RU2044075C1 - Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения - Google Patents
Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044075C1 RU2044075C1 RU93054046A RU93054046A RU2044075C1 RU 2044075 C1 RU2044075 C1 RU 2044075C1 RU 93054046 A RU93054046 A RU 93054046A RU 93054046 A RU93054046 A RU 93054046A RU 2044075 C1 RU2044075 C1 RU 2044075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- manganese
- iron
- phosphorus
- metal concentrate
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 title abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 9
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 abstract 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 12
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: в области черной металлургии, конкретно при получении шихтовых материалов для металлургических пределов, способах их получения. Изобретение направлено на экономию энергетических ресурсов, улучшение экологии в регионах с металлургическими производствами. Решение задачи состоит в получении металлического концентрата, полученного путем переработки и обогащения отвальных отходов металлургического производства. Сущность изобретения: металлический концентрат для металлургичеческого производства, содержит железо, углерод, марганец, кремний, окись кальция, окись магния, закись железа, окись марганца, кремпнезем, глинозем, фосфор, серу, пятиокись фосфора, графит при следующем соотношении компонентов, мас: железо 56,9-90,10, углерод 2,00-4,70, марганец 0,10-1,20, кремний 0,30-3,60, окись кальция 2,10-16,80; окись магния 0,30-2,40, закись железа 0,25-7,00, окись марганца 0,01-0,40, кремнезем 1,90-15,20, глинозем 0,20-3,60, фосфор 0,09-0,30, сера 0,040-0,60, графит 0,40-7,20, пятиокись фосфора 0,30-0,80. Способ получения металлического концентрата для металлургического производства включает последовательные операции дробления исходного материала, очистки сортировки по крупности и магнитной сепарации. В качестве исходного материала используют отвальные отходы металлургического производства. Предварительно отделяют их магнитную составляющую, которую затем подвергают последующим операциям. Продукт сортируют по гранулометрическому составу на 3 класса: 0-10 мм, 10-50 мм, 50-250 мм. В зависимости от гранулометрического состава металлический концентрат применяется в различных металлургических переделах: от 0 до 10 мм в агломерационном производстве, от 10 до 250 мм в сталеплавильном, литейном, доменном производствах. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 5 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретно к шихтовым материалам, которые могут быть использованы в различных металлургических переделах: при спекании агломерационной шихты, в доменном и литейном производствах, а также в сталеплавильных агрегатах.
В сталеплавильном производстве известно применение ковшевых отходов производства чугуна [1]
Перед завалкой тяжеловесной части стального скрапа на легковесную укладывают ковшевые отходы производства чугуна в количестве 1,2-2,2% от массы садки. Ковшевые отходы производства чугуна содержат, мас. Кремний 0,5-2,4 Марганец 0,4-1,7 Углерод 3,8-5,1 Сера 0,02-0,05 Фосфор 0,05-0,1 Шлаковые составляющие 2,0-6,0 Железо Остальное.
Перед завалкой тяжеловесной части стального скрапа на легковесную укладывают ковшевые отходы производства чугуна в количестве 1,2-2,2% от массы садки. Ковшевые отходы производства чугуна содержат, мас. Кремний 0,5-2,4 Марганец 0,4-1,7 Углерод 3,8-5,1 Сера 0,02-0,05 Фосфор 0,05-0,1 Шлаковые составляющие 2,0-6,0 Железо Остальное.
К недостаткам указанного шихтового материала при применении его в сталеплавильном производстве недостаточно интенсивное шлакообразование на ранней стадии прогрева металлозавалки, что повышает расход энергетических затрат.
Известна также заготовка, которую формируют путем заливки формы, предварительно заполненной металлизованными окатышами, жидким чугуном в количестве 0,8-8,0 кг на 1 кг окатышей. Металлизованные окатыши имеют химический состав, мас. C 0,4; Fеобщ. 96,87; FeO 7,3; Feмет. 91,2; SiO2 0,78; CaO 0,10; MgO 0,115; MnO 0,087; Al2O3 0,60; S 0,012; Р следы.
