БРИКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКОВОГО ПОЛУПРОДУКТА ПРИ ВЫПЛАВКЕ ЧУГУНА Российский патент 2009 года по МПК C22B1/243 C22B7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу брикета для выплавки чугуна с получением полупродукта для цинковой промышленности.

Известна выбранная в качестве прототипа [1] шихта для производства углеродсодержащих железорудных брикетов, включающая шламы из металлургических производств и колошниковую пыль, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

шламы металлургических производств 70-95 колошниковая пыль 5-30

Существенными недостатками данной шихты являются:

- низкая механическая прочность брикета из-за отсутствия связки;

- низкое содержание цинковых составляющих в брикете для получения полупродукта для цинковой промышленности.

Известен также способ переработки и получения сырья для производства цинка [2], основным источником для которого являются сульфидные полиметаллические медно-свинцово-цинковые, свинцово-цинковые и медно-цинковые руды. Существенным недостатком данного способа являются высокие затраты на производство сырья вследствие добычи, сложного обогащения и переработки рудных составляющих.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

- получение полупродукта для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с высоким содержанием цинка;

- эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна, включающий углеродсодержащие, железосодержащие и цинксодержащие материалы, а также связующее, в котором в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинксодержащего материала используют шламы доменной газоочистки, а в качестве связующего цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

шламы доменной газоочистки 82-96 цемент 4-18

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Шламы доменной газоочистки также вводятся в состав брикета как железоуглеродсодержащая и цинксодержащая составляющие, причем при использовании менее 82% снижается коэффициент полезного использования агрегата при применении брикета, а при увеличении более 96% невозможно получение брикета с требуемой механической прочностью (брикеты рассыпаются после штамповки), обеспечивающей требуемые газодинамические свойства шахты печи.

Цемент используется в качестве связки, причем при использовании менее 4% не удается получить требуемую механическую прочность брикета, а при увеличении более 18% снижается прочность брикета в связи с его растрескиванием при сушке и увеличиваются непроизводственные затраты на производство брикетов, снижается общее содержание железоцинковой составляющей в брикете.

Заявляемые брикеты изготавливались из материалов со следующим химическим составом:

Шламы доменной газоочистки: 10-43% Fe _общ; 10-41% C; 3,0-10,0% CaO; 0,5-3,0% MgO; 2,0-8,0% Al₂O₃; 6,2-8,2% SiO₂; 0,50-10,0% Zn.

Цемент (М - 500): 6,0-6,6% Al₂O₃; 3,0-3,08% Fe₂O₃; 0,20-0,39% FeO; 56,0-57,8% CaO; 30-34% MgO; до 0,05% P₂O₅.

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

Брикеты использовались при плавке чугуна с получением цинксодержащей пыли в вагранке. Уловленную пыль отходящих газов с высоким содержанием цинка производили в рукавном фильтре.

Химический состав уловленной пыли: 35-62% Zn; 5,0-23% Fe _общ; 5,0-13,5% C; 3,0-12,0% CaO; 0,5-3,8% MgO; 2,0-8,6% Al₂O₃; 6,2-9,2% SiO₂.

Достижение данных результатов основано на рециклинге шламов доменной газоочистки. Шламы доменной газоочистки направлялись на брикетную фабрику, где проводилось смешивание материалов в заданных пропорциях с последующим брикетированием. Далее просушенные брикеты отгружались для использования. Вновь уловленная пыль снова отгружалась на брикетную фабрику. Описанные технологические операции проводились до необходимого накопления Zn в уловленной пыли. Ниже приведены составы проб брикетов с получением конечного результата при проведении 40 циклов (плавок).

Таблица 1 Количество циклов Содержание ZnO в пыли, % 1 7,43 2 7,81 3 8,22 4 8,64 5 9,08 6 9,55 7 10,04 8 10,56 9 11,11 10 11,68 11 12,28 12 12,91 13 13,58 14 14,28 15 15,01 16 15,79 17 16,60 18 17,45 19 18,35 20 19,30 21 20,29 22 21,34 23 22,44 24 23,59 25 24,81 26 26,09 27 27,43 28 28,84 29 30,33 30 31,89 31 33,53 32 35,26 33 37,08 34 38,99 35 41,00 36 43,11 37 45,33 38 47,67 39 50,12 40 52,70

Заявляемый брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна позволил эффективно утилизировать отходы производства с получением полупродукта для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с большим содержанием цинка.

Источники информации

1. АС СССР №1546506, кл. С22В 1/24.

2. Тарасов А.В., Уткин Н.И. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1997 г. - 592 с.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составу брикета для выплавки чугуна с получением полупродукта для цинковой промышленности. Брикет содержит шламы доменной газоочистки в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинксодержащего материала и связующее - цемент. Соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: шламы доменной газоочистки 82-96, цемент 4-18. Изобретение позволит утилизировать отходы и получить полупродукт для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с высоким содержанием цинка. 1 табл.

Брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна, включающий углеродсодержащие, железосодержащие и цинкосодержащие материалы, а также связующее, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинкосодержащего материала используют шламы доменной газоочистки, а в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
шламы доменной газоочистки 82-96 цемент 4-18