[go: up one dir, main page]

RU2653746C1 - Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products - Google Patents

Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products Download PDF

Info

Publication number
RU2653746C1
RU2653746C1 RU2016152042A RU2016152042A RU2653746C1 RU 2653746 C1 RU2653746 C1 RU 2653746C1 RU 2016152042 A RU2016152042 A RU 2016152042A RU 2016152042 A RU2016152042 A RU 2016152042A RU 2653746 C1 RU2653746 C1 RU 2653746C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
iron
mixture
waste
composition
Prior art date
Application number
RU2016152042A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Шаруда
Вера Васильевна Мясоедова
Original Assignee
Александр Николаевич Шаруда
Вера Васильевна Мясоедова
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 Александр Николаевич Шаруда, Вера Васильевна Мясоедова filed Critical Александр Николаевич Шаруда
Priority to RU2016152042A priority Critical patent/RU2653746C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653746C1 publication Critical patent/RU2653746C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/243Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/248Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a composition for the production of molded articles from waste from metallurgical industries, a method for its production and a method for manufacturing shaped articles by processing it. Composition comprises a mixture of iron and/or iron-carbonaceous wastes comprising a multi-fractioned mixture of scale and blast furnace dust and a binder from a mixture of cement, premix and water which are mixed, Preliminarily, water is introduced into a dry mix of cement and premix in a ratio of 1:1–1:0.75. Moreover, the premix consists of a mineral powder, hyperplasticizers of a class of polymeric polyelectrolytes belonging to the class of esters of carboxylates 0.02–0.05 % by weight with respect to cement, water-soluble cellulose esters 0.01–0.04 % by weight with respect to cement, as lubricants and cellulose-containing solid plasticizers of binders 0.01–0.04 % by weight with respect to cement. In the manufacture of molded articles, the composition is processed by vacuum extrusion, or by vibrocompression, or roll pressing.
EFFECT: invention provides an increase in strength and frost resistance of the resulting molded articles.
5 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области черной металлургии и переработки отходов металлургических производств с получением формованных изделий для литья, в частности к составам для изготовления формованных изделий из отходов металлургических производств для литья, способам получения состава и способам изготовления формованных изделий для выплавки металла в электросталеплавильных и индукционных печах. Состав для получения брикетов, гранул, пеллет и других формованных изделий получают путем смешения металлургических отходов с минерально-органическим связующим, предварительная подготовка которого осуществляется смешением портландцемента (ПЦ) с премиксом, представляющим собой минерально-органическую сухую смесь на основе неорганического минерального порошка МП-1, в который введены органические добавки полимерных гиперпластификаторов, гидрофобизаторов и лубрикантов, благоприятствующих улучшению параметров вязкого течения композиционного материала в условиях деформации сдвига через фильеры экструдера при экструзионном формовании и при других видах деформации, проявляющихся в валках и на вибропрессе применительно к составам, содержащим оксидные металлсодержащие отходы металлургии в виде окалины с максимальным размером частиц 5 мм, а также колошниковой пыли с использованием углеродсодержащих добавок. Изобретение обеспечивает способ получения разнообразных формованных изделий типа брикетов, пеллет и гранул с оптимизированными параметрами, включая площадь рабочего сечения 4,9 см2, плотность образцов до 3,5-4 г/см3, «удобоукладываемость», быстроту «схватывания» и набор прочности на изгиб, сжатие (6,26-7 МПа на 1 сутки, 8,8-18,7 МПа на 2-3 сутки, 10,4-25,1 МПа на 7 сутки, до 30,9 МПа на 28 сутки в условиях хранения ГОСТ 10180-2012) и на разрушение, а также высокую горячую прочность.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and waste processing of metallurgical industries with the production of molded products for molding, in particular to compositions for the manufacture of molded products from waste metallurgical industries for casting, methods for producing the composition and methods of manufacturing molded products for metal smelting in electric steel and induction furnaces. The composition for producing briquettes, granules, pellets and other molded products is obtained by mixing metallurgical waste with a mineral-organic binder, the preliminary preparation of which is carried out by mixing Portland cement (PC) with a premix, which is a mineral-organic dry mixture based on inorganic mineral powder MP-1 into which organic additives of polymer hyperplasticizers, hydrophobizing agents and lubricants are introduced, which are conducive to improving the parameters of the viscous flow of composites material under conditions of shear deformation through the extruder dies during extrusion molding and other types of deformation manifested in rolls and in a vibrating press as applied to compositions containing oxide metal-containing metallurgical wastes in the form of scale with a maximum particle size of 5 mm, and blast furnace dust using carbon-containing additives. The invention provides a method for producing a variety of molded products such as briquettes, pellets and granules with optimized parameters, including a working cross-sectional area of 4.9 cm 2 , sample density up to 3.5-4 g / cm 3 , “workability”, “setting” speed and set Flexural strength, compression (6.26-7 MPa for 1 day, 8.8-18.7 MPa for 2-3 days, 10.4-25.1 MPa for 7 days, up to 30.9 MPa for 28 days under storage conditions GOST 10180-2012) and destruction, as well as high hot strength.

Известен состав (шихта) для приготовления материала для металлургического производства, содержащий углеродсодержащий материал - порошкообразный карбид железа, железосодержащий материал и связующее - свежеприготовленный гидроксид кальция и/или магния при следующем соотношении компонентов, масс.:The known composition (charge) for preparing material for metallurgical production, containing carbon-containing material - powdered iron carbide, iron-containing material and a binder - freshly prepared calcium and / or magnesium hydroxide in the following ratio of components, mass .:

порошкообразный карбид железаpowdered iron carbide 75-8575-85 железосодержащий материалiron material 12-1812-18 свежеприготовленный гидроксид кальция и/или магнияfreshly prepared calcium and / or magnesium hydroxide 3-73-7

В качестве железосодержащего материала состав может содержать железорудный концентрат, колошниковую пыль, шлак феррованадиевого производства.As an iron-containing material, the composition may contain iron ore concentrate, blast furnace dust, slag of ferrovanadium production.

В том же патенте известен способ приготовления материала для металлургического производства, включающий подготовку шихты из углеродсодержащего материала - порошкообразного карбида железа, железосодержащего материала - железорудного концентрата, связующего - свежеприготовленного гидроксида кальция и/или магния при вышеуказанном соотношении компонентов, их смешение и окускование, ввод в шихту мелассы, причем мелассу вводят в шихту перед ее окускованием в количестве 3-5 мас. % от суммарного содержания порошкообразного карбида железа и железорудного концентрата в виде водного раствора, приготовленного из расчета 1 ч. мелассы на 7-8 ч. воды. Окускование проводят до образования окатышей фракций 5-25 мм или осуществляют прессованием с получением брикетов (Патент RU 2103377).In the same patent, a method for preparing material for metallurgical production is known, including preparing a mixture of carbon-containing material — powdered iron carbide, iron-containing material — iron ore concentrate, a binder — freshly prepared calcium and / or magnesium hydroxide with the above ratio of components, mixing and agglomerating them, and introducing them into the molasses mixture, and molasses is introduced into the mixture before its agglomeration in the amount of 3-5 wt. % of the total content of powdered iron carbide and iron ore concentrate in the form of an aqueous solution prepared at the rate of 1 part molasses for 7-8 parts of water. Pouring is carried out until the formation of pellets of fractions of 5-25 mm or by pressing to obtain briquettes (Patent RU 2103377).

