Брикет для основного сталеплавильного процесса и способ производства брикета

Брикет для основного сталеплавильного процесса и способ производства брикета

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится.к области черной металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов к плавке, и может быть использовано при выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой . Цель - повЬшение прочности и снижение охлаждающей способности. Брикет имеет следующий состав, мас.%: порошкообразный пек 15-25; уголь 5- 10 и прокатная окалина остальное. С учетом хорошей связки при нагреве твердых частиц брикета жидким пеком и маслами окалины предложено нагрев смеси перед брикетированием вести до 170-180°С, а брикетирование - с усилием 160-170 кг/см при температуре смеси 140-150 С. За счет увеличения доли углеродсодержащих компонентов в смеси по сравнению с известным повьшаются прочностные характеристики получаемых брикетов и в 50 раз их экзотермичность. 2 с. и I з.п.ф-лы, 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) (5И 4 С 22 В 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

33.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119538/31-02 (22) 02.07.86 (46) 07.06.88. Бюл. У 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии и Донецкий политехнический институт (72) Г.М.Ковалев, А.В.Моргунов, В.П.Онищук, И.В,Суздальцев, М.В.Топорков, В.Г.Братчиков, В.А.Холодный, О.П.Островский и М.И.Собко (53) 622.788(088.8) (56) Патент США и 4063944, кл. В 21 С 37/00, 1975.

Патент СССР 11 688139, кл. С 22 В 1/243, 1977.

Равич Б.М.Брикетирование в цветной и черной металлургии. — М.: Металлургиздат, 1975, с.100.

l (54) БРИКЕТ ДЛЯ ОСНОВНОГО СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОЦЕССА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРИКЕТА (57) Изобретение относится.к области черной металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов к плавке, и может быть использовано при выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой. Цель — повышение прочности и снижение охлаждающей способности.

Брикет имеет следующий состав, мас.Ж: порошкообразный пек 15-25; уголь 510 и прокатная окалина остальное, С учетом хорошей связки при нагреве твердых частиц брикета жидким пеком и маслами окалины предложено нагрев смеси перед брикетированием вести до о

170-180 С, а брикетирование — с усилием 160-170 кг/см при температуре

2 смеси 140-150 .С. За счет увеличения доли углеродсодержащих компонентов в смеси по сравнению с известным повышаются прочностные характеристики получаемых брикетов и в «50 раз их экзотермичность. 2 с. и 1 s.п.ф-лы, 2 табл.

1401064

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к подготовке шихтовых материалов к плавке, и может быть использовано при выплавке стали в агрегатах с основной футе5 ровкой.

Цель изобретения — повышение прочности и снижение охлаждающей способности. !О

Брикет имеет следующий состав компонентов, мас. .: порошкообраэный пек

15-25; уголь 5-10; промасленная прокатная окалина остальное. В качестве порошкообразного пека используют высокотемпературный пек с температурой размягчения 135-150 С.

Указанный состав брикета позволяет снизить температуру нагрева смеси до

170-180 С и давление при прессовании 20 до 160-170 кг/см, а также исключить высокотемпературную сушку брикетов.

Совместное влияние присутствующих в брикете составляющих на его положительные свойства состоит в том, что 25 промасленная прокатная окалина и пек образуют прочную связку и схватывают в монолит частицы угля. Этим достигается повышение степени усвоения в сталеплавильной ванне всех составля- 30 ющнх брикета и уменьшение уноса их с газообразной фазой, что уменьшает вредные выбросы в атмосферу.

Промасленная прокатная окалина .,представляет собой материал, состоя щий из мелкодисперсной окиси и эакиси железа (при общем содержании железа 55-60 ) и машинного масла.

Снижение суммы количества углерод содержащих компонентов в брикете ме- 0 нее мас. 20Х переводит его в класс охладителей и сопровождается увеличением удельного расхода дефицитного жидкого чугуна, что повышает себестоимость стали. Если сумма углерод- 45 содержащих компонентов в брикете превышает 35 мас. ., то прочность и плот,ность его уменьшаются и понижается степень усвоения компонентов брикета сталеплавильной ванной.

В брикете применяют пек — продукт

Переработки каменноугольной смолы, Имеющий кольцевую и шариковую точку размягчения при 135-150 С. ПрименеНие порошкообразного пека в количестве более 25 мас. не позволяет получить шихту необходимой плотности и прочности, так как при брикетировании происходит выдавливание пека иэ брикета, что также затрудняет удаление брикета из пресс-формы. При добавлении пека менее !5 мас. . образуется шихта с недостаточной связующей способностью и брикеты рассыпаются при незначительных нагрузках. Жидкий после нагрева пек смачивает поверхности компонентов шихты, образуя адсорбционный слой, причем пек не только смачивает частицы снаружи, но и проникает во внутрь. Здесь имеет место и капиллярная диффузия. Для ускорения сцепления между пеком и компонентами смеси ее подогревают до

170-180 С, обеспечивая полное разжижение пека.

При смешивании промасленной прокатной окалины с углем и пеком происходит впитывание масла поверхностным слоем угля пека, что улучшает скольжение частиц компонентов смеси относительно друг друга н улучшает равномерность их распределения.

Это взаимное перемещение создает плотную упаковку. Брикет приобретает повышенную плотность и прочность при меньшем усилии прессования, что снижает забиваемость ячеек — прессформы, увеличивает производительность прессового оборудования и срок службы пресс-формы. Слой масла с продуктами пирОлиэа масла в поверхностном слое брикета повышает влагостойкость брикета при хранении и снижает его стираемость при транспортировке.

