуна, получаемый путем прессования шихты, включающий углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы, флюсующие добавки и связующее, отличающийся тем, что шихта в качестве железосодержащих материалов содержит окалину и отсевы агломерата, а качестве железоуглеродсодержащих материалов - колошниковую пыль и шламы доменной газоочистки, в качестве флюсующей добавки - шлак окислительного периода электросталеплавильного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окалина5-70Отсевы агломерата3-30Колошниковая пыль15-35Шламы доменной газоочистки15-35Шлак окислительного периодаэлектросталеплавильного производства5-25Цемент3-7

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Окалина черных металлов взаимодействующая с сажистым углеродом и графитом образующихся в горне и нижней части шахты доменной печи вводится в состав брикета для обеспечения, вследствие высокого содержания оксида железа, промывку горна доменной печи и повышение производительности доменной печи, причем при использовании менее 5% невозможно обеспечить промывку горна доменной печи и как следствие увеличение ее производительности, а при концентрации более 70% возникает необходимость введения дополнительного количества кокса для поддержания теплового баланса доменной печи.

Отсевы агломерата добавляются в состав брикета для поддержания заданного количества железа при сокращении окалины черных металлов, причем при использовании менее 3% не возможно получить брикет заданной прочности вследствие гранулометрического состава, а при концентрации более 30% происходит необходимость вывода из состава брикета части других составляющих, что не позволит с максимальным эффектом использовать их преимущества.

Колошниковая пыль вводится в состав брикета как железо-углеродсодержащая составляющая, содержащая достаточное количество железа и углерода для эффективного ведения доменного процесса без дополнительных затрат на агломерацию данной пыли, причем при использовании менее 15% не удается получить требуемую эффективность снижения расхода кокса, а при увеличении более 35% происходит значительное снижение механической прочности брикета.

Шламы доменной газоочистки также вводятся в состав брикета как железо-углеродсодержащая составляющая брикета, причем при использовании менее 15% данная технологи утилизации техногенных отходов доменного производства является малоэффективной, а при увеличении более 35% невозможно длительное использование брикета в доменном производстве вследствие повышенного содержания цинка в шламах.

Цемент используется в качестве связки, причем при использовании менее 3% не удается получить требуемую механическую прочность брикета, а при увеличении более 7% возрастают непроизводственные затраты на производство брикетов, снижается общее содержание железа в брикете.

Заявляемые брикеты изготавливались из материалов со следующим химическим составом.

Окалина: 32-38% Fe2О3; 60-67% FeO; 0,20-0,60% CaO; 0,40-0,80% MgO; 0,70-1,1% SiO2; 0,07-0,2% S; 0,10-0,20% Р.

Отсевы агломерата: 50-57% Feобщ; 10,0-13,0% CaO; 7,5-9,5% SiO2; 0,05-0,10% S.

Колошниковая пыль: 35-45% Feобщ; 12-25% С; 3,0-7,0% CaO; 1,0-3,0% MgO; 2,0-3,6% Al2О3; 7,0-9,0% SiO2; 0,15-0,45% MnO; 0,20-1,5% Zn.

Шламы доменной газоочистки: 10-45% Feобщ; 10-45% С; 3,0-10,0% CaO; 0,5-3,0% MgO; 2,0-8,0% Al2О3; 6,2-8,2% SiO2; 0,50-3,5% Zn.

Шлак окислительного периода электросталеплавильного производства:

23-32% FeO; 3-8 MnO; 10-28 MgO; 2-8% Al2О3; 20-38% CaO; 15-21% SiO2; до 0,01% Р2O5.

Цемент (М - 500): 6,0-6,6% Al2О3; 3,0-3,08% Fe2О3; 0,20-0,39% FeO; 56,0-57,8% CaO; 3,0-3,4% MgO; до 0,05% Р2O5.

Вышеуказанные компоненты смешивались, увлажнялись и проходили сушку в естественных условиях.

Брикеты использовались на доменной печи полезным объемом 1310 м3 в качестве заменителя железорудной части шихты в количестве 10% взамен агломерата.

Заявляемый брикет позволил:

- получить чугун II группы с содержанием марганца более 0,5% (обычное содержание марганца 0,35-0,40%) без использования дорогостоящей марганцевой руды;

- снизить расход кокса на 0,2%;

- снизить себестоимость чугуна передельного на 0,3%, а чугуна II группы (с содержанием марганца более 0,5%) на 0,7%.

- эффективно утилизировать отходы производства;

Источники информации

1. Патент РФ №2183 679 С1.

2. Патент РФ №2244026, кл. С22В 1/24, С21В 5/00.

3. Толочко А.И., Славин В.И., Супрун Ю.М., Хайрутдинов P.M. Утилизация пылей и шламов в черной металлургии. - Челябинск: Металлургия, 1990 г. - 152 с.

