Смесь для получения брикетов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11,10.78 (21) 2691808/22-02 с присоеаинением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано ЗО ° 04 ° 81 ° Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 10.05.81
С 22 В 1/24
Гооударстееиный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669. .168(088 ° 8) (72) Авторы изобретения
И.А. Копырин, Н.M. Соловьев, В. Г.Мизин, В.П. Зайко, M.À.Ðûññ, Н.А.Мельник, Б.И.Зельберг и И.С.Клочков
Научно-исследовательский институт металлург и Шумерлинский химический завод (71) Заявители (54) СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ иная цель дост .есь включающая ферросплавных держит промасл прокатного пр ем соотношении
20-50 центрат (ЖРК) (1 J . прокатного производства
Компоненты ферросплавньгх шихт
10-30
Остальное
Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству ферросплавов, к подготовке смесей для приготовления брикетов, используемых преимущественно при выплавке кремнистых ферросплавов углетер5 мическим методом в электропечах, Известна смесь для получения брикетов, включающая лигнин и материалы содержащие такие компоненты шихt
10 ты для выплавки ферросплавов, как кварцевый песок, железорудный конНедостатком известной смеси явля15 ется высокое истирающее абразивное во здейс тв ие кв арце в о го песка и железорудного концентрата, что отрицательно сказывается на износостойкости прессового оборудования. Получаемые брикеты имеют повышенную истираемость, особенно при транспортировке. Вследствие поглощения влаги лигнином брикеты подвержены разбуханию, приводящему к разрушению и расслаиванию.
Цель изобретения — повьппение прочности и влагостойкости, а также снижение истираемости брикетов.
Поставле игается тем, что см лигнин и компоненты шихт дополнительно со енный отстой смывов оиэводства при следующ компонентов, вес7.:
Лигнин
Промасленный отстой смывов
Предусматривается, что промасленный отстой смывов прокатного производства имеет следующий состав. вес7:
825666 4
Сажистые остатки пиролиза машинного масла 0,6-0,8
Машинное масло 5-8
Окислы железа Остальное
Смесь готовят иэ компонентов фракции менее 3 мм. Промасленный. отстой смывов прокатног производства представляет собой материал, состоящий иэ мелкодисперсной окиси и закиси 1О железа (при общем содержании железа
55-60%), машинного масла и сажистых остатков пиролиза машинного масла (при общем содержании масла от 2 до 10%).
Лигнин представляет отход производства гидролиэных и биохимических заводов в виде рыхлой массы, напоминающей опилки, с насыпным весом от
0,2 до 0,3 г/см в зависимости от влаж2 ности, в которой содержится,%: лиг- 20 нин 45-60; зола 2-3, углерод твердый 25-35 (остальное влага).
Компоненты шихты для выплавки ферросплава, например кварцевый песок (95-99% SiO ), смешивают в заданном 25 соотношении и брикетируют на штемпельном или валковом прессах.
Промасленный отстой при смешивании впитывается в поры лигнина, создавая на поверхности слой твердой окисной фазы с масляным и пиролизным покрытием. При прессовании происходит скольжение частиц компонентов ферросплавной шихты относительно пористых частиц лигнина. Взаимное перемещение создает плотную упаковку. При максимальном давлении масло с продуктами пиролиза выделяется в поверхностный слой, чем облегчается допрессовка. Брикет приобретает повышенную плотность при меньшем усилии прессования, что снижает забиваемость ячеек пресс-формы, увеличивает производительность прессового оборудования и срок службы пресс-формы. Повышается плотность брикета,и слой масла с продуктами пиролиза масла в поверхностном слое брикета повышает влагостойкость при хранении и снижает истираемость при транспор- тировке.
В процессе выплавки ферросплава в электрических печах, продукты, внесенные замасленным отстоем прокатного производства, удаляются в виде летучих и при удалении, проходя сквозь слой шихты, участвуют в восстановительных процессах, улучшая условия их протекания. Специальных газоочистных устройств для улавливания паров масла не требуется.
Брикетированную смесь (брикеты) используют для выплавки ферросплавов в виде добавки с основной шихтой.
Брикеты улучшают газовыделение на колошнике в местах замедленного схода шихты. В состав брикетов входит часть шихты, необходимой для выплавки ферросплава, поэтому брикеты входят в состав шихты для выплавки ферросплавов совместно с другими составляющими (кварцитом, железной стружкой, коксиком).
Брикеты, полученные из смеси, используют, например, для выплавки кремнистых ферросплавов. В процессе плавки компонентов шихты и брикетов газообразные продукты реакции (CO) выделяются беэ затруднения в местах с пониженной скоростью схода шихты.
В этих местах наблюдается высокая степень фильтрации возгонов Si0, которая достигается за счет появления в брикетах и на компонентах шихты сажистых образований. Сажистые образования (аморфный углерод) получается в результате совместного пиролиза промасленного отстоя смывов прокатного производства и коксова— ния лигнина и представляет собой рыхлую массу. В связи с.высокой активностью дисперсного углерода в зонах, содержащих окислы железа (FB20g?f FeO) смывов, в контакте с моноокисью кремния и сажистым углеродом процесс восстановления окисных компонентов имеет большое развитие в участках ванны, удаленных от электродов. Введение замасленного отстоя приводит к появлению сажистых образований, что способствует ускорению процессов восстановления в ванне печи.