Недостатком указанного состава является снижение скорости реакции карбонизации и необходимость удаления из зоны взаимодействия продуктов реакции (например, воды), протекающей в присутствии катализатора - мелассы - между гидроксидом кальция (или магния) и атмосферной углекислотой (содержание которой обычно 0,03 об. %). Но для удаления воды необходимо изменять условия, повышая температуру свыше 100°С. Снижение скорости образования СаСО3 приводит к разупрочнению кальцитной решетки и снижению прочности окатышей как изделий.The disadvantage of this composition is the decrease in the rate of the carbonization reaction and the need to remove from the interaction zone reaction products (for example, water) flowing in the presence of a catalyst - molasses - between calcium hydroxide (or magnesium) and atmospheric carbon dioxide (the content of which is usually 0.03 vol.%) . But to remove water, it is necessary to change the conditions, raising the temperature above 100 ° C. The decrease in the rate of formation of CaCO 3 leads to a softening of the calcite lattice and a decrease in the strength of pellets as products.

Известен способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке путем смешивания оксидов металлов с тонко измельченным углеродсодержащим материалом и связующим, прессования и последующей сушки, причем в качестве связующего используют механическую смесь, состоящую из карбоната натрия, пыли от газоочистки электродуговой печи и марганецсодержащих материалов и супеси при их соотношении, мас. %: A known method of preparing the charge material in the form of briquettes for melting by mixing metal oxides with finely ground carbon-containing material and a binder, pressing and subsequent drying, using a mechanical mixture consisting of sodium carbonate, dust from gas treatment of an electric arc furnace and manganese-containing materials and sandy loam as a binder at their ratio, wt. %:

смесьmixture 30 thirty супесьsandy loam остальное rest

при этом оксиды металлов предварительно подвергают размолу, количество углеродсодержащего материала составляет 20-50% по углероду от массы оксидов. Оксиды металлов измельчают, тонко мелют связующее, приготавливают смесь оксидов и связующего и перемешивают ее с углеродсодержащим материалом, равномерно смоченным водным раствором Na2O n SiO2 или сульфитной бардой, и перерабатывают прессованием с последующей сушкой брикетов (патент RU 2187563).while the metal oxides are subjected to preliminary grinding, the amount of carbon-containing material is 20-50% by carbon of the mass of oxides. Metal oxides are crushed, the binder is finely ground, a mixture of oxides and a binder is prepared and mixed with a carbon-containing material uniformly moistened with an aqueous solution of Na 2 O n SiO 2 or sulphite bard, and processed by pressing followed by drying of the briquettes (patent RU 2187563).

Изложенный способ подготовки шихты имеет недостатки в связи с проблемой фазовой ее неоднородности вследствие образования пограничных слоев, которые возникают несмотря на дополнительное измельчение всех компонентов шихты.The described method of preparation of the mixture has disadvantages in connection with the problem of its phase heterogeneity due to the formation of boundary layers, which occur despite the additional grinding of all components of the mixture.

Кроме того, необходимость использования высоких значений удельных давлений (порядка 10 МПа) при переработке шихты прессованием обусловливают энергозатратность как на стадии прессования, так и при сушке брикетов при температурах до 250°С.In addition, the need to use high values of specific pressures (of the order of 10 MPa) during the processing of the mixture by pressing determine the energy consumption both at the pressing stage and when drying briquettes at temperatures up to 250 ° C.

Известен брикет для производства чугуна и стали, включающий стальную окалину, углеродсодержащий материал - электродный бой и связующее - смесь диоксида кремния, оксида кальция, оксида натрия и оксида алюминия при соотношении, мас.%:A known briquette for the production of cast iron and steel, including steel oxide, carbon-containing material - electrode fight and a binder - a mixture of silicon dioxide, calcium oxide, sodium oxide and aluminum oxide in the ratio, wt.%:

электродный бойelectrode battle 10-3010-30 смесь вышеуказанных оксидовmixture of the above oxides 1-101-10 стальная окалинаsteel scale остальноеrest

причем в связующем компоненты взяты при следующем процентном соотношении, мас.:moreover, in the binder, the components are taken in the following percentage ratio, wt.:

оксид алюминияaluminium oxide 3-183-18 оксид натрияsodium oxide 13-2713-27 оксид кальцияcalcium oxide 14-2514-25 диоксид кремнияsilica остальное rest

(патент RU 2083681).(patent RU 2083681).

Недостатком этого технического решения является высокая энергозатратность на переработку шихты, а также крошимость, низкая прочность изделий на разрушение, отсутствие морозоустойчивости.The disadvantage of this technical solution is the high energy consumption for processing the charge, as well as crumbling, low tensile strength of products, lack of frost resistance.

Известен брикет - компонент доменной шихты, получаемый путем вибропрессования из шихты, включающий углеродсодержащие материалы, железосодержащие материалы, флюсующие добавки и минеральное связующее, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия и кремния, массовое соотношение следующих элементов и оксидов в шихте С: находится в пределах Fe=0,35…0,60, CaO:SiO2=0,3…1,6, MgO:Al2O3=0,25…1,25, крупность материалов, входящих в шихту, не превышает 10 мм, а отношение максимального и минимального размеров брикета не превышает 1,2, и масса брикета составляет 1,5…8,0 кг. В качестве углеродсодержащего материала используется коксовая мелочь, и/или антрацит, и/или уголь, и/или бой графитизированных или углеродистых электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или углеродсодержащие шламы и пыли. В шихте использован природный железосодержащий материал крупностью до 3 мм, а именно богатая железная руда и/или железорудный концентрат. В шихте использованы флюсующие добавки крупностью до 3 мм, а именно известь, и/или доломитовый клинкер, и/или плавиковый шпат, и/или сталеплавильные шлаки, и/или отходы сварочного флюса, а в качестве минерального связующего использован цемент (патент RU 2241760).A known briquette is a component of a blast furnace charge obtained by vibropressing from a charge, including carbon-containing materials, iron-containing materials, fluxing additives and a mineral binder containing carbon, oxides of iron, calcium, magnesium, aluminum and silicon, the mass ratio of the following elements and oxides in the charge C: is within Fe = 0.35 ... 0.60, CaO: SiO 2 = 0.3 ... 1.6, MgO: Al 2 O 3 = 0.25 ... 1.25, the fineness of the materials included in the charge does not exceed 10 mm, and the ratio of the maximum and minimum briquette sizes does not exceed 1.2, and the mass of the briquette is It makes 1.5 ... 8.0 kg. Coke breeze, and / or anthracite, and / or coal, and / or battle of graphitized or carbon electrodes, and / or battle of electrolysis baths for the production of aluminum, and / or carbon-containing sludge and dust are used as the carbon-containing material. The charge used natural iron-containing material with a particle size of up to 3 mm, namely rich iron ore and / or iron ore concentrate. In the charge fluxing additives with a particle size of up to 3 mm are used, namely lime, and / or dolomite clinker, and / or fluorspar, and / or steelmaking slags, and / or welding flux wastes, and cement is used as a mineral binder (patent RU 2241760 )