Передельный чугун, которым заливали металлизованные окатыши, имеет следующий химический состав, мас. C 3,9; Mn 0,8; Si 0,7; S 0,03; Р 0,15 [2]
Недостатком этого шихтового материала является:
получение материала с плотностью 4,6-5,2 г/см3, приближающейся к плотности тяжеловесного лома; использование такой шихтовой заготовки вызывает образование в электропечах при загрузке шихты плотного слоя, что приводит к неравномерному прогреву шихты в различных зонах, увеличивая продолжительность плавки и, как следствие, повышая расход электроэнергии;
крупные габариты шихтовой заготовки (по ГОСТу чушки отливают массой до 15 кг), что не отвечает задачам различных металлургических переделов и сужает область ее применения, используется в основном в сталеплавильном производстве;
нестабильность химического состава шихтовой заготовки из-за всплывания окатышей в верхнюю часть чушки при заливке чугуна, а при транспортировке, перегрузках выпадание окатышей из шихтовой заготовки, что приводит к повышению энергетических затрат в процессе ведения плавки из-за ее повышенной продолжительности.
Недостатком этого шихтового материала является:
получение материала с плотностью 4,6-5,2 г/см3, приближающейся к плотности тяжеловесного лома; использование такой шихтовой заготовки вызывает образование в электропечах при загрузке шихты плотного слоя, что приводит к неравномерному прогреву шихты в различных зонах, увеличивая продолжительность плавки и, как следствие, повышая расход электроэнергии;
крупные габариты шихтовой заготовки (по ГОСТу чушки отливают массой до 15 кг), что не отвечает задачам различных металлургических переделов и сужает область ее применения, используется в основном в сталеплавильном производстве;
нестабильность химического состава шихтовой заготовки из-за всплывания окатышей в верхнюю часть чушки при заливке чугуна, а при транспортировке, перегрузках выпадание окатышей из шихтовой заготовки, что приводит к повышению энергетических затрат в процессе ведения плавки из-за ее повышенной продолжительности.
Известна технология получения концентрата с низким содержанием кремнезема. Концентрат был получен на технологических секциях 1-4 по разработанной институтом "Механобрчермет" технологии магнитного обогащения: три стадии бесшарового измельчения и пять стадий магнитной сепарации. Для получения концентрата с содержанием кремнезема < 3,6% подавали исходную руду, содержащую 57,7% легкообогатимых магнетитовых и гематито-магнетитовых кварцитов против 50,0% в руде, применяемой для получения рядового концентрата [3]
Недостатками указанного способа являются относительно невысокое содержание железа в виде окислов (62-68%), высокая себестоимость производства концентратов, а также ограниченное применение.
Недостатками указанного способа являются относительно невысокое содержание железа в виде окислов (62-68%), высокая себестоимость производства концентратов, а также ограниченное применение.
Технической задачей является получение материала, обладающего пониженной плотностью, позволяющим уменьшить расход энергетических затрат в различных металлургических переделах, а также улучшение экологии в районах с металлургическими предприятиями, имеющими отвалы различных производств.