Похожие патенты RU2308493C2

название год авторы номер документа
БРИКЕТ 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Томских Сергей Геннадьевич
  • Давыдов Дмитрий Евгеньевич
RU2356953C2
БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 2005
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Моисеев Олег Борисович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Руденков Валерий Александрович
  • Ботнев Константин Евгеньевич
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Моренко Андрей Владимирович
RU2304175C2
БРИКЕТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧАХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ЦИНКОВОГО ПОЛУПРОДУКТА 2007
  • Девяткин Юрий Дмитриевич
  • Обшаров Михаил Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Томских Сергей Геннадьевич
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Давыдов Дмитрий Евгеньевич
RU2352649C1
СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2016
  • Шаруда, Александр Николаевич
  • Мясоедова, Вера Васильевна
RU2653746C1
БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ЧУГУНА 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Рябов Илья Рудольфович
  • Солодков Станислав Тихонович
  • Поляков Николай Серафимович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Томских Сергей Геннадьевич
RU2356952C2
БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 2005
  • Моисеев Олег Борисович
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Моренко Андрей Владимирович
  • Ботнев Константин Евгеньевич
  • Руденков Валерий Александрович
RU2298584C2
БРИКЕТ 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Томских Сергей Геннадьевич
  • Келлер Валерий Яковлевич
RU2356954C2
БРИКЕТ ЭКСТРУЗИОННЫЙ (БРЭКС) ШЛАМОВЫЙ 2012
  • Скороходов Владимир Николаевич
  • Курунов Иван Филиппович
  • Тихонов Дмитрий Николаевич
  • Стил Ричард Бинион
  • Бижанов Айтбер Махачевич
RU2506327C2
БРИКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКОВОГО ПОЛУПРОДУКТА ПРИ ВЫПЛАВКЕ ЧУГУНА 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Томских Сергей Геннадьевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Келлер Валерий Яковлевич
RU2365640C2
БРИКЕТ ЭКСТРУЗИОННЫЙ (БРЭКС) - КОМПОНЕНТ ДОМЕННОЙ ШИХТЫ 2012
  • Скороходов Владимир Николаевич
  • Курунов Иван Филиппович
  • Тихонов Дмитрий Николаевич
  • Бижанов Айтбер Махачевич
RU2506326C2

Реферат патента 2007 года БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу брикета для выплавки чугуна. Брикет получают прессованием шихты, включающей в качестве железосодержащих материалов окалину и отсевы агломерата, в качестве железоуглеродсодержащих материалов колошниковую пыль и шламы доменной газоочистки, в качестве флюсующей добавки - шлак окислительного периода электросталеплавильного производства, в качестве связующего - цемент. При этом соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: окалина 5-70, отсевы агломерата 3-30, колошниковая пыль 15-35, шламы доменной газоочистки 15-35, шлак окислительного периода электросталеплавильного производства 5-25, цемент 3-7. Изобретение позволит повысить содержание марганца в чугуне без использования дорогостоящей марганцевой руды, снизить расход кокса, снизить себестоимость чугуна за счет уменьшения стоимости шихтовых материалов, эффективно утилизировать отходы производства.

Формула изобретения RU 2 308 493 C2

Брикет для выплавки марганецсодержащего чугуна, получаемый путем прессования шихты, включающий углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы, флюсующие добавки и связующее, отличающийся тем, что шихта в качестве железосодержащих материалов содержит окалину и отсевы агломерата, в качестве железоуглеродсодержащих материалов - колошниковую пыль и шламы доменной газоочистки, в качестве флюсующей добавки - шлак окислительного периода электросталеплавильного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

окалина5-70отсевы агломерата3-30колошниковая пыль15-35шламы доменной газоочистки15-35шлак окислительного периодаэлектросталеплавильного производства5-25цемент3-7

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2308493C2

БРИКЕТ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА, БРИКЕТ ДЛЯ ПРОМЫВКИ ГОРНА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ 2001
  • Котенев В.И.
  • Оленников В.Г.
  • Барсукова Е.Ю.
  • Ястребов И.И.
RU2183679C1
БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МЕТАЛЛА 2003
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Курунов И.Ф.
  • Кукарцев В.М.
  • Самсиков Е.А.
  • Подлесных А.В.
  • Сперкач И.Е.
  • Чижикова В.М.
RU2244026C1
СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИХ БРИКЕТОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1998
RU2138566C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТОВОГО МАТЕРИАЛА В ВИДЕ БРИКЕТОВ К ПЛАВКЕ 2000
  • Агеев Е.Е.
  • Антонов В.С.
  • Лемякин В.П.
  • Юдин Ю.Н.
RU2187563C2
GB 877932 А, 20.09.1961.

RU 2 308 493 C2

Авторы

Павлов Вячеслав Владимирович

Томских Сергей Геннадьевич

Поляков Николай Серафимович

Годик Леонид Александрович

Козырев Николай Анатольевич

Сычев Павел Евгеньевич

Бойков Дмитрий Владимирович

Поляков Виталий Николаевич

Даты

2007-10-20Публикация

2005-11-21Подача