К недостаткам этого технического решения относятся отсутствие количественных данных сведений о дозировании флюсующих добавок, что приводит к возможности возникновения явления кострения брикета, что влечет за собой резкое снижение производительности вибропресса и приводит к низкой прочности брикетов на разрушение и отсутствию морозоустойчивости. Кроме того, отсутствуют данных о водно-цементном отношении, которые необходимы для осуществления функций композитного связующего.The disadvantages of this technical solution include the lack of quantitative data on the dosage of fluxing additives, which leads to the possibility of the appearance of briquette fires, which entails a sharp decrease in the performance of the vibrating press and leads to low briquette fracture strength and lack of frost resistance. In addition, there are no data on the water-cement ratio, which are necessary for the implementation of the functions of the composite binder.

Известен брикет для выплавки чугуна, получаемый путем вибропрессования из увлажненной шихты, включающей углеродсодержащие материалы, техногенные железосодержащие материалы, флюсующие добавки, минеральное связующее и пластификатор, содержащей углерод, оксиды железа, кальция, магния, алюминия и кремния, массовое соотношение следующих элементов и оксидов в шихте С:Fe, CaO:SiO2, MgO:Al2O3 находятся в пределах 0,35…0,60, 0,3…1,6, 0,25…1,25, крупность материалов, входящих в шихту, не превышает 10 мм, отношение максимального и минимального размеров брикета не превышает 1,2, а масса брикета составляет 1,5…8,0 кг. В шихте для ее получения используют углеродсодержащий материал крупностью 0-10 мм, а именно коксовую мелочь, и/или уголь, и/или бой графитированных или углеродистых электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или углеродсодержащие шламы и пыли. В шихте для его получения используют техногенный железосодержащий материал крупностью 0-3 мм, а именно пыли газоочисток металлургических печей, и/или шламы газоочисток металлургических печей, и/или прокатная окалина, и/или стружка черных металлов, и/или металлоконцентрат переработки сталеплавильных и доменных шлаков. В шихте используют флюсующие добавки крупностью 0-3 мм, а именно конвертерный шлам, и/или конвертерный шлак, и/или электросталеплавильный шлак, и/или отходы сварочного флюса. В качестве минерального связующего используют цемент (патент RU 2241771).A known briquette for smelting cast iron, obtained by vibropressing from a moistened mixture, including carbon-containing materials, technogenic iron-containing materials, fluxing additives, a mineral binder and a plasticizer containing carbon, iron, calcium, magnesium, aluminum and silicon oxides, the mass ratio of the following elements and oxides in charge С: Fe, CaO: SiO 2 , MgO: Al 2 O 3 are in the range of 0.35 ... 0.60, 0.3 ... 1.6, 0.25 ... 1.25, the size of the materials included in the charge, does not exceed 10 mm, the ratio of the maximum and minimum briquette sizes is not n overestimates 1.2, and the mass of the briquette is 1.5 ... 8.0 kg. In the charge for its production using carbon-containing material with a particle size of 0-10 mm, namely coke breeze, and / or coal, and / or the battle of graphite or carbon electrodes, and / or the battle of electrolysis baths for the production of aluminum, and / or carbon-containing sludge and dust . In the charge for its production, technogenic iron-containing material with a grain size of 0-3 mm is used, namely dust from gas treatment of metallurgical furnaces, and / or sludge from gas treatment of metallurgical furnaces, and / or mill scale, and / or shavings of ferrous metals, and / or metal concentrate for processing steel and blast furnace slag. In the charge using fluxing additives with a particle size of 0-3 mm, namely, converter slurry, and / or converter slag, and / or electric steel slag, and / or welding flux wastes. As a mineral binder, cement is used (patent RU 2241771).

Недостатками изложенного выше технического решения являются отсутствие количественных данных о водно-цементном отношении, которые необходимы для осуществления полноценной функции связующего, а также сведений о дозировании флюсующих добавок, что приводит к возможности возникновения явления кострения брикета, что не позволяет получить брикеты с достаточной прочностью на сжатие и на разрушение, и особенно снижение прочности проявляется при отрицательных значениях температур, а также сопровождается резким снижением производительности вибропресса.The disadvantages of the above technical solution are the lack of quantitative data on the water-cement ratio, which are necessary for the full function of the binder, as well as information on the dosage of fluxing additives, which leads to the possibility of the appearance of briquette fires, which does not allow briquettes with sufficient compressive strength and destruction, and especially a decrease in strength is manifested at negative temperatures, and is also accompanied by a sharp decrease in productivity and vibropress.

Известен способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке, включающий смешивание предварительно подготовленных железосодержащих отходов металлургического производства с тонко измельченным углеродсодержащим материалом в количестве 15-60% по углероду от массы отходов и связующим, обработку полученной смеси водным раствором Na2On SiO2, прессование и последующую сушку, причем в качестве связующего используют механическую смесь природных материалов - суглинка, глины или полевого шпата и карбоната натрия, взятых в следующем соотношении, мас. %: карбонат натрия - до 15, один из названных материалов - остальное, причем смесь подвергают совместному размолу до фракции 0,85 мм и менее. Шихта содержит в качестве железосодержащих отходов прокатную и кузнечную окалину, пыль из газоочистных устройств, шлам газоочистных устройств и ванн травления, сварочный шлак нагревательных колодцев и печей, в качестве углеродсодержащих отходов бой графитовых электродов, шлак или бой электролизных ванн для производства алюминия (патент RU 2154680).A known method of preparing the charge material in the form of briquettes for melting, comprising mixing pre-prepared iron-containing waste of metallurgical production with finely ground carbon-containing material in an amount of 15-60% by carbon of the waste mass and a binder, processing the resulting mixture with an aqueous solution of Na 2 On SiO 2 , pressing and subsequent drying, using a mechanical mixture of natural materials as loam, clay, clay or feldspar and sodium carbonate, taken in the following co carrying, by weight. %: sodium carbonate - up to 15, one of these materials - the rest, and the mixture is subjected to joint grinding to a fraction of 0.85 mm or less. The mixture contains iron and waste mill scale as iron waste, dust from gas cleaning devices, sludge from gas cleaning devices and pickling baths, welding slag from heating wells and furnaces, carbon containing graphite electrodes, slag or electrolysis baths for aluminum production (patent RU 2154680 )

Недостатком этого известного способа для подготовки шихтового материала к плавке является ограниченная область его применения в связи с использованием жидкого стекла, что приводит к низким качественным показателям изделий, например крошимости при разрушении брикетов, что усугубляется при пониженных температурах (ниже 0°С).The disadvantage of this known method for preparing the charge material for melting is the limited scope of its application in connection with the use of liquid glass, which leads to low quality product indicators, such as crumbling when breaking briquettes, which is aggravated at low temperatures (below 0 ° C).