Оптимальные температуры шихты при о прессовании !40-150 С и давление прессования 160-170 кг/см препятствуют вытеканию пека из брикета, благодаря чему он приобретает хорошую устойчивость формы при тепловом расширении. Кроме того, возможность получения прочного брикета зависит от плотности формовок. Исследования показывают, что плотность должна находиться в пределах 2250-2650 кг/м для чего необходимо создать давление прессования 160-170 кг/см

При плотности формовок ниже э

2250 кг/м не обеспечивается достаточный контакт между частицами смеси, также отпадает необходимость в избыточной пла тиос ти более 2650 к г/м э поскольку нецелесообразно увеличивать давление прессования с целью

140

Таблица 1

Содержание компонентов, мае.Ж в составе брикета

Компоненты

1 иэвестном

10 7,5

5 20

Уголь

Промасленная ока-. лина дополнительного повышения прочности брикета, что достигается варьированием состава смеси.

Шихту для получения углеродистого брикета составляют иэ промасленной прокатной окалины, угля (15-257 золы) и порошкообразного пека, измельченных до фракции не более 3 мм. После перемешивания компонентов, взятых в необходимом соотношении, их нагревают до 160-190 С. Затем прессуют под давлением )55-175 кг/см при температуре шихты 135-155 С и полученные брикеты охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Также изготавливают брикеты известного состава путем прессования нагретой до

80-110 С шихты под давлением 200—

800 кгс/см с дальнейшей их сушкой в течение 30 мин при 200-250 С.

Химический состав предлагаемого и известного брикетов приведен в табл.l.

При изготовлении брикетов используют порошкообразный пек с темперао турой размягчения 140 С, промасленную прокатную окалину, содержащую

2-4Х машинного масла, остальное оксиды железа.

Сравнительные механические и др. характеристики полученных брикетов приведены в табл.2.

Охлаждающую способность брикетов определяют расчетным путем по их экзотермичности, прочность на сжатие путем раздавливания брикета на гидравлическом прессе. Плотность брикетов определяют их взвешиванием и измерением объема, прочность на удар— по количеству сбрасываний с высоты . 2 м на чугунную плиту до разрушения брикета.

Плотность известного брикета до

3000 кг/м, прочность при сжатии з

1064

140 кг/см, зкзотермичность (-300кДж/"

/кг) прочность на удар менее 3.

Предлагаемые брикеты составов 1 и 5 имеют низкую прочность, что приводит к быстрому их разрушению и увеличивает пылевыделение. Брикеты составов 2 — 4 соответствуют предлагаемым пределам по содержанию всех ком)p понентов и параметрам способа, имеют . высокие показатели прочности и не являются охладителями процесса.

Формула изобретения

1. Брикет для основного сталеплавильного процесса, включающий порошкообраэный пек и железосодержащий материал, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения прочности и снижения охлаждающей способности, он дополнительно содержит уголь, а в качестве железосодержащего материала взята промасленная прокатная

25 окалина при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Порошкообраэный пек 15-25

Уголь 5-10

30 Промасленная прокатная окалина Остальное

2. Брикет по п.l, о тли ч aþшийся тем, что в качестве порошкообразного пека используют пек с температурой размягчения 135-150 С.

3. Способ получения брикета для основного сталеплавильн го процесса, включающий измельчение материалов, перемешивание порошкообразных мате40 риалов и прессование шихты, охлаждение на воздухе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что после перемешивания материалов шихту нагревают до 170180 С, прессование ведут под давлени45 ем 160-170 кг/см при температуре шихты 140-150 С.

72 5 . 75 72,5 70 50

l 401064

Продолжение табл омаонентов, мас.3 э составе икета

Еом!1океитц

Пек

12 5 !5 20

25 30

Гидратированная известь

Жидкий силикат натрия

2,5

Вода

Металлизованный материал

Остальное.Таблиtta 2 т Покаэатвли еэойетн б

I 2 3

° а

Парвнвтры епоеоба

Свойства бриквта

2350 2240 2380 2180 1920 Р 155 at/ен, Плотность, кг/н

88 195 . 156

142 113

6890 6495 7738 8982 !4960

2 3

2380 2495 24!О 2240 2100

Р 160 кг/ен

Я7

«„„„„„ 140 С

95 2!О ОЭ

168 133

6890 6495 7УЭВ 8982 14960

Прочность нв удар

Плотноеть, кг/и

2 4

Р„165 at /ем

«»нвт» !45 С

2480 2610 2560 2370 2220

195

201 151

У738 8982 14960

12 3

Р 170 ar/ем

2571 2382 2235

99 213

6890 6495

Э 9

195 136

7738 8982 14960

В 3

Прочность при еквтии, кг/ен

Эквотврмичноеть, кДн/кг

Прочность на удар

Плотноеть, кг/н в

Прочноеть при емвтнн,кг/ен

Экеотврннчноеть, кфк/кг

Прочноеть при енатии, кг/ен

Зквотврмичноеть, к@к/кг

Прочноеть ив удар

Плотность, кгlмт

Прочность прн енвтим, кг/caт

Зхзотермнчноеть, кДк/кг

Прочность ыв удар

106 236

6890 6495

3 . 7

2495 2635 рнката еоетавв (4

1401064 Продолжение табл. 2

Покаэатаян саонств брнкьта состава

Йараметрм способа

Свойства брйката

Плотность, кг/!м

2520 2610 2580 2ЯОО 2250

Р„ 175 кг/см

Прочность ири скатим, хг/смт

208 175 191 12Ь

Э 7

Составитель О.Веретенников

Редактор Н.Яцола Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 2769/28 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эквотермичность, «Дн/хг

Прочность на удар

95 208 175 191 128

6890 6495 7738 89Ь2 !4960