[go: up one dir, main page]

RU2493271C1 - Briquette for production of cast iron and steel - Google Patents

Briquette for production of cast iron and steel Download PDF

Info

Publication number
RU2493271C1
RU2493271C1 RU2012120952/02A RU2012120952A RU2493271C1 RU 2493271 C1 RU2493271 C1 RU 2493271C1 RU 2012120952/02 A RU2012120952/02 A RU 2012120952/02A RU 2012120952 A RU2012120952 A RU 2012120952A RU 2493271 C1 RU2493271 C1 RU 2493271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
briquette
steel
mixture
silicon dioxide
oxide
Prior art date
Application number
RU2012120952/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Леонидович Гоник
Николай Александрович Зюбан
Никита Александрович Новицкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2012120952/02A priority Critical patent/RU2493271C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493271C1 publication Critical patent/RU2493271C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: briquette includes steel scale, broken electrodes as carbon-containing material, mixture of silicon dioxide, natron and aluminium oxide as binding substance, also it includes dry slurry of gas cleaning of electrical steel furnaces at the following ratio of components, wt %: broken electrodes 9-21, dry slurry of gas cleaning of electrical steel furnaces 10-15, mixture of silicon dioxide, natron and aluminium oxide 1-10, steel scale - the rest. Mixture of silicon dioxide, natron and aluminium oxide contains 3-18 wt % of aluminium oxide , 14-25 wt % of natron, silicon dioxide - the rest.
EFFECT: high mechanical strength of briquette.
3 tbl

Description

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к подготовке шихтовых материалов для плавки чугуна и стали.The invention relates to metallurgical production, and in particular to the preparation of charge materials for smelting cast iron and steel.

Известен брикет для металлургического производства (патент РФ, №2352648 МПК C22B 1/243, опубл. 20.04.2009, Бюл. №11), который содержит металлургическую окалину и пыль электросталеплавильного производства в качестве железосодержащих материалов, коксовую мелочь в качестве карбюризатора, а также рафинировочный шлак в качестве связующего материала.A known briquette for metallurgical production (RF patent, No. 2352648 IPC C22B 1/243, publ. 04/20/2009, Bull. No. 11), which contains metallurgical scale and electric furnace dust as iron-containing materials, coke breeze as a carburetor, and refining slag as a binder.

Недостаток брикета заключается в использовании рафинировочного шлака, который добавляется в большом количестве, и не дает достаточную прочность, необходимую для транспортировки и хранения.The disadvantage of the briquette is the use of refining slag, which is added in large quantities, and does not provide sufficient strength necessary for transportation and storage.

Известен брикет, предложенный ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат», из окалины черных металлов, колошниковой пыли, пыли газоочистки электросталеплавильного производства и цемента в качестве связующего (патент РФ №2304175, МПК C22B 1/243, опубл. 10.08.2007, Бюл. №22).A well-known briquette proposed by OJSC "Novokuznetsk Metallurgical Plant", from dross of ferrous metals, blast furnace dust, dust gas treatment of electric steelmaking and cement as a binder (RF patent No. 2304175, IPC C22B 1/243, publ. 08/10/2007, Bull. No. 22 )

Применение цемента в качестве связующего вещества не обеспечивает механическую прочность брикета в условиях плавки в металлургическом агрегате.The use of cement as a binder does not provide the mechanical strength of the briquette in the conditions of melting in a metallurgical unit.

Наиболее близким к изобретению является брикет для производства чугуна и стали (патент РФ №2083681, МПК C21C 5/06, C22B 1/24, 1/242, опубл. 10.07.1997, Бюл. №19). Брикет содержит стальную окалину, углеродсодержащий материал и связующее. Недостатком брикета является использование жидкого стекла, применение которого приводит к растрескиванию брикета после сушки и снижению прочности.Closest to the invention is a briquette for the production of iron and steel (RF patent No. 2083681, IPC C21C 5/06, C22B 1/24, 1/242, publ. 07/10/1997, Bull. No. 19). The briquette contains steel oxide, carbon-containing material and a binder. The disadvantage of the briquette is the use of liquid glass, the use of which leads to cracking of the briquette after drying and a decrease in strength.

Технический результат изобретения - получение брикета с высокой механической прочностью, позволяющего утилизировать отход металлургического производства.The technical result of the invention is to obtain a briquette with high mechanical strength, which allows to utilize the waste of metallurgical production.