Это достигается тем, что металлический концентрат для металлургического производства, включающий железо, углерод, марганец, кремний, окись кальция, окись магния, закись железа, окись марганца, кремнезем, глинозем, фосфор, серу и пятиокись фосфора, дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас. Железо 56,9-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,1-1,2 Кремний 0,3-3,6 Окись кальция 2,1-16,8 Окись магния 0,3-2,4 Закись железа 0,25-7,0 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 1,9-15,2 Глинозем 0,2-3,60 Фосфор 0,09-0,3 Сера 0,04-0,6 Графит 0,4-7,2 Пятиокись фосфора 0,3-0,8
При этом компоненты фракции (0-10) мм содержат следующий химический состав, мас. Железо 56,9-86,0 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,1-1,2 Кремний 0,3-3,6 Окись кальция 4,2-16,8 Окись магния 0,6-2,4 Закись железа 0,5-7,0 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 3,8-15,2 Глинозем 0,7-3,6 Фосфор 0,09-0,3 Сера 0,04-0,6 Графит 1,3-7,2 Пятиокись фосфора 0,3-0,6 второй класс металлического концентрата фракцией (10-50) мм содержит следующий химический состав, мас. Железо 71,0-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,2-1,2 Кремний 0,4-3,6 Окись кальция 2,1-10,5 Окись магния 0,3-1,5 Закись железа 0,4-5,1 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 1,9-9,5 Глинозем 0,5-3,6 Фосфор 0,11-0,3 Сера 0,1-0,4 Графит 0,4-5,9 Пятиокись фосфора 0,40-0,7 третий класс металлического концентрата фракцией (50-250) мм содержит следующий химический состав, мас. Железо 80,6-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,3-1,2 Кремний 0,4-3,6 Окись кальция 2,1-6,3 Окись магния 0,3-0,9 Закись железа 0,25-3,9 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 1,9-5,7 Глинозем 0,2-3,4 Фосфор 0,13-0,3 Сера 0,14-0,4 Графит 0,4-4,1 Пятиокись фосфора 0,45-0,8
По одному из вариантов предлагается указанный металлический концентрат получать путем последовательного дробления, обогащения, магнитной сепарацией.
При этом компоненты фракции (0-10) мм содержат следующий химический состав, мас. Железо 56,9-86,0 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,1-1,2 Кремний 0,3-3,6 Окись кальция 4,2-16,8 Окись магния 0,6-2,4 Закись железа 0,5-7,0 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 3,8-15,2 Глинозем 0,7-3,6 Фосфор 0,09-0,3 Сера 0,04-0,6 Графит 1,3-7,2 Пятиокись фосфора 0,3-0,6 второй класс металлического концентрата фракцией (10-50) мм содержит следующий химический состав, мас. Железо 71,0-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,2-1,2 Кремний 0,4-3,6 Окись кальция 2,1-10,5 Окись магния 0,3-1,5 Закись железа 0,4-5,1 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 1,9-9,5 Глинозем 0,5-3,6 Фосфор 0,11-0,3 Сера 0,1-0,4 Графит 0,4-5,9 Пятиокись фосфора 0,40-0,7 третий класс металлического концентрата фракцией (50-250) мм содержит следующий химический состав, мас. Железо 80,6-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,3-1,2 Кремний 0,4-3,6 Окись кальция 2,1-6,3 Окись магния 0,3-0,9 Закись железа 0,25-3,9 Окись марганца 0,01-0,4 Кремнезем 1,9-5,7 Глинозем 0,2-3,4 Фосфор 0,13-0,3 Сера 0,14-0,4 Графит 0,4-4,1 Пятиокись фосфора 0,45-0,8
По одному из вариантов предлагается указанный металлический концентрат получать путем последовательного дробления, обогащения, магнитной сепарацией.
Учитывая, что качественный состав шлаковых отвалов характеризуется как многокомпонентная система, его исходное сырье необходимо рассматривать как смесь железосодержащих материалов.
Шлаковые отвалы представляют собой определенные территории, закрепленные за предприятиями, на которые постоянно (как правило, несколько десятилетий) складируются отходы металлургического производства и промышленный мусор. Все материалы в отвалах, подвергаясь длительному воздействию атмосферных явлений, известковому и другим видам распадов, частично теряют свои первоначальные свойства. Кроме того, в результате неупорядоченного складирования происходит перемешивание различных материалов, что делает невозможным выборку каждого компонента в отдельности. Фактически образуется смесь природных и искусственных материалов с усредненным химическим составом. Такой состав можно назвать железорудным сырьем, тем более, что определенная часть железа в нем из-за длительного воздействия влаги находится в оксидной форме.