Брикетируют смесь, в состав которой входят компоненты ферросплавной шихты (балашейский кварцевый песок и железорудный концентрат ССГОК-ЖРК), а также лигнин и замасленный отстой смывов прокатных цехов.
Средний химический состав компонентов смеси приведен в табл. 1. В промасленном отстое, содержание масла составляет 7%, сажистых остатков пиролиза машинного масла — 0,7%, Результаты опытов приведены в табл. 2
8256
Промасленный отстой
60,0 6,1 3,0 1,0 0 03 7 0,7
Железорудный концентрат 64
4,3 2,1 0,4 0,6
0,01 99,3 0,01 — 0,13 зола 1,5, летучие 75, углерод 23,5
Песок
Лигнин, П р и м е ч а н и е: содержание суммарного железа (Fe0, Fe20, Fe>0 Fe l в промасленном отстое и в железорудном концентрате пересчитано на Feо р,.
Как следует из сравнения, наилучшие результаты испытаний получены при содержании в брикетах 22,5Х кварцевого песка, 35Х лигнина, 22,5Х
ЖРК, 20Х замасленного отстоя (вариант ill). В этом случае брикеты мало истираются (l пыли), поглощают незначительное количество влаги (l .) и имеют больший предел прочности при сжатии (110 кг/см ). Меньшее содер- 10 жание замасленных отстоев увеличивает водопоглощение и истираемость брикетов. При большем содержании замасленного отстоя улучшение качества брикетов незначительное. Вместе с 15 тем брикеты разубоживаются по содержанию ведущего компонента.
Брикеты цилиндрической формы с диаметром 15 мм проплавлены в графито. вых тиглях высотой 300 мм и диаметром 2о
60 мм, помещенных в печь Таммана.
Распределение температур по высоте тигля выбирается таким образом, что оно иммитирует процессы, происходящие по высоте ванны плавильной печи: 25 в нижней части тигля получают расплав, отвечающий 45 -му ферросилицию, а верх тигля соответствует условиям колошника.
Результаты разбора тиглей по высо- 30 те представлены в табл. 3.
Таким образом, в случае использования брикетов с 20 замасленного отстоя процесс восстановления окислов железа при умеренных температурах 35 (500-1100 С) происходит значительно интенсивнее, чем в случае применения брикетов без промасленного отстоя.
66 6
При этом железо присутствует в виде губки и корольков. Как показывают петрографические исследования к началу восстановления S10р (образование Si0 и SiC) восстановление окислов железа уже заканчивается, образование фаялита, а следовательно, и зашлаковывания колошника, как это имеет место при использовании брикетов без промасленного отстоя, не обнаруживается. Несмотря на большую степень восстановления, брикеты с промасленным отстоем после охлаждения имеют прочностью в 2,6 раза вышее, чем брикеты без добавок.
При плавке брикетов с промасленным отстоем процесс формирования сплава.заканчивается раньше, степень извлечения кремния в слпав значительно выше.
Учитывая, что образующаяся при истирании мелкая пыль теряется при транспортировке, а также. то, что происходит ее частичный унос на колошнике печи, снижение истираемости . является важным показателем, характеризующим качество брикетов. За счет снижения потерь материала при
I . хранении и транспортировке экономия составит л 11 руб1т брикетов.
Кроме того, предлагаемая смесь позволяет без дополнительных затрат использовать скопившийся в отвалах бросовый материал (замасленный отстой смывов прокатного производства), что дает значительный экономический эффект в экологическом плане.
Таблиц а 1
825666
Таблица 2 (известный) 25,0 25,0
75
50,0
Нет
E0i0
20,0
35,0 35,0
110
20,0
35 0
22,5 22,5
10,0 10,0
30,0
50,0
Таблица 3
Результаты плавок
Варианты
Материал содержимого тигля на расстоянии
20-70 мм от верхнего уровня шихты: предел прочности при сжатии, кг/см степень восстановления окислов желе,за, 7ь:
30
10
43,5
33,9
Формула изобретения
Компоненты ферросплавных шнхт Остальное
2. Смесь по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что промасленный отстой смывов прокатного производства
4 имеет следующий состав, вес.Х:
Сажистые остатки прокатного производства 10-30
ВНИИПИ Заказ 2416/49
Тираж 681 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Металл иэ донной части тигля: извлечение кремния в сплав, содержание кремния в сплаве 7
1. Смесь для получения брикетов, включакщая компоненты ферросплавных шихт и лигнин, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения прочности и влагостойкости, а также снижения истираемости брикетов, она дополнительно содержит промасленный отстой смывов прокатного производства при следующем соотношении компонентов, вес7:
Лигнин . 20-50
Промасленный отстой смывов
Брикеты без Брикеты с 207 промасленного промасленного отстоя отстоя пиролиза машинного масла 0,6-0,8
Машинное масло 5-8
Окислы железа Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР
Ф 342922, кл. С 21 С 7/00, 1970.