Указанный технический результат достигается тем, что брикет для производства чугуна и стали, включающий стальную окалину, электродный бой в качестве углеродсодержащего материала и смесь диоксида кремния, оксида натрия и оксида алюминия в качестве связующего, дополнительно содержит сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in that the briquette for the production of cast iron and steel, including steel oxide, electrode bout as a carbon-containing material and a mixture of silicon dioxide, sodium oxide and aluminum oxide as a binder, additionally contains dry sludge for gas treatment of electric arc furnaces, in the following ratio of components , wt.%:

Электродный бойElectrode battle 9-219-21 Сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печейDry sludge gas treatment electric furnace 10-1510-15 Смесь диоксида кремния, оксида натрия и оксида алюминияA mixture of silica, sodium oxide and alumina 1-101-10 Стальная окалинаSteel scale остальноеrest

Сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печей имеет следующий состав, %: FeO 4,80, Fe2O3 52,00, SiO2 7,80, Al2O3 1,10, CaO 5,80, CaF2 4,50, P 0,046. Данный отход не используется в промышленности и, накапливаясь в отвалах, приводит к загрязнению окружающей среды. Введение в смесь сухого шлама газоочистки электросталеплавильных печей позволяет увеличить прочность брикета после прессования и сушки за счет спекания частиц шлама с частицами стальной окалины после обжига. Введение сухого шлама газоочистки электросталеплавильных печей в количестве менее 10% не обеспечивает достаточной прочности брикета, а более 15% приводит к образованию большого количества шлака при использовании брикета, что ухудшает процесс плавки.The dry sludge from the gas treatment of electric steel furnaces has the following composition,%: FeO 4.80, Fe 2 O 3 52.00, SiO 2 7.80, Al 2 O 3 1.10, CaO 5.80, CaF 2 4.50, P 0.046. This waste is not used in industry and, accumulating in dumps, leads to environmental pollution. The introduction of electric smelting furnaces into the dry sludge gas treatment mixture allows increasing the briquette strength after pressing and drying due to sintering of sludge particles with particles of steel scale after firing. The introduction of dry sludge from gas treatment of electric arc furnaces in an amount of less than 10% does not provide sufficient briquette strength, and more than 15% leads to the formation of a large amount of slag when using a briquette, which worsens the smelting process.

Введение смеси оксида алюминия, оксида натрия, диоксида кремния, менее 1% не обеспечивает достаточной прочности, а более 10% снижает содержание стальной окалины и электродного боя, что приводит к уменьшению выхода годного металла при использовании брикета.The introduction of a mixture of aluminum oxide, sodium oxide, silicon dioxide, less than 1% does not provide sufficient strength, and more than 10% reduces the content of steel scale and electrode battle, which reduces the yield of metal when using a briquette.

В качестве углеродсодержащего материала брикет содержит 9-21% электродного боя. Введение в состав брикета электродного боя в количестве менее 9% не обеспечивает необходимой степени восстановления железа, а более 21% приводит к снижению механической прочности брикета и экономически нецелесообразно. Использование электродного боя позволяет уменьшить количество серы и фосфора вносимых углеродсодержащим материалом.As a carbon-containing material, the briquette contains 9-21% of the electrode battle. The introduction of briquette electrode combat in an amount of less than 9% does not provide the necessary degree of iron reduction, and more than 21% leads to a decrease in the mechanical strength of the briquette and is not economically feasible. The use of electrode combat can reduce the amount of sulfur and phosphorus introduced by carbon-containing material.

В качестве железосодержащего материала использовали стальную окалину состава, %: Feобщ 72,49, FeO 56,30, Fe2O3 41,00, P 0,009, S 0,008. Низкое содержание серы и фосфора в железосодержащем материале, находящемся в составе брикета, позволяет улучшить качество чугуна и стали за счет уменьшения содержания вредных примесей.As an iron-containing material, steel scale of the composition was used,%: Fe total 72.49, FeO 56.30, Fe 2 O 3 41.00, P 0.009, S 0.008. The low content of sulfur and phosphorus in the iron-containing material, which is part of the briquette, can improve the quality of cast iron and steel by reducing the content of harmful impurities.

Изготовление брикетов производится следующим образом.The manufacture of briquettes is as follows.

Стальную окалину фракции 0,6-3,0 мм, сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печей фракции менее 0,1 мм и электродный бой фракции менее 0,3 мм смешивали. Отдельно приготавливали смесь диоксида кремния, оксида алюминия, оксида натрия, фракции 0,1 мм при следующем процентном соотношении, мас.%:Steel scale of a fraction of 0.6-3.0 mm, dry sludge for gas treatment of electric furnaces of a fraction of less than 0.1 mm and an electrode battle of a fraction of less than 0.3 mm were mixed. Separately, a mixture of silica, alumina, sodium oxide, 0.1 mm fraction was prepared in the following percentage, wt.%:

Оксид алюминияAluminium oxide 3-183-18 Оксид натрияSodium oxide 14-2514-25 Диоксид кремнияSilica остальноеrest

Данные компоненты смешивали совместно, увлажняя перед прессованием исходя из соотношения 5-10 мл воды на 100 г смеси (сверх 100% массы смеси).These components were mixed together, moistened before pressing, based on the ratio of 5-10 ml of water per 100 g of the mixture (in excess of 100% of the mixture weight).