Исходными материалами, формирующими породы шлакового отвала, являются доменные шлаки с металлическими включениями, металлические ковшевые остатки, графитсодержащие металлоотходы, шлаки электросталеплавильного производства, сгоревшая леточная и желобная масса со скрапом и шлаком с литейных дворов доменных печей (углеродсодержащие материалы), закозленная футеровка чугуновозных ковшей, шламы и железосодержащие материалы, огнеупорный бой, амортизационный лом, технологический мусор.
Поэтому для получения металлического концентрата из отвальных отходов металлургического производства необходимо дополнительно разработать отвалы и провести магнитную сепарацию.
Технический результат достигается тем, что в способе получения металлического концентрата, включающем последовательные операции дробления исходного материала, очистку, сортировку по крупности и магнитную сепарацию, в качестве исходного материала используют отвальные отходы металлургического производства, предварительно отделяют их магнитную составляющую, которую затем подвергают последующим операциям.
Отобранный магнитный материал подвергают дроблению, сортируют на наклонной решетке с ячейкой 250 мм, прошедший через решетку полупродукт порциями загружают в проходной очистной барабан, а на выходе из него обеспечивают разделение продукта на фракции: более 50 мм и менее 50 мм, после чего каждую фракцию подают раздельно через ленточные транспортеры на узлы магнитной сепарации, при этом мелкий магнитный продукт очистки подают в односитный грохот и разделяют его на фракции: 0-10 мм и 10-50 мм и подают их на узлы магнитной сепарации, разделение материала на магнитную и немагнитную составляющие производят на электромагнитных шкивах.
Особенностью исходного материала, формирующего породы шлакового отвала, является наличие графитсодержащих отходов, образующихся на всех стадиях производства и разливки жидкого чугуна при его охлаждении и состоящих на 60-70% из чугуна, остальное шлак, песок с желобов при выпуске, графитовая спель и пыль.
Содержание графита в пределах 0,4-7,2% в металлическом концентрате является оптимальным и позволяет на всех металлургических переделах при его применении экономить энергетические ресурсы (коксовую мелочь или угольный штыб при спекании агломерационной шихты; кокс при использовании в доменном производстве; электроэнергию при выплавке стали в электропечах; топливо и карбюризатор при выплавке стали в мартеновских печах). Содержание графита в концентрате менее 0,4% не дает должного эффекта, применение графита в концентрате более 7,2% экономически нецелесообразно.
Заявляемый металлический концентрат для металлургического производства является железосодержащим шихтовым материалом и может быть применен при спекании агломерационной шихты, в доменном производстве заменит часть металлодобавки, загружаемой через колошник, а также в сталеплавильном и литейном производстве. Применение металлургического концентрата в основном с повышенным содержанием железа, которое в большей части металлическое (в рудах и концентратах оно в основном в виде окислов FeO, Fe2O3, F3O4 и др.) в сочетании с остальными компонентами, особенно графитом, обеспечивает в металлургических переделах пониженный расход энергетических ресурсов за счет:
повышенного содержания углерода (графита), который заменяет часть топлива (кокс, коксовую мелочь, уголь, природный газ и т.п. в зависимости от области применения);
формы кусков металлического концентрата, имеющих развитую поверхность, образующуюся после обработки отходов металлургического производства по заявляемому способу, что позволит улучшить газопроницаемость и проплавляемость шихты;
присутствия металлического железа в сочетании с углеродом, кремнием и марганцем (уменьшается расход ресурсов на восстановление окислов железа).
повышенного содержания углерода (графита), который заменяет часть топлива (кокс, коксовую мелочь, уголь, природный газ и т.п. в зависимости от области применения);
формы кусков металлического концентрата, имеющих развитую поверхность, образующуюся после обработки отходов металлургического производства по заявляемому способу, что позволит улучшить газопроницаемость и проплавляемость шихты;
присутствия металлического железа в сочетании с углеродом, кремнием и марганцем (уменьшается расход ресурсов на восстановление окислов железа).
