СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАН- И ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА Российский патент 2014 года по МПК C22B1/244 

Описание патента на изобретение RU2510684C1

Изобретение относится к металлургическому, литейному производству, в частности к изготовлению чугунов, работающих в условиях абразивного износа.

Известен способ брикетирования металлической стружки (патент РФ №2251580, С22В 1/248, С22В 1/243, 10.05.2005). Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлообработки. Способ брикетирования металлической стружки, включающий ее дробление, очистку, нагрев, добавление шлама, связующего материала, перемешивание и уплотнение в пресс-форме. В качестве связующего материала используют водно-цементную пасту 30-40%-ной концентрации в количестве 4-7% от массы брикета. Изобретение позволит прессовать малопластичную труднодеформируемую стружку и повысить прочность брикетов. Основные недостатки:

1) Способ не предусматривает ввод в брикет легирующих и/или модифицирующих добавок.

2) Примененяемый в качестве связующего цемент будет отрицательно влиять на качество выплавляемого металла.

Известен способ получения брикетов из дисперсных материалов (Патент РФ №2274666, С22В 1/243, опубл. 20.04.2006). Изобретение относится к области металлургии, преимущественно получению брикетов из дисперсных материалов, образующихся при дроблении ферросилиция и его фракционировании. Компоненты смеси, состоящей преимущественно из дисперсного кремнийсодержащего наполнителя - основная часть смеси, а также из порошкообразного компонента связующего и водного 10-30%-ного раствора каустической соды, дозируют, осуществляют их смешивание, прессование и упрочнение. В качестве порошкообразного компонента связующего используют саморассыпающийся шлак феррохромового производства в количестве 3-25%. Раствор каустической соды перед дозированием нагревают до температуры 30-100°С. Изобретение позволит повысить прочность брикетов, сократить время их упрочнения, уменьшить потери активного кремния в брикетах, повысить их растворимость в расплавленных металлах и сплавах. Недостатком известного изобретения является использование каустической соды в качестве связующего, что требует особых условий к производству брикетов и их хранению.

Известен способ изготовления брикетов из отходов ферросплавов (Патент РФ №2272082, С22В 1/243, опубл. 20.03.2006), выбранный в качестве прототипа. Изготовление брикетов из отходов ферросплавов включает приготовление смеси исходного материала с водным раствором жидкого стекла, обработку смеси гидрофобизатором при подготовке к брикетированию и прессование материала в брикеты. В качестве гидрофобизатора в смесь вводят твердую углекислоту при выходе смеси из смесителя и до загрузки в формообразующую оснастку. Изобретение позволит обеспечить высокую скорость уплотнения, уменьшить прилипаемость смеси к формообразующей оснастке, увеличить плотность и прочность брикетов. Недостатками известного изобретения является то, что оно позволяет перерабатывать только отходы производства ферросплавов. Для его изготовления используется твердая углекислота, что в процессе плавки с использованием полученного брикета может привести к образованию неметаллических включений и газовых раковин.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна с целью повышения коррозионной стойкости и эксплуатационных характеристик металлов и сплавов за счет использования дешевых материалов.

Поставленная задача решается тем, что способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна включает приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, но в отличие от прототипа в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и прочие металлические отходы (окалина, лом черных металлов), смешенные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят глиоксаль 40%, при следующем соотношении компонентов, мас.%

Мет.стружка и мет. отходы (окалина, лом черных металлов) - 60%

Криолит - 20%

Цирконовый концентрат - 7,5%

Ильменитовый концентрат - 7,5%

Глиоксаль (р-р 40%) - 5%.

Полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, компактируют в брикеты посредствам прессования, которые затем сушат 3 ч при 80°С.

Приготовление брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна производится в 3 этапа. Металлическая стружка, окалина, лом черных металлов измельчаются до фракции 2-3 см и смешиваются в течение 5 минут в смесители периодического действия. Затем в смеситель подается цирконовый, ильменитовый концентрат и криолит. Смесь перемешивается в течение 10 минут и затем добавляется 40% раствор глиоксаля. Дальнейшее перемешивание проводится в течение 5 минут, после чего смесь выгружается в формы и формуется при небольших нагрузках. Полученные брикеты сушатся в течение 3 часов при температуре 80°С.

Пример конкретного осуществления изобретения приведен ниже.

Пример 1.

Смесь из металлической стружки и окалины (фракция 2-3 мм) в количестве 60 мас.% предварительно смешивали в смесителе периодического действия с цирконовым, ильменитовым концентратом и криолитом в течение 15 минут. Сшивающий агент - 40% раствор глиоксаля подавали в количестве 5%. Смесь распределялась в формы 15×30 см и прессовалась под давлением 0.3 МПа. Прессованные брикеты поступали в сушильную печь и выдерживались при температуре 80°С в течение 3 часов.

Пример 2.

На том же оборудовании изначально загружали смесь измельченного лома черных металлов, цирконового, ильменитового концентрата, криолита и 40% раствора глиоксаля. Смесь перемешивалась в течение 30 минут, сушка проводится, как в примере 1.