Добавление в смесь менее 5 мл воды приводит к недостаточной увлажненности и плохой извлекаемости брикета из пресс-формы, а более 10 мл ведет к избыточному количеству влаги и увеличению времени сушки для ее удаления из брикета.Adding less than 5 ml of water to the mixture leads to insufficient moisture and poor extractability of the briquette from the mold, and more than 10 ml leads to excess moisture and an increase in drying time to remove it from the briquette.

Полученную смесь прессуют в виде тел произвольной формы при давлении прессования не менее 35 МПа. Готовые брикеты сушат в течение 1-2 ч при температуре 150-200°C, обжигают в печи в течение 0,5-1,0 ч при температуре 800-1000°C и охлаждают на воздухе.The resulting mixture is pressed in the form of bodies of arbitrary shape with a pressing pressure of at least 35 MPa. The finished briquettes are dried for 1-2 hours at a temperature of 150-200 ° C, burned in an oven for 0.5-1.0 hours at a temperature of 800-1000 ° C and cooled in air.

Пример. Состав брикетов приведен в табл.1.Example. The composition of the briquettes is given in table 1.

Таблица 1Table 1 Состав брикетовThe composition of the briquettes КомпонентыComponents Содержание компонентов в составе брикета, мас.%The content of components in the composition of the briquette, wt.% 1one 22 33 4four 55 Сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печейDry sludge gas treatment electric furnace 88 1010 1212 15fifteen 1717 Электродный бойElectrode battle 33 99 15fifteen 2121 2727 Смесь оксидов Al2O3, Na2O, SiO2 A mixture of oxides Al 2 O 3 , Na 2 O, SiO 2 0,50.5 1one 55 1010 15fifteen Стальная окалинаSteel scale 88,988.9 8080 6868 5454 4141

Брикеты цилиндрической формы подвергались механическим испытаниям. Прочность на сжатие определяли путем раздавливания брикетов на гидравлическом прессе. Результаты испытаний прочности брикетов на сжатие (являющуюся средним значением трех опытов для каждого из составов) и плотность брикетов представлены в табл.2.Cylindrical briquettes were subjected to mechanical tests. The compressive strength was determined by crushing the briquettes in a hydraulic press. The test results of the strength of the briquettes in compression (which is the average of three experiments for each of the compositions) and the density of the briquettes are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Механические свойства брикетов различных составовMechanical properties of briquettes of various compositions Номер составаComposition number Прочность на сжатие, МПа (кгс/см2)Compressive Strength, MPa (kgf / cm 2 ) Плотность, кг/м3 Density, kg / m 3 1one 312312 25642564 22 374374 26532653 33 423423 26852685 4four 385385 24982498 55 338338 27852785 Прототип (а.с. №2083681)Prototype (a.s. No. 2083681) 358358 28902890

Как видно из табл.2, предлагаемые брикеты обладают достаточной плотностью и более высокой прочностью чем прототип.As can be seen from table 2, the proposed briquettes have sufficient density and higher strength than the prototype.

Брикеты цилиндрической формы диаметром 25 мм и высотой 20 мм были проплавлены в алундовых тиглях, помещенных в печь Таммана. Результаты опытных плавок, проведенных с использованием брикетов, приведены в табл.3.Briquettes of cylindrical shape with a diameter of 25 mm and a height of 20 mm were melted in alundum crucibles placed in a Tamman furnace. The results of experimental swimming trunks conducted using briquettes are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Химический состав чугуна и стали, выплавленного с использованием брикетовThe chemical composition of cast iron and steel smelted using briquettes Химический состав, %Chemical composition, % CC SiSi MnMn PP SS Чугун выплавленный с использованием брикетовBriquettes smelted cast iron 4,174.17 0,200.20 0,030,03 0,0180.018 0,0240.024 Сталь, выполавленная с использованием брикетовBriquetted steel 0,110.11 0,030,03 0,010.01 0,0210,021 0,0070.007

Как видно из табл.3, химический состав полученного чугуна отличается низким содержанием вредных примесей. Сталь, выплавленная с использованием брикетов, по химическому составу соответствует углеродистой качественной конструкционной стали марки 08кп.As can be seen from table 3, the chemical composition of the obtained cast iron is characterized by a low content of harmful impurities. The steel, smelted using briquettes, in chemical composition corresponds to carbon-grade structural steel 08kp.

Таким образом, заявленный состав брикета обеспечивает высокую механическую прочность, не содержит дорогих и дефицитных компонентов, а также позволяет использовать отход производства.Thus, the claimed composition of the briquette provides high mechanical strength, does not contain expensive and scarce components, and also allows the use of production waste.