Кроме того, металлический концентрат позволяет сократить или исключить из состава шихты для выплавки стали карбюризатор (электродный бой или коксовая мелочь). Используя концентрат различной фракции в заявляемых пределах, можно широко применять механизмы, позволяющие механизировать и автоматизировать операции для погрузки, складирования, транспортировки и загрузки его в плавильные агрегаты.
Металлический концентрат в зависимости от гранулометрического состава и его применения в металлургических переделах разделяют на 3 класса: 0-10 мм, 10-50 мм и 50-250 мм.
Концентрат фракции 0-10 мм может быть применен при спекании агломерационной шихты в ее железорудной части.
Металлический концентрат фракции 10-50 мм и 50-250 мм является оптимальным по гранулометрическому составу при его применении в металлургических переделах и отвечает условиям равномерного распределения концентрата в объеме всех соответствующих металлозавалок.
Состав фракции 10-250 мм выбран в основном экспериментальным путем.
Применение металлического концентрата фракцией более 250 мм не дает должного эффекта в начальный период плавки в сталеплавильном производстве, вызывает затруднения при транспортировке, складировании и загрузке металлошихтой плавильных агрегатов.
Определены также области применения металлического концентрата в зависимости от гранулометрического состава:
Применение металлического концентрата: Фракция, мм Наименование
производства, где
используется
концентрат 0-10 Агломерационное
производство 10-50 Сталеплавильное,
литейное, доменное 50-250 Сталеплавильное,
литейное, доменное
П р и м е р. Добычу исходного материала из терриконов (отвалов) производят экскаватором. При этом частично или полностью раскрываются различных размеров куски с включениями металла. Отбор магнитного продукта из исходного материала производят с помощью грузоподъемных электромагнитов М-42 и М-62. Далее отобранный магнитный продукт (крупные куски более 250 мм) подвергают дроблению. Для этой цели применяют шаровидные бабы или металлические слитки большой массы. Для эффективности процесса под дробимый материал устанавливают специальные шаботы, в качестве которых использованы, например, бракованные слябы.
Применение металлического концентрата: Фракция, мм Наименование
производства, где
используется
концентрат 0-10 Агломерационное
производство 10-50 Сталеплавильное,
литейное, доменное 50-250 Сталеплавильное,
литейное, доменное
П р и м е р. Добычу исходного материала из терриконов (отвалов) производят экскаватором. При этом частично или полностью раскрываются различных размеров куски с включениями металла. Отбор магнитного продукта из исходного материала производят с помощью грузоподъемных электромагнитов М-42 и М-62. Далее отобранный магнитный продукт (крупные куски более 250 мм) подвергают дроблению. Для этой цели применяют шаровидные бабы или металлические слитки большой массы. Для эффективности процесса под дробимый материал устанавливают специальные шаботы, в качестве которых использованы, например, бракованные слябы.
Дробление производят до получения кусков менее 250 мм, сортировку которых осуществляют с помощью наклонных решеток. Надрешетный полупродукт (негабрит более 250 мм) возвращается на участок дробления материала. После того как весь продукт дробления достигнет соответствующих геометрических размеров, его загружают порциями в проходной очистной барабан, конструкция которого обеспечивает непрерывность процесса очистки и дополнительного измельчения. Роль мелющих шаров отводится крупным кускам из загружаемой партии. В результате процесса соударения и истирания куски скрапа освобождаются от шлаковых включений (минеральной составляющей), что обеспечивает повышение их металлургической ценности. Отбившиеся корольки зашлакованного металла также очищаются и обогащаются по содержанию железа.
На выходе из проходного барабана имеется перфорированная решетка, которая обеспечивает разделение продукта на две фракции: более 50 и менее 50 мм. Более крупную фракцию подают на узел магнитной сепарации, где она разделяется на магнитную и немагнитную составляющие. В немагнитную часть входят куски шлака и пустой породы, которые откололись от крупных кусков скрапа в барабане.