Наиболее близким составом для получения брикетов для доменного и ваграночного производства чугуна является шихта, содержащая мелкодисперсный металлсодержащий компонент, порошкообразный не содержащий серу углеродсодержащий компонент - древесный уголь фракции 50-250 мкм с кажущейся плотностью 0,7-0,9 г/см3 и связующее при следующем составе компонентов, мас. %:The closest composition for producing briquettes for blast furnace and cupola production of cast iron is a mixture containing a finely dispersed metal-containing component, a powdery sulfur-free carbon-containing component - charcoal fractions of 50-250 microns with an apparent density of 0.7-0.9 g / cm 3 and a binder in the following composition of the components, wt. %:

мелкодисперсный металлсодержащий компонентfinely divided metal-containing component 65-8565-85 древесный угольcharcoal 10-3010-30 связующееbinder 5-155-15

причем в качестве мелкодисперсного металлсодержащего компонента используют смесь железной руды, и/или железорудного концентрата, и/или окалины, и/или металлических производственных отходов, предпочтительно чугунную стружку, металлоотсев, отходы производства чугунной дроби, при фракционном составе их не более 1,5 мм, в качестве связующего - строительный цемент. Шихта дополнительно содержит мелкодисперсные флюсующие добавки, предпочтительно доломитовый клинкер и/или известь, в количестве 0,5-2,0 мас. % на металлсодержащий компонент (Патент RU 2462521).moreover, as a finely dispersed metal-containing component, a mixture of iron ore and / or iron ore concentrate, and / or scale, and / or metal industrial waste is used, preferably cast iron shavings, metal screening, waste iron production, with a fractional composition of not more than 1.5 mm , as a binder - building cement. The mixture further comprises finely divided fluxing additives, preferably dolomite clinker and / or lime, in an amount of 0.5-2.0 wt. % metal-containing component (Patent RU 2462521).

Недостатком вышеуказанного состава шихты является низкая скорость набора прочности при брикетировании, недостаточные значения прочности на сжатие и разрушение на 1-3 сутки и вследствие этого повышенная крошимость полученных брикетов.The disadvantage of the above composition of the charge is the low speed of curing during briquetting, insufficient values of compressive and fracture strength for 1-3 days and, as a result, increased crumbling of the obtained briquettes.

Известно применение полученного методом жесткой вакуумной экструзии шламового брикета экструзионного, содержащего минеральное связующее, железо- и/или железоуглеродсодержащие отходы, включая шламы и при необходимости железорудный концентрат и/или железную руду, флюсующие добавки и углеродсодержащие материалы, в качестве компонента доменной шихты. Флюсующие добавки в брикете представляют собой природные и/или техногенные кремнезем- и/или железокремнеземсодержащие материалы и при необходимости известь и/или известьсодержащие отходы, а углеродсодержащие материалы в брикете - коксовую мелочь, и/или каменный уголь, и/или антрацит, и/или буроугольный полукокс и/или бой графитизированных или углеродных электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или древесный уголь, и/или древесные опилки, и/или измельченные отходы пластмасс, и/или другие углеродсодержащие отходы. Отношение массовых содержаний углерода и кислорода оксидов железа в брикете не превышает 0,76, крупность материалов, входящих в шихту для получения брикета, не превышает 5 мм, а его масса не превышает 0,5 кг (Патент RU 2506327).It is known to use extruded slurry briquette obtained by hard vacuum extrusion containing a mineral binder, iron and / or iron-carbon waste, including sludge and, if necessary, iron ore concentrate and / or iron ore, fluxing additives and carbon-containing materials, as a component of a blast furnace charge. Fluxing additives in the briquette are natural and / or technogenic silica and / or iron-silica-containing materials and, if necessary, lime and / or lime-containing waste, and carbon-containing materials in the briquette are coke breeze and / or coal, and / or anthracite, and / / or brown coal semi-coke and / or battle of graphitized or carbon electrodes, and / or battle of electrolysis baths for the production of aluminum, and / or charcoal, and / or sawdust, and / or shredded plastic waste, and / or other carbon-containing waste dy. The ratio of the mass contents of carbon and oxygen of iron oxides in the briquette does not exceed 0.76, the fineness of the materials included in the mixture to obtain the briquette does not exceed 5 mm, and its mass does not exceed 0.5 kg (Patent RU 2506327).

Недостатком вышеизложенного способа является высокая энергозатратность процесса в связи с низкой пластичностью и невозможностью обеспечить благоприятные для экструзии реологические параметры переработки вышеуказанных составов, к тому же приводящих к абразивному износу шнеков экструдера; данные составы не позволяют получить морозостойкие высокопрочные брикеты.The disadvantage of the above method is the high energy consumption of the process due to the low ductility and the inability to provide rheological parameters favorable for extrusion processing of the above compositions, which also lead to abrasive wear of the screws of the extruder; these compositions do not allow to obtain frost-resistant high-strength briquettes.

Способ получения брикетов экструзионных для выплавки металла методом жесткой вакуумной экструзии из шихтовой смеси, содержащей железорудный концентрат и/или руду, углеродсодержащие материалы, минеральное связующее и при необходимости железо- и/или железоуглеродсодержащие отходы и флюсующие добавки, в котором осуществляют непрерывную подачу гомогенизированной смеси в экструдер, удаление из нее воздуха вакуумированием, продавливание смеси через множество отверстий в фильере экструдера с получением пластичных стержней с микротрещинами в их верхнем слое, их транспортировку и штабелирование с фрагментацией в процессе этих операций на 2-3 брикета, размерами которых управляют путем изменения, с учетом плотности стержней, площади и формы отверстий в фильере. Причем размеры стержней увеличивают или уменьшают путем увеличения или уменьшения площади отверстий в фильере, при овальных отверстиях в фильере длину стержней увеличивают, располагая большую ось отверстий вертикально, и уменьшают, располагая ее горизонтально (патент RU 2506325).A method of producing extrusion briquettes for metal smelting by hard vacuum extrusion from a charge mixture containing iron ore concentrate and / or ore, carbon-containing materials, mineral binder and, if necessary, iron and / or iron-carbon-containing waste and fluxing additives, in which a homogenized mixture is continuously fed into extruder, removing air from it by evacuation, forcing the mixture through many holes in the extruder die to obtain plastic rods from microcracks E in their upper layer, their transportation and stacking fragmentation during these operations 2-3 preform dimensions are controlled by changing, with the rod density, area and shape of the holes in the spinneret. Moreover, the size of the rods is increased or decreased by increasing or decreasing the area of the holes in the die, with oval holes in the die, the length of the rods is increased by placing the large axis of the holes vertically and reduced by placing it horizontally (patent RU 2506325).