Преимуществами настоящего изобретения являются:

1) Применение в качестве титан- и цирконийсодержащих добавок концентратов руд, что способствует снижению стоимости.

2) Применение в качестве сшивающего агента водного раствора глиоксаля, который разлагается на газообразные продукты.

3) Отсутствие необходимости применения высоких давлений при получении брикетов.

На рисунке 1 представлены результаты исследований потери массы образцов в условиях абразивного износа, что подтверждает повышение износостойкости чугуна при использовании настоящего изобретения.

На рисунке 2 представлены результаты по исследованию потери массы образцов чугуна при воздействии соляной кислоты. Приведенные данные показывают, что при содержании брикетов в шихте 30% достигается максимальный эффект повышения коррозионной стойкости.

Похожие патенты RU2510684C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПАКТИРОВАННОГО МОДИФИКАТОРА ЧУГУНА НА ОСНОВЕ НАНОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Новомейский Юрий Донатович
  • Новомейский Михаил Юрьевич
  • Князев Алексей Сергеевич
  • Гордеев Александр Вячеславович
RU2522926C1
СПОСОБ ПАКЕТИРОВАНИЯ ЛОМА И ОТХОДОВ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ 2006
  • Смирнов Александр Геннадиевич
RU2329311C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОТИТАНА ИЗ ОТХОДОВ 2002
  • Казанцев Г.Ф.
  • Барбин Н.М.
  • Ватолин Н.А.
RU2221893C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА 1991
  • Гросс М.Ф.
  • Новомейский Ю.Д.
  • Королькова О.И.
  • Булгина Л.В.
RU2016071C1
СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ 2014
  • Костин Николай Анатольевич
  • Костин Николай Николаевич
  • Занин Анатолий Иванович
  • Чуйков Михаил Львович
RU2574941C1
СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЛИТЫХ СПЛАВОВ 2012
  • Новомейский Михаил Юрьевич
  • Пичугин Василий Васильевич
  • Новомейский Юрий Донатович
RU2525967C2
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 ЭКСТРУЗИОННЫЙ (БРЭКС) МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ 2012
  • Курунов Иван Филиппович
  • Бижанов Айтбер Махачевич
  • Фарнасов Геннадий Алексеевич
RU2502812C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА 2013
  • Гринберг Игорь Самсонович
  • Гринберг Андрей Игоревич
RU2532713C1
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

Иллюстрации к изобретению RU 2 510 684 C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАН- И ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА

Изобретение относится к металлургическому, литейному производству, в частности к изготовлению чугунов, работающих в условиях абразивного износа. Способ включает приготовление смеси исходного материала с последующим формованием. В качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов, смешанные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом. В качестве связующего вводят 40% водный раствор глиоксаля. Соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: металлическая стружка и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов - 60, криолит - 20, цирконовый концентрат - 7,5, ильменитовый концентрат - 7,5, 40% водный раствор глиоксаля - 5. Полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, формуют в брикет посредством прессования, который затем сушат 3 ч при 80°С. Использование брикетов согласно изобретению позволит повысить износостойкость получаемого чугуна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 510 684 C1

1. Способ получения брикета для получения титан- и цирконийсодержащего чугуна, включающий приготовление смеси исходного материала с последующим формованием, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют измельченную металлическую стружку и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов, смешанные с криолитом, цирконовым и ильменитовым концентратом, а в качестве связующего вводят 40% водный раствор глиоксаля, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
металлическая стружка и металлические отходы в виде окалины и лома черных металлов 60 криолит 20 цирконовый концентрат 7,5 ильменитовый концентрат 7,5 40% водный раствор глиоксаля 5

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь гомогенизируют перемешиванием, формуют в брикет посредством прессования, который затем сушат 3 ч при 80°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2510684C1

Способ приготовления брикетов 1981
  • Левин Михаил Исаакович
  • Титов Андрей Андреевич
  • Орехов Владимир Павлович
  • Спевак Николай Дмитриевич
  • Симаков Ростислав Витальевич
  • Куприянов Анатолий Борисович
  • Шмалько Александр Тимофеевич
SU939574A1
СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ ТИТАНОСОДЕРЖАЩИХ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2006
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Левин Игорь Васильевич
RU2315119C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТИТАНОЖЕЛЕЗИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Рымкевич Д.А.
  • Кобелев В.А.
  • Мясников А.А.
  • Смирнов Л.А.
  • Полоцкий Л.И.
  • Бирюков Г.К.
  • Эфрос А.Э.
RU2238989C1
Приспособление для суммирования отрезков прямых линий 1923
  • Иванцов Г.П.
SU2010A1
FR 2930265 A1, 23.10.2009

RU 2 510 684 C1

Авторы

Новомейский Юрий Донатович

Новомейский Михаил Юрьевич

Князев Алексей Сергеевич

Гордеев Александр Вячеславович

Даты

2014-04-10Публикация

2012-11-01Подача