Мелкий продукт очистки (фракция менее 50 мм) через систему транспортеров подают на относительный грохот и разделяют на две фракции: 0-10 и 10-50 мм. Каждую фракцию раздельно по своему конвейеру подают на узел магнитной сепарации. Разделение материала на магнитную и немагнитную составляющие производят с помощью электромагнитных шкивов. Магнитные продукты сепарации собирают в отдельные емкости или на площадке раздельно. Немагнитная часть от сепарации двух фракций складируется вместе и далее используется для производства строительных материалов.
Получены опытно-промышленные партии металлического концентрата, химический состав компонентов которых, их плотность и показатели их применения в различных производствах представлены:
составы 1-6 имеют фракцию 0-10 мм и были применены в технологии подготовки к спеканию агломерационной шихты (табл.1);
составы 7-12 имеют фракцию 10-50 мм и были применены в качестве части металлодобавок в технологии ведения доменной печи (табл.2);
составы 13-18 имеют фракцию 50-250 мм и были применены в металлозавалке мартеновских и электродуговых печей (табл.3).
составы 1-6 имеют фракцию 0-10 мм и были применены в технологии подготовки к спеканию агломерационной шихты (табл.1);
составы 7-12 имеют фракцию 10-50 мм и были применены в качестве части металлодобавок в технологии ведения доменной печи (табл.2);
составы 13-18 имеют фракцию 50-250 мм и были применены в металлозавалке мартеновских и электродуговых печей (табл.3).
Компоненты составов металлического концентрата с 1 по 18, исключая 6 и 12, находятся в заявляемых пределах по изобретению.
Эффективность применения металлического концентрата в доменном производстве (составы 5-11) осуществлялась в сравнении с базовым объектом, когда в доменную печь в качестве добавок применялись чугунная стружка или доменный присад с максимальным размером 250х250 мм.
Опытно-промышленные испытания замены металлическим концентратом (составы 1-5) части руд и концентратов, добываемых горнообогатительными комбинатами, показали возможность замены их без снижения производительности агломашин и ухудшения качества агломерата. В то же время применение металлического концентрата с пониженным содержанием закиси железа (в сравнении с рудами и концентратами ГОКов базовая железорудная часть шихты) в комбинации с графитом позволяет снизить расход твердого топлива на 3,0-5 кг на тонну алгомерата.
По прототипу получали шихтовые заготовки (чушки) массой 15 кг и применение ее в агломерационном производстве нецелесообразно как экономически (требуются большие затраты на дробление и измельчение), так и технически (при измельчении не достигается равномерность распределения шихты).
Заявляемый металлический концентрат, получаемый при разработке отвалов металлургического производства, позволяет экономить энергетические ресурсы: Вид получаемой Энергетические продукции ресурсы Агломерат 3,0-5,0 кг коксовой
мелочи на 1т
агломерата Чугун 1,3-1,7 кг кокса
на 1 т чугуна Сталь 3,2-7,0 кг
карбюризатора,
на 0,5-0,71% снижает
расход электро-
энергии
мелочи на 1т
агломерата Чугун 1,3-1,7 кг кокса
на 1 т чугуна Сталь 3,2-7,0 кг
карбюризатора,
на 0,5-0,71% снижает
расход электро-
энергии
Claims (3)
1. Металлический концентрат для металлургического производства, содержащий железо, углерод, марганец, кремний, окись кальция, окись магния, закись железа, окись марганца, кремнезем, глинозем, фосфор, серу, пятиоксь фосфора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.