Недостатком изложенного технического решения является влияние состава на снижение производительности экструдера, абразивный износ оборудования, высокие энергетические затраты в связи с неблагоприятными реологическими параметрами, низкая скорость набора прочности в первые-третьи сутки, недостаточная механическая прочность изделий на разрушение, усугубляющиеся при отрицательных температурах.The disadvantage of the technical solution presented is the effect of the composition on the decrease in extruder productivity, abrasive wear of equipment, high energy costs due to unfavorable rheological parameters, low rate of curing in the first to third days, insufficient mechanical strength of the products to fracture, aggravated at low temperatures.

Известно применение брикета экструзионного, полученного методом жесткой вакуумной экструзии, содержащего минеральное связующее и смесь мелкодисперсных отходов шахтной печи прямого получения железа, окалины прокатного производства, мелочи окисленных железорудных окатышей и пыли аспирации электродуговых печей, в качестве компонента шихты шахтных печей прямого получения железа, причем минеральное связующее состоит из пентагидрата сульфата магния MgSO4⋅7Н2О и при необходимости бентонита (патент RU 2579706).It is known to use an extrusion briquette obtained by rigid vacuum extrusion containing a mineral binder and a mixture of finely divided waste from a direct furnace iron mine, mill scale, fines from oxidized iron ore pellets and dust from the aspiration of electric arc furnaces, as a component of the charge of direct iron mine furnaces, and mineral the binder consists of magnesium sulfate pentahydrate MgSO 4 ⋅ 7H 2 O and, if necessary, bentonite (patent RU 2579706).

Недостатком вышеописанного технического решения является влияние состава на абразивный износ оборудования, высокие энергетические затраты в связи с неблагоприятными реологическими параметрами, низкая скорость набора прочности в первые-третьи сутки, недостаточная механическая прочность изделий на разрушение, отсутствие морозостойкости и снижение прочности при отрицательных температурах.The disadvantage of the above technical solution is the effect of the composition on the abrasive wear of the equipment, high energy costs due to unfavorable rheological parameters, low rate of curing in the first or third days, insufficient mechanical strength of the products to fracture, lack of frost resistance and lower strength at low temperatures.

Известно применение брикета экструзионного (БРЭКСа) кокосового, полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего коксовую мелочь, минеральное связующее и при необходимости, буроугольный полукокс, в качестве восстановителя в металлургических печах. Причем в качестве минерального связующего используют цемент и при необходимости бентонит, а крупность материалов, входящих в смесь для производства БРЭКСа, не превышает 5 мм, масса БРЭКСа не превышает 0,3 кг (патент RU 2501845).It is known to use a briquette of extrusion (BREX) coconut obtained by hard vacuum extrusion, including coke breeze, mineral binder and, if necessary, brown coal semi-coke, as a reducing agent in metallurgical furnaces. Moreover, cement and, if necessary, bentonite are used as the mineral binder, and the fineness of the materials included in the mixture for the production of BREX does not exceed 5 mm, the mass of the BREX does not exceed 0.3 kg (patent RU 2501845).

Недостатком является то, что система для переработки является "жесткой", абразивность системы влияет на износ оборудования, требуются большие энергозатраты на переработку шихты. Не достигаются удовлетворительные значения плотности и морозостойкости брикетов.The disadvantage is that the system for processing is "rigid", the abrasiveness of the system affects the wear of the equipment, it requires large energy costs for processing the charge. Satisfactory density and frost resistance of briquettes are not achieved.

Использование минерального связующего в представленном выше техническом решении не позволяет обеспечить высокую «схватываемость» состава при брикетировании и, соответственно, не позволяет получить высокие значения прочности на разрушение и на сжатие в первые трое суток; кроме того, полученные брикеты не устойчивы к отрицательным температурам и характеризуются повышенной крошимостью на морозе.The use of a mineral binder in the technical solution presented above does not allow for a high "set" of the composition during briquetting and, therefore, does not allow to obtain high values of tensile and compressive strength in the first three days; in addition, the resulting briquettes are not resistant to freezing temperatures and are characterized by increased crumbling in the cold.

Известно применение полученного методом жесткой вакуумной экструзии металлического брикета экструзионного, содержащего дисперсные отходы металлов, минеральное связующее и при необходимости флюсующие добавки в качестве компонента шихты в печах для выплавки металлов. Причем крупность частиц компонентов шихты для производства брикета не превышает 5 мм, а его масса не превышает 1,0 кг. В качестве флюсующих добавок брикет содержит известь и/или обожженный доломит (патент RU 2502812).It is known to use extruded metal briquette obtained by hard vacuum extrusion containing dispersed metal wastes, a mineral binder and, if necessary, fluxing additives as a component of a charge in metal smelting furnaces. Moreover, the particle size of the components of the mixture for the production of briquette does not exceed 5 mm, and its mass does not exceed 1.0 kg As fluxing additives, the briquette contains lime and / or calcined dolomite (patent RU 2502812).

Известно применение полученного методом жесткой вакуумной экструзии брикета экструзионного, содержащего минеральное связующее, железорудный концентрат и/или железную руду, углеродсодержащие материалы и при необходимости железо- и/или железоуглеродные отходы и флюсующие добавки, в качестве компонента доменной шихты.It is known to use an extrusion briquette obtained by rigid vacuum extrusion containing a mineral binder, iron ore concentrate and / or iron ore, carbon-containing materials and, if necessary, iron and / or iron-carbon waste and fluxing additives, as a component of a blast furnace charge.

Отношение содержаний углерода и железа в брикете в пределах 0,05-0,35, массовая доля железо- и/или железоуглеродсодержащих отходов в железосодержащей части шихты брикета не превышает 0,15, крупность материалов, входящих в шихту для получения брикета, не превышает 5 мм, а масса брикета не превышает 0,5 кг. В качестве углеродсодержащих материалов брикет содержит коксовую мелочь, и/или каменный уголь, и/или антрацит, и/или буроугольный полукокс, и/или бой графитированных или углеродных электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или древесный уголь, и/или древесные опилки, и/или измельченные отходы пластмасс, и/или другие углеродсодержащие отходы. В качестве флюсующих добавок брикет содержит известь и при необходимости, сталеплавильные шлаки, и/или мел, и/или известняк, и/или известьсодержащие отходы, и/или отходы сварочного флюса, и/или кремнеземсодержащие отходы и пыли. В качестве минерального связующего брикет содержит цемент и при необходимости бентонит (патент RU 2506326).The ratio of carbon and iron contents in the briquette is in the range of 0.05-0.35, the mass fraction of iron and / or iron-carbon waste in the iron-containing part of the briquette charge does not exceed 0.15, the size of the materials included in the mixture for briquette production does not exceed 5 mm, and the mass of the briquette does not exceed 0.5 kg. As carbon-containing materials, the briquette contains coke breeze, and / or coal, and / or anthracite, and / or brown coal semi-coke, and / or battle of graphite or carbon electrodes, and / or battle of electrolysis baths for aluminum production, and / or charcoal and / or sawdust and / or shredded plastic waste and / or other carbon-containing waste. As fluxing additives, the briquette contains lime and, if necessary, steelmaking slag, and / or chalk, and / or limestone, and / or lime-containing waste, and / or welding flux waste, and / or silica-containing waste and dust. As a mineral binder, the briquette contains cement and, if necessary, bentonite (patent RU 2506326).

