RU2190669C2 - Способ получения шихты из порошков на железной основе - Google Patents
Способ получения шихты из порошков на железной основе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190669C2 RU2190669C2 RU2000122117A RU2000122117A RU2190669C2 RU 2190669 C2 RU2190669 C2 RU 2190669C2 RU 2000122117 A RU2000122117 A RU 2000122117A RU 2000122117 A RU2000122117 A RU 2000122117A RU 2190669 C2 RU2190669 C2 RU 2190669C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- binder
- powder
- cast iron
- waste
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 235000010407 ammonium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical class [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical class [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению брикетированной шихты из пылевидных отходов чугунной и стальной дроби. Способ включает введение связующего в порошок, перемешивание компонентов и формование брикетов. В качестве связующего используют отработанный раствор серной кислоты концентрацией 0,5-5,0%. Изобретение позволяет получить шихту с высокими механическими свойствами и химическим составом, пригодным для изготовления чугунно-колотой дроби. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии, к способам химической обработки порошков сплавов на железной основе, в частности, для получения брикетированной шихты из пылевидных отходов чугунной и стальной дроби, образующихся при дробеметной обработке окисленной поверхности металла. Шихта затем используется в качестве сырья в черной металлургии.
В процессе дробеметной обработки поверхности металла образуется до 70% пылевидной фракции сплавов на железной основе, размеры частиц, как правило, находятся в пределах 0,005-1,0 мм. В таком виде отходы не могут быть использованы для повторной плавки, т. к. при переплаве частицы сгорают и металл переходит в жидкий шлак. Отходы отработанной дроби накапливаются в цехах или вывозятся на свалку Х.Б. и П.О.
Известен способ формования брикетов сплавов на железной основе без приложения давления холодным способом методом шликерного литья. Состав шликера: порошок сплава на железной основе, жидкость (вода или спирт) и поверхностно-активные вещества (алгинаты натрия и аммония) (Порошковая металлургия. Справочник. Академия наук УССР. Институт проблем материаловедения, 1985 г., стр. 162-163).
Недостатком данного способа является большая пористость и малая прочность брикетов, т. к. связь между частицами порошка осуществляется только за счет капиллярных усилий на границе раздела порошок-жидкость.
Известен способ получения шихты из порошковых материалов, включающий смешивание компонентов шихты в аппарате с перемешивающим и дробящим органами, введение жидкой связки (5%-ный раствор поливинилового спирта), гранулирование и сушку гранул путем подачи сжатого воздуха или обдува вентилятором до влажности не более 6%. Весь процесс осуществляется в одном аппарате (авторское свидетельство СССР 1688979, B 22 F 1/100, 07.11.91, БИ 41).
Недостатком данного способа является сложность оборудования и технологического процесса, малая прочность гранул.
Известен способ формования брикетов пылевидных хромосодержащих отходов в производстве ферросплавов. В качестве связующего (отвердителя) используется окись магния. Смесь твердеет в результате реакции гидратации и образования на границах зерен порошка прочных кристаллов гидрохроматов магния (MqO•Cr2O3•6H2O), (ISSN 0038-920X. "Сталь", 3, 2000 г., стр. 36-39).
Недостатком данного способа является то, что в связующем для формования брикетов из пылевидных фракций отработанной чугунной и стальной дроби присутствует компонент магния, который недопустим в шихте, используемой для плавки серого чугуна.
Известен способ изготовления смеси порошков, в котором в качестве связующего используется 0,5-1,0%-ный раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы в 5%-ном растворе борной кислоты (авт. св. SU 205982, кл. В 22 F 1/00, опубл. 01.12.1967 г.).
Недостатком способа является недопустимость содержания в химическом составе чугуна соединений бора.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является способ формования брикетов губчатого железа, описанный в заявке DE 2919272, С 22 В 1/243, опубл. 27.11.1980 г., содержащий введение связующего в порошок, перемешивание компонентов, формирование брикетов, использование в качестве связующего 10-30% отработанной серной кислоты - прототип.
Недостатком прототипа является высокая концентрация серной кислоты, в результате чего происходит интенсивное растворение железа с образованием солей, что в конечном итоге уменьшает количество выплавляемого металла, при концентрации кислоты 10-30% потери металла достигают 40% и более (по результатам опытных работ). Кроме того, наличие серы в химическом составе чугуна строго регламентируется и ее превышение приводит к браку.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является утилизация отходов стальной и чугунной дроби с минимальными потерями и получение из них брикетированной шихты с высокими механическими свойствами и химическим составом, пригодным для изготовления чугунно-колотой дроби.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе получения шихты из порошков сплавов на железной основе, включающим введение связующего в порошок, перемешивание компонентов и формование брикетов, в качестве связующего используют отработанный водный раствор серной кислоты концентрацией 0,5-5,0%.
При смешивании компонентов происходит химическая реакция взаимодействия железа и кислоты с образованием на поверхности зерен кристаллов соли двухвалентного железа, которые связывают отдельные частицы, что приводит к отверждению пылевидной фракции отработанной дроби.
Величина концентрации кислоты 0,5-5,0%, используемой в качестве связующего, обусловлена следующими ограничениями:
- концентрация ниже указанной не приводит к образованию на поверхности достаточной толщины слоя зерен кристаллов соли двухвалентного железа, необходимого для связывания отдельных частиц ферросплавов, брикеты получаются недостаточно прочными;
- при концентрации кислоты выше указанной величины происходит интенсивное растворение железа с образованием солей, что в конечном счете уменьшает количество выплавляемого металла, а также увеличивает содержание серы в сплаве, что ухудшает его качество.