Железо 56,90 90,10
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,10 1,20
Кремний 0,30 3,60
Окись кальция 2,10 16,80
Окись магния 0,30 2,40
Закись железа 0,25 7,00
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 15,20
Глинозем 0,20 3,60
Фосфор 0,09 0,30
Сера 0,04 0,60
Графит 0,40 7,20
Пятиокись фосфора 0,30 0,80
2. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 0-10 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,10 1,20
Кремний 0,30 3,60
Окись кальция 2,10 16,80
Окись магния 0,30 2,40
Закись железа 0,25 7,00
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 15,20
Глинозем 0,20 3,60
Фосфор 0,09 0,30
Сера 0,04 0,60
Графит 0,40 7,20
Пятиокись фосфора 0,30 0,80
2. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 0-10 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Железо 56,90 86,00
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,10 1,20
Кремний 0,30 3,60
Окись кальция 4,20 16,80
Окись магния 0,60 2,40
Закись железа 0,50 7,00
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 3,80 15,20
Глинозем 0,70 3,60
Фосфор 0,09 0,30
Сера 0,04 0,60
Графит 1,30 7,20
Пятиокись фосфора 0,30 0,60
3. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 10-15 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,10 1,20
Кремний 0,30 3,60
Окись кальция 4,20 16,80
Окись магния 0,60 2,40
Закись железа 0,50 7,00
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 3,80 15,20
Глинозем 0,70 3,60
Фосфор 0,09 0,30
Сера 0,04 0,60
Графит 1,30 7,20
Пятиокись фосфора 0,30 0,60
3. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 10-15 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Железо 71,00 90,10
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,30 1,20
Кремний 0,40 3,60
Окись кальция 2,10 10,50
Окись магния 0,30 1,50
Закись железа 0,40 5,10
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 9,50
Глинозем 0,50 3,60
Фосфор 0,11 0,30
Сера 0,10 0,40
Графит 0,40 5,90
Пятиокись фосфора 0,40 0,70
4. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 50-250 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,30 1,20
Кремний 0,40 3,60
Окись кальция 2,10 10,50
Окись магния 0,30 1,50
Закись железа 0,40 5,10
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 9,50
Глинозем 0,50 3,60
Фосфор 0,11 0,30
Сера 0,10 0,40
Графит 0,40 5,90
Пятиокись фосфора 0,40 0,70
4. Металлический концентрат по п.1, отличающийся тем, что он выполнен фракцией 50-250 мм и имеет следующий химический состав, мас.
Железо 80,60 90,10
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,30 1,20
Кремний 0,40 3,60
Окись кальция 2,10 6,30
Окись магния 0,30 0,90
Закись железа 0,25 3,90
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 5,70
Глинозем 0,20 3,40
Фосфор 0,13 0,30
Сера 0,14 0,40
Графит 0,40 4,10
Пятиокись фосфора 0,45 0,80
5. Способ получения металлического концентрата для металлургического производства, включающий последовательные операции дробления исходного материала, очистки, сортировки по крупности и магнитной сепарации, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют отвальные отходы металлургического производства, предварительно отделяют их магнитную составляющую, которую затем подвергают последующим операциям.
Углерод 2,00 4,70
Марганец 0,30 1,20
Кремний 0,40 3,60
Окись кальция 2,10 6,30
Окись магния 0,30 0,90
Закись железа 0,25 3,90
Окись марганца 0,01 0,40
Кремнезем 1,90 5,70
Глинозем 0,20 3,40
Фосфор 0,13 0,30
Сера 0,14 0,40
Графит 0,40 4,10
Пятиокись фосфора 0,45 0,80
5. Способ получения металлического концентрата для металлургического производства, включающий последовательные операции дробления исходного материала, очистки, сортировки по крупности и магнитной сепарации, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют отвальные отходы металлургического производства, предварительно отделяют их магнитную составляющую, которую затем подвергают последующим операциям.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что отобранный магнитный материал сортируют по гранулометрическому составу на 3 класса; 0 10 мм; 10 50 мм; 50 250 мм.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что отобранный магнитный материал подвергают дроблению, сортируют на наклонной решетке с ячейкой 250 мм, прошедший через решетку полупродукт порциями загружают в проходной очистной барабан, а на выходе из него обеспечивают разделение продукта на фракции: более 50 мм и менее 50 мм, после чего каждую фракцию подают раздельно через ленточные транспортеры на узлы магнитной сепарации, при этом мелкий магнитный продукт очистки подают в односитный грохот, разделяют его на фракции 0-10 мм и 10-50 мм и подают их на узлы магнитной сепарации, а разделение материала на магнитную и немагнитную составляющие производят на электромагнитных шкивах.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93054046A RU2044075C1 (ru) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93054046A RU2044075C1 (ru) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2044075C1 true RU2044075C1 (ru) | 1995-09-20 |