Известно применение полученного жесткой вакуумной экструзией брикета экструзионного, содержащего минеральное связующее, техногенные и/или природные железосодержащие и/или железо-марганецсодержащие материалы и флюсующие добавки при атомарном отношении кислорода оксидов железа к железу, составляющем 1,0-1,35, в качестве промывочного компонента доменной шихты. Отношение оксидов кальция и кремния (CaO/SiO2) в брикете экструзионном не превышает 1,0, крупность частиц содержащихся в нем материалов не превышает 5 мм, а его масса не превышает 0,5 кг. В качестве техногенного железосодержащего материала брикет экструзионный содержит окалину, а в качестве флюсующих добавок включает хвосты обогащения железистых магнетитовых кварцитов и/или пыль газоочистки производства ферросилиция или силикомарганца и, при необходимости, содержащие CaF2 природные или техногенные материалы (патент RU 2499061).It is known to use extruded briquette obtained by rigid vacuum extrusion containing a mineral binder, industrial and / or natural iron and / or iron-manganese-containing materials and fluxing additives with an atomic ratio of oxygen of iron oxides to iron of 1.0-1.35, as a flushing component of the blast furnace charge. The ratio of calcium and silicon oxides (CaO / SiO 2 ) in the extrusion briquette does not exceed 1.0, the particle size of the materials contained in it does not exceed 5 mm, and its mass does not exceed 0.5 kg. As a technogenic iron-containing material, the extrusion briquette contains scale, and as fluxing additives it includes tailings for the enrichment of ferrous magnetite quartzites and / or gas cleaning dust from the production of ferrosilicon or silicomanganese and, if necessary, natural or technogenic materials containing CaF 2 (patent RU 2499061).

Известно применение брикета экструзионного (БРЭКСа), полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего отходы обогащения угля и при необходимости, угольные отсевы, минеральное связующее и бентонит, в качестве топлива для промышленных топок и бытовых печей. Крупность материалов, входящих в смесь для производства БРЭКСа, не превышает 5 мм, масса БРЭКСа не превышает 0,3 кг, а содержание суммы минерального связующего и бентонита не превышает 3%. В качестве отходов обогащения угля БРЭКС включает шламы обогащения коксующихся углей (патент RU 2495092).It is known to use an extrusion briquette (BREX) obtained by hard vacuum extrusion, including coal enrichment waste and, if necessary, coal screenings, mineral binders and bentonite, as fuel for industrial furnaces and domestic furnaces. The size of the materials included in the mixture for the production of BREKS does not exceed 5 mm, the mass of BREKS does not exceed 0.3 kg, and the content of the sum of the mineral binder and bentonite does not exceed 3%. As a waste of coal enrichment, BREKS includes slimes for the enrichment of coking coal (patent RU 2495092).

Известно применение брикета экструзионного (БРЭКСа), полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего связующее, руду металла и/или металлорудный концентрат, электропроводные углеродсодержащие материалы, флюсующие добавки и, при необходимости отходы металла и металлсодержащие отходы в качестве компонента шихты для выплавки металла в электропечах. В качестве связующего БРЭКС содержит цемент и при необходимости, бентонит или органическое связующее. Массовое содержание электропроводного углеродсодержащего материала в БРЭКСе не превышает 8-25%, крупность материалов, входящих в шихту для производства БРЭКСа, не превышает 5 мм, а его масса не превышает 0,5 кг. В качестве электропроводных углеродсодержащих материалов БРЭКСа содержит коксовую мелочь, и/или бой графитированных или углеродных электродов, и/или бой электролизных ванн для производства алюминия, и/или древесный уголь, и/или антрацит (патент RU 2504588).It is known to use an extrusion briquette (BREX) obtained by hard vacuum extrusion, including a binder, metal ore and / or metal ore concentrate, electrically conductive carbon-containing materials, fluxing additives and, if necessary, metal waste and metal-containing waste as a component of the charge for smelting metal in electric furnaces. As a binder, BREKS contains cement and, if necessary, bentonite or an organic binder. The mass content of electrically conductive carbon-containing material in BREKS does not exceed 8-25%, the size of the materials included in the charge for the production of BREKS does not exceed 5 mm, and its mass does not exceed 0.5 kg. As an electrically conductive carbon-containing material, BREX contains coke breeze, and / or battle of graphite or carbon electrodes, and / or battle of electrolysis baths for aluminum production, and / or charcoal, and / or anthracite (patent RU 2504588).

Недостатками брикета является отсутствие данных по прочности на изгиб, позволяющих подтвердить образование нескольких поперечных трещин и обламывание стрежня с достаточной длиной кернов без их дальнейшего разрушения в связи с низкими значениями прочности на изгиб, на сжатие и на разрушение в первые сутки, медленную «схватываемость» и недостаточно быстрый набор и низкие значения прочности на 1-е сутки, а лишь при вылеживании (без указания сроков) на поддонах. Невозможность использования состава шихты для круглогодичной работы по формованию брикетов в связи с отсутствием устойчивости к влаге и отрицательным температурам.The disadvantages of the briquette are the lack of data on bending strength, which allows confirming the formation of several transverse cracks and breaking off a core with a sufficient core length without further failure due to the low values of bending strength, compressive and fracture strength in the first day, slow "setting" and insufficiently fast set and low strength values on the 1st day, but only when aging (without specifying dates) on pallets. The inability to use the composition of the charge for year-round work on the formation of briquettes due to the lack of resistance to moisture and freezing temperatures.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении прочности морозостойкости полученных формованных изделий.The objective of the present invention is to increase the resistance to frost resistance of the obtained molded products.

Задача решается предложенным составом для производства формованных изделий для литья из отходов металлургических производств, включающим железосодержащие отходы, углеродсодержащий материал, связующее, отличие которого состоит в том, что он содержит смесь железо- и/или железоуглеродсодержащих отходов, включает многофракционную по размерам частиц смесь окалины, колошниковой пыли и других металлических производственных отходов и связующее из смеси цементов премикса, состоящего из композиции сухих компонентов из минерального порошка, соотношение цемент:премикс (10-20):(90-80), премикс состоит из минерального порошка, гиперпластификаторов класса полимерных полиэлектролитов, относящихся к классу эфиров карбоксилатов 0,02-0,05% мас., водорастворимых производных целлюлозы 0,01-0,04% мас., в качестве лубрикантов и целлюлозосодержащих твердых пластификаторов связующих 0,01-0,04% мас. и воды.The problem is solved by the proposed composition for the production of molded products for casting from waste from metallurgical industries, including iron-containing waste, a carbon-containing material, a binder, the difference of which is that it contains a mixture of iron and / or iron-carbon waste, includes a multifractional particle size mixture of scale. blast furnace dust and other metal industrial wastes and a binder from a mixture of premix cements, consisting of a composition of dry components from mineral powder, cement: premix ratio (10-20) :( 90-80), the premix consists of mineral powder, hyperplasticizers of the class of polymer polyelectrolytes, belonging to the class of carboxylate esters 0.02-0.05% wt., water-soluble cellulose derivatives 0.01- 0.04% wt., As lubricants and cellulose-containing solid plasticizing binders 0.01-0.04% wt. and water.