Пример 1. Порошок отработанной чугунной и стальной дроби размером частиц 1,0-0,005 мм и химическим составом, который указан в табл. 1, перемешивали в растворомешалке емкостью 500 л со скоростью вращения 30-60 об./мин с добавлением отработанной серной кислоты с концентрацией 3,5% в течение 10 мин. Затем смесь перегружали в стационарные открытые формы и уплотняли трамбовкой. Отверждение брикетов происходило в течение 12 ч при 50oС. Данные брикеты использовали при плавке серого чугуна в индукционной печи в пропорции до 30% от общей массы шихты с последующим изготовлением чугунно-колотой дроби. Химический состав выплавленного чугуна приведен в табл. 2.
Пример 2. При выполнении всех вышеуказанных условий отверждение чугуна при 25oС происходило в течение 48 ч.
Результаты проведения промышленных испытаний показали возможность получения шихты из пылевидных отходов дроби и отработанных кислот концентрацией 0,5-5,0%.
Предлагаемый способ позволяет получать брикетированную шихту из дешевых отходов стальной и чугунной дроби с высокими прочностными свойствами, т. к. частицы порошка связываются между собой с помощью энергии химического взаимодействия. Химический состав чугуна, выплавленного с добавлением данной шихты, удовлетворяет требованиям изготовления из него товарного продукта - чугунно-колотой дроби. Технологический процесс низкотемпературный, с минимальными энергозатратами, снижаются расходы на утилизацию отходов и улучшается экология окружающей среды.
Claims (1)
- Способ получения шихты из порошков сплавов на железной основе, включающий введение связующего в порошок, перемешивание компонентов и формование брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующего используют отработанный раствор серной кислоты концентрацией 0,5-5,0%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122117A RU2190669C2 (ru) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Способ получения шихты из порошков на железной основе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122117A RU2190669C2 (ru) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Способ получения шихты из порошков на железной основе |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190669C2 true RU2190669C2 (ru) | 2002-10-10 |
| RU2000122117A RU2000122117A (ru) | 2002-10-27 |
Family
ID=20239406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122117A RU2190669C2 (ru) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Способ получения шихты из порошков на железной основе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190669C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463362C2 (ru) * | 2010-11-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ подготовки железной руды к металлургической переработке |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2919272A1 (de) * | 1979-05-12 | 1980-11-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur brikettierung von schwammeisen enthaltendem material |
-
2000
- 2000-08-18 RU RU2000122117A patent/RU2190669C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2919272A1 (de) * | 1979-05-12 | 1980-11-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur brikettierung von schwammeisen enthaltendem material |
| US4308055A (en) * | 1979-05-12 | 1981-12-29 | Metallgesellschaft Ag | Process of briquetting sponge iron-containing material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463362C2 (ru) * | 2010-11-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ подготовки железной руды к металлургической переработке |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101280361B (zh) | 一种提钒尾渣的处理方法 | |
| US4764216A (en) | Method of converting particles liberated in chemical or physical processes into a harmless form by mixing with a molten silicate-containing material | |
| Murthy et al. | Comparative studies on microstructure and mechanical properties of granulated blast furnace slag and fly ash reinforced AA 2024 composites | |
| EP1579016B1 (en) | Cold briquetting and pelletisation of mineral fines using an iron-bearing hydraulic binder | |
| US6921427B2 (en) | Process for cold briquetting and pelletization of ferrous or non-ferrous ores or mineral fines by iron bearing hydraulic mineral binder | |
| US6070733A (en) | Treatment of waste material | |
| RU2190669C2 (ru) | Способ получения шихты из порошков на железной основе | |
| RU2292405C2 (ru) | Способ безобжиговой переработки мелкозернистых железосодержащих отходов металлургического производства, содержащих замасленную окалину | |
| Ming et al. | Research on new type materials preparation for magnesium production by Silicothermic process | |
| US2802732A (en) | Slag producing material and metallurgical method employing same to recover metal values from steel | |
| SU740848A1 (ru) | Способ получени окатышей | |
| RU2425161C1 (ru) | Способ получения композиционного ультрадисперсного порошка | |
| RU2197544C2 (ru) | Брикет для металлургического производства и способ изготовления брикетов | |
| CZ2005629A3 (cs) | Prísadová briketa a zpusob její výroby | |
| Lebedev | Pelletizing of ferruginous quartzites with red mud addition 3. and heat treatment of obtained pellets in carbon monoxide atmosphere | |
| RU2574941C1 (ru) | Способ брикетирования металлической стружки | |
| RU2078843C1 (ru) | Способ подготовки шихты для получения ферромолибдена | |
| RU2114077C1 (ru) | Твердеющий состав и способ получения искусственного материала | |
| RU2325452C2 (ru) | Способ получения офлюсованной чугунной прессовки из стружки чугунных сплавов и офлюсованная чугунная прессовка, полученная данным способом | |
| RU2307789C2 (ru) | Способ химической очистки хлормагниевого расплава от примесей | |
| US20120180598A1 (en) | Process using fly ash to create chunks of raw material for iron or steel mill activities. | |
| JPS60231444A (ja) | 高塩基度製鋼スラグの利用方法 | |
| Ahmed et al. | Recycling of manganese secondary raw material via cold-bond pelletizing process | |
| Petrik | HOW TO REDUCE METALLURGICAL BRIQETTES DEZINTEGRATION | |
| RU2030251C1 (ru) | Способ изготовления спеченных конструкционных изделий из металлоабразивных шламов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160819 |