| RU93054046A RU93054046A (ru) | 1996-09-27 |
Family
ID=20149896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93054046A RU2044075C1 (ru) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2044075C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2139359C1 (ru) * | 1998-04-28 | 1999-10-10 | Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" | Установка по переработке отходов металлургического производства |
| RU2172781C1 (ru) * | 2000-02-25 | 2001-08-27 | Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" | Металлическая шихта для выплавки чугуна в вагранке |
| RU2347622C2 (ru) * | 2006-02-06 | 2009-02-27 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Транснациональная компания "КАЗХРОМ" (АО "ТНК "Казхром") | Способ переработки отвального распадающегося шлака |
-
1993
- 1993-12-06 RU RU93054046A patent/RU2044075C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1377300, кл. C 21C 5/04, 1985. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 805634, кл. C 22B 1/00, 1979. * |
| 3. Тулин Н.А. и др. Развитие бескоксовой металлургии. М.: Металлургия, 1987, с.106. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2139359C1 (ru) * | 1998-04-28 | 1999-10-10 | Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" | Установка по переработке отходов металлургического производства |
| RU2172781C1 (ru) * | 2000-02-25 | 2001-08-27 | Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" | Металлическая шихта для выплавки чугуна в вагранке |
| RU2347622C2 (ru) * | 2006-02-06 | 2009-02-27 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Транснациональная компания "КАЗХРОМ" (АО "ТНК "Казхром") | Способ переработки отвального распадающегося шлака |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10435760B2 (en) | Fluxing agent, process of its production, agglomeration mixture and use of slug from secondary metallurgy | |
| CA3181620A1 (en) | Method for producing liquid pig iron from a dri product | |
| Bölükbaşı et al. | Steelmaking slag beneficiation by magnetic separator and impacts on sinter quality | |
| RU2241771C1 (ru) | Брикет для выплавки чугуна | |
| JP2001192741A (ja) | 製鋼スラグの利用方法 | |
| CN111139332A (zh) | 一种造渣料与轻薄废钢混合加工入炉工艺 | |
| Madias | A review on recycling of refractories for the iron and steel industry | |
| RU2044075C1 (ru) | Металлический концентрат для металлургического производства и способ его получения | |
| RU2041961C1 (ru) | Способ производства стали | |
| Kokal et al. | Metallurgical Uses—Fluxes for Metallurgy | |
| CA2980499A1 (en) | Method for production of iron-silicon-aluminum alloys and their use | |
| RU2249055C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки медьсодержащих материалов | |
| Pribulová et al. | Utilization of slags from foundry process | |
| Baricová et al. | Recycling of the Steelmaking by-products into the Oxygen Converter Charge | |
| RU2083676C1 (ru) | Способ ведения плавки | |
| RU2213788C2 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
| RU2157854C2 (ru) | Способ производства высокозакисного агломерата | |
| RU2241760C1 (ru) | Брикет-компонент доменной шихты | |
| CN1970796A (zh) | 冶金渣返炼钢生产利用工艺 | |
| RU2353674C1 (ru) | Способ производства агломерата для доменной плавки | |
| Sheshukov et al. | Negative effect of ferrous metallurgy new technologies on the environment and possible ways to overcome them | |
| EP2975140B1 (en) | The method of recycling of secondary slag in the primary smelting of iron | |
| Jouhart et al. | Use of iron and steel industry waste in sinter making | |
| US20170130284A1 (en) | Products and processes for producing steel alloys using an electric arc furnace | |
| Gasik et al. | Preparation of Charge Materials for Ferroalloys Smelting |