Предпочтительно, чтобы он содержал древесный уголь или углерод, полученный путем пиролиза шин либо других углеродсодержащих органических материалов в количестве 2-30% мас., в качестве эфиров целлюлозы включал метил-, гидроксипропилметил-, натрийкарбоксиметил-целлюлозы.Preferably, it contains charcoal or carbon obtained by pyrolysis of tires or other carbon-containing organic materials in an amount of 2-30% by weight, including methyl, hydroxypropylmethyl, sodium carboxymethyl cellulose as cellulose ethers.

Задача также решается способом получения вышеуказанного состава, отличие которого состоит в том, что смесь железо- и/или железоуглеродсодержащих отходов и связующее перемешивают, предварительно в сухую смесь цемента и премикса вводят воду в соотношении 1:1-1:0,75.The problem is also solved by the method of obtaining the above composition, the difference of which is that the mixture of iron and / or iron-carbon-containing waste and the binder are mixed, first water is added to the dry mixture of cement and premix in a ratio of 1: 1-1: 0.75.

Задача решается способом изготовления формованных изделий, отличие которого состоит в том, что вышеуказанный состав перерабатывают вакуумной экструзией, вибропрессованием, валковым прессованием.The problem is solved by the method of manufacturing molded products, the difference of which is that the above composition is processed by vacuum extrusion, vibropressing, roll pressing.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими объем притязаний.The invention is illustrated by the following examples, not limiting the scope of claims.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Промышленное производство формованных изделий в виде брикетов для рециклинга техногенных отходов путем плавки осуществляли экструзионным способом переработкой смесей металлургической сухой окалины, колошниковой пыли, золы уноса и модифицированного премиксом портландцемента марки ПЦ 500 ДОН. Премикс, выполняющий многофункциональную роль и представляющий собой сухую смесь, готовили на основе минерального порошка СО3 (МП-1) из расчета 3,5% мас. с добавками в качестве гиперпластификатора натрий поликарбоксилата в количестве 0,05% мас. от массы цемента, гидрофобизатора и одновременно противоморозной добавки порошковой целлюлозы, 0,02% мас. от массы цемента, а также пропилгидроксиметил целлюлозы как «реологической» добавки (0,01% мас. от массы цемента) благоприятствующей экструзии. Премикс смешивали с цементом (6,5% от массы смеси металлургических отходов), вводили в силос и затем дозировали на конвейер под избыточным давлением, так как будучи модифицированным гиперпластификатором, содержащимся в составе премикса, цемент в определенной степени терял сыпучесть. Смесь металлургических отходов имела разнофракционный состав (см табл. 2). Выбранное соотношение окалины и колошниковой пыли в данном примере 60:40 по массе. Исходная влажность окалины составляла 2,4%, влажность пыли - 2,9% мас. Связующее (цемент в смеси с премиксом) «затворяли» обработкой водой струйно вместе с окалиной и колошниковой пылью, причем водно-цементное отношение составило 1:1. Предварительно перемешанные компоненты вводили в одношнековый экструдер, разрежение в котором обеспечивалось насосным оборудованием (0,95 атм). Получали брикеты цилиндрической формы с плотностью 3,56 г/куб. см. Экструдированный композитный состав обладал «схватываемостью», удобоукладывастью, и формованные изделия в виде брикетов охарактеризованы быстрым набором прочности на сжатие и изгиб, а также на разрушение в первые - третьи сутки (5-7 МПа) и на 28 сутки - 35 МПа. Брикеты отличаются отличной морозостойкостью и выдерживают множественные циклы замораживания-оттаивания.The industrial production of molded articles in the form of briquettes for recycling of industrial waste by melting was carried out by an extrusion process by processing mixtures of metallurgical dry scale, blast furnace dust, fly ash and Portland cement grade PC 500 DON modified with premix. The premix, which performs a multifunctional role and is a dry mixture, was prepared on the basis of mineral powder СО3 (MP-1) at the rate of 3.5% wt. with additives as a hyperplasticizer sodium polycarboxylate in an amount of 0.05% wt. by weight of cement, water repellent and at the same time anti-frost additives of powdered cellulose, 0.02% wt. by weight of cement, as well as propylhydroxymethyl cellulose as a “rheological” additive (0.01% wt. by weight of cement) favorable extrusion. The premix was mixed with cement (6.5% by weight of the mixture of metallurgical waste), introduced into the silo and then dosed onto the conveyor under excess pressure, since being modified with the hyperplasticizer contained in the premix, the cement lost some degree of flowability. The mixture of metallurgical waste had a different fraction composition (see table. 2). The selected ratio of scale and blast furnace dust in this example is 60:40 by weight. The initial moisture content of the scale was 2.4%, and the humidity of the dust was 2.9% by weight. The binder (cement mixed with premix) was "shut" by water jet treatment together with scale and blast furnace dust, and the water-cement ratio was 1: 1. Pre-mixed components were introduced into a single screw extruder, the vacuum in which was provided by pumping equipment (0.95 atm). Received briquettes of cylindrical shape with a density of 3.56 g / cu. see. The extruded composite composition had “setability”, workability, and molded products in the form of briquettes were characterized by a quick set of compressive and bending strength, as well as fracture in the first and third days (5-7 MPa) and 35 MPa for 28 days. Briquettes are characterized by excellent frost resistance and withstand multiple cycles of freezing and thawing.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Формованные изделия в виде брикетов для переработки металлургических отходов получали способом вибропрессования из смесей окалины, колошниковой пыли, золы уноса и модифицированного премиксом портландцемента марки ПЦ 5000 ДОН. Премикс готовили как сухую смесь из минерального порошка СаСО3 (МП-1), добавляя смесь порошковой техно-целлюлозы (с длиной волокон 40 мкм), метилцеллюлозы и сополимера акрилового ряда в качестве гиперпластификатора в количестве 0,01% мас. сверх состава композита, а также пропилгидроксиметил целлюлозы как «реологической». Премикс смешивали с цементом (6,5% от массы смеси металлургических отходов), вводили в силос и затем дозировали на конвейер под избыточным давлением, так как будучи модифицированным гиперпластификаторм, содержащимся в составе премикса, цемент в определенной степени терял сыпучесть. Смесь металлургических отходов имела разнофракционный состав (см. табл. 2). Выбранное соотношение окалины и колошниковой пыли в данном примере 60:40 по массе. Исходная влажность окалины составляла 2,4%, влажность пыли - 2,9%масс.Связующее (цемент в смеси с премиксом) «затворяли» обработкой водой струйно вместе с окалиной и колошниковой пылью, причем водно-цементное отношение составило 1:1. Предварительно перемешанные компоненты вводили в одношнековый экструдер, разрежение в котором обеспечивалось насосным оборудованием (0,95 атм). Получали брикеты цилиндрической формы с плотностью 3,56 г/куб.см. Экструдированный композитный состав обладал «схватываемостью», удобоукладываемостью, и формованные изделия в виде брикетов охарактеризованы быстрым набором прочности на сжатие и изгиб, а также на разрушение в первые - третьи сутки (5-7 МПа) и на 28 сутки - 35 МПа. Как связующее, состоящее из модифицированного порошковой техно-целлюлозой и натрий поликарбоксилатом цемемента, так и полученные путем вибропрессования брикеты, в композитный состав которых на основе смеси окалины с колошниковой пылью введен модифицированный премиксом цемент, обладают морозостойкостью.Molded products in the form of briquettes for processing metallurgical waste were obtained by vibrocompression from mixtures of scale, blast furnace dust, fly ash and Portland cement grade PC 5000 DON modified with premix. The premix was prepared as a dry mixture of mineral powder CaCO3 (MP-1), adding a mixture of powdered techno-cellulose (with a fiber length of 40 μm), methyl cellulose and an acrylic series copolymer as a hyperplasticizer in an amount of 0.01% wt. in addition to the composition of the composite, as well as propylhydroxymethyl cellulose as “rheological”. The premix was mixed with cement (6.5% by weight of the mixture of metallurgical waste), introduced into the silo and then dosed onto the conveyor under overpressure, since being modified with the hyperplasticizers contained in the premix, the cement lost some degree of flowability. The mixture of metallurgical waste had a different fraction composition (see table. 2). The selected ratio of scale and blast furnace dust in this example is 60:40 by weight. The initial moisture content of the scale was 2.4%, the humidity of the dust was 2.9% by weight. The binder (cement mixed with the premix) was "shut" by water jet treatment together with scale and blast furnace dust, and the water-cement ratio was 1: 1. Pre-mixed components were introduced into a single screw extruder, the vacuum in which was provided by pumping equipment (0.95 atm). Received briquettes of a cylindrical shape with a density of 3.56 g / cc. The extruded composite composition possessed “grip”, workability, and molded products in the form of briquettes were characterized by a quick set of compressive and bending strength, as well as fracture strength on the first and third days (5–7 MPa) and 35 MPa on the 28th day. Both the binder consisting of cement modified with powdered techno-cellulose and sodium polycarboxylate, and the briquettes obtained by vibrocompression, the composite composition of which is based on a mixture of scale and blast furnace dust, is mixed with premix modified cement and is frost-resistant.