Claims (1)

Брикет для производства чугуна и стали, включающий стальную окалину, электродный бой в качестве углеродсодержащего материала и смесь диоксида кремния, оксида натрия и оксида алюминия в качестве связующего, отличающийся тем, что брикет дополнительно содержит сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печей при следующем соотношении компонентов, мас.%: электродный бой 9-21, сухой шлам газоочистки электросталеплавильных печей 10-15, смесь диоксида кремния, оксида натрия и оксида алюминия 1-10, стальная окалина - остальное. A briquette for the production of cast iron and steel, including steel oxide, electrode fight as a carbon-containing material and a mixture of silicon dioxide, sodium oxide and aluminum oxide as a binder, characterized in that the briquette additionally contains dry sludge for gas cleaning of electric steel furnaces in the following ratio of components, wt. %: electrode battle 9-21, dry sludge from gas treatment of electric arc furnaces 10-15, a mixture of silicon dioxide, sodium oxide and aluminum oxide 1-10, steel oxide - the rest.
RU2012120952/02A 2012-05-22 2012-05-22 Briquette for production of cast iron and steel RU2493271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120952/02A RU2493271C1 (en) 2012-05-22 2012-05-22 Briquette for production of cast iron and steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120952/02A RU2493271C1 (en) 2012-05-22 2012-05-22 Briquette for production of cast iron and steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493271C1 true RU2493271C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120952/02A RU2493271C1 (en) 2012-05-22 2012-05-22 Briquette for production of cast iron and steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493271C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788771C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-24 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Sludge coal briquette

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083681C1 (en) * 1994-07-12 1997-07-10 Волгоградский государственный технический университет Briquette for production of pig iron and steel
RU2244026C1 (en) * 2003-07-03 2005-01-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Briquette for metal smelting
RU2352648C2 (en) * 2007-03-01 2009-04-20 ИНОСТРАННОЕ ДОЧЕРНЕЕ ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Транс Ворлд Технолоджи" Charge for manufacturing of bricks for metallurgical production
WO2011010667A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 株式会社神戸製鋼所 Carbon composite briquette for producing reduced iron and method for producing reduced iron employing the same
EP1772527B1 (en) * 2005-10-04 2011-05-18 Karel Gajdzica Method for production of an addition briqutte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083681C1 (en) * 1994-07-12 1997-07-10 Волгоградский государственный технический университет Briquette for production of pig iron and steel
RU2244026C1 (en) * 2003-07-03 2005-01-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Briquette for metal smelting
EP1772527B1 (en) * 2005-10-04 2011-05-18 Karel Gajdzica Method for production of an addition briqutte
RU2352648C2 (en) * 2007-03-01 2009-04-20 ИНОСТРАННОЕ ДОЧЕРНЕЕ ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Транс Ворлд Технолоджи" Charge for manufacturing of bricks for metallurgical production
WO2011010667A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 株式会社神戸製鋼所 Carbon composite briquette for producing reduced iron and method for producing reduced iron employing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788771C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-24 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Sludge coal briquette

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2492247C1 (en) Device and method for producing reduced iron from alkaline metal-containing metallurgical dust as initial material
KR102023040B1 (en) Process for dephosphorization of molten metal during a refining process
Holtzer et al. The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process
RU2083681C1 (en) Briquette for production of pig iron and steel
Mantovani et al. Electric arc furnace dust-coal composite pellet: effects of pellet size, dust composition, and additives on swelling and zinc removal
RU2095436C1 (en) Method of preparing charge material in the form of briquets for smelting
RU2493271C1 (en) Briquette for production of cast iron and steel
RU2352648C2 (en) Charge for manufacturing of bricks for metallurgical production
RU2410447C1 (en) Mix material for production of manganese-containing staflux
KR20080112818A (en) How to recover valuable metals from steelmaking by-products
RU2524878C2 (en) Steel high-magnesia flux and method of its production (versions)
RU2429302C2 (en) Procedure for preparation of oiled and not oiled charge materials in form of fluxed briquettes to smelting
RU2785558C1 (en) Method for preparing metallized product for steel steeling
RU2299913C2 (en) Steel smelting flux (variants)
RU2356952C2 (en) Briquette for cast iron smelting
RU2303073C1 (en) Briquette for melting cast iron
RU2721249C1 (en) Composition of charge for melting of carbon-free iron
ES2732035T3 (en) Secondary slag recycling procedure in primary iron foundry
RU2410448C2 (en) High-basicity agglomerate (versions) and mix material (versions) for its production
RU2359041C1 (en) Method of blast-furnace melting
RU2414519C1 (en) Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy
Gengel Possibilietes of pelletizing and briquetting of fly dusts from steel and cast iron production
RU2403294C2 (en) Washing agglomerate and manufacturing method thereof
RU2352645C1 (en) Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace
RU2299920C1 (en) Ferroalloy production process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140523