Из композитного состава получали формованные изделия - брикеты - способом вибропрессования. Брикеты быстро набирали значения прочности на сжатие, которая составила: 6,26 МПа - на 1 сутки и далее данные по прочности на изгиб и сжатие приведены ниже в Таблице 1. Проведены испытания формованных изделий на морозостойкость, и экспериментально доказана их удовлетворительная устойчивость к циклам замораживания-оттаивания.From the composite composition received molded products - briquettes - by means of vibropressing. The briquettes quickly gained values of compressive strength, which amounted to: 6.26 MPa - for 1 day and then the data on bending and compressive strength are given below in Table 1. The molded products were tested for frost resistance, and their satisfactory resistance to freezing cycles was experimentally proved. thawing.

Figure 00000001
Figure 00000001

Примечание:Note:

*1 - условия хранения образцов нормальные по ГОСТ 10180-2012.* 1 - storage conditions for samples are normal in accordance with GOST 10180-2012.

Изобретение позволяет использовать для повторной плавки не только окалины, но также и другие металлургические отходы: колошниковоую пыль, золу уноса в смесях с металлургической окалиной, повысить энергоэффективность и производительность оборудования и процесса экструзии в целом за счет "реологических" добавок, значительно повысить значения прочности на сжатие (многократно превосходящее системы, содержащие в качестве связующего цемент и другие связующие, известные из аналогов, и на изгиб вследствие модифицирования цемента премиксом, содержащим гиперпластификатор и др. добавки, обеспечить "схватываемость" и быстрый набор прочности уже в первые-третьи сутки, морозостойкость и устойчивость формованных изделий к циклам замораживания - оттаивания.The invention allows to use for re-melting not only scale, but also other metallurgical wastes: blast furnace dust, fly ash in mixtures with metallurgical scale, increase energy efficiency and productivity of equipment and the extrusion process as a whole due to "rheological" additives, significantly increase the strength values by compression (many times superior to systems containing cement and other binders known from analogues as a binder, and to bend due to the modification of cement with a premix, . Scored giperplastifikator etc. additives provide "Adhesion" and fast strength development in the first or third day, frost resistance, and molded articles to cycles of freezing - thawing.

Figure 00000002
Figure 00000002

Примечание: ПГ ОМК - окалина металлургического комбинатаNote: OMK PG - mill scale

ПО ОМК - колошниковая пыль металлургического комбинатаPO OMK - blast furnace dust metallurgical plant

MF 5581 - поликарбоксилатMF 5581 - Polycarboxylate

В/Ц - водно-цементное отношениеW / C - water-cement ratio

Claims (5)

1. Состав для производства формованных изделий из отходов металлургических производств, включающий железосодержащие отходы, углеродсодержащий материал и связующее, отличающийся тем, что он содержит смесь железо- и/или железоуглеродсодержащих отходов, включающую многофракционную по размерам частиц смесь окалины и колошниковой пыли, а связующее состоит из смеси цемента, премикса и воды, причем премикс состоит из минерального порошка, гиперпластификаторов класса полимерных полиэлектролитов, относящихся к классу эфиров карбоксилатов 0,02-0,05 мас.%. по отношению к цементу, водорастворимых эфиров целлюлозы 0,01-0,04 мас.% по отношению к цементу, в качестве лубрикантов и целлюлозосодержащих твердых пластификаторов связующих 0,01-0,04 мас.% по отношению к цементу.1. The composition for the production of molded products from waste from metallurgical industries, including iron-containing waste, carbon-containing material and a binder, characterized in that it contains a mixture of iron and / or iron-carbon waste, including a multifractional particle size mixture of scale and blast furnace dust, and the binder consists of from a mixture of cement, premix and water, and the premix consists of mineral powder, hyperplasticizers of the class of polymer polyelectrolytes, belonging to the class of carboxylate esters 0.02- 0.05 wt.%. in relation to cement, water-soluble cellulose ethers of 0.01-0.04 wt.% in relation to cement, as lubricants and cellulose-containing solid plasticizers binders of 0.01-0.04 wt.% in relation to cement. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит древесный уголь или углерод, полученный путем пиролиза шин, в количестве 2-30 мас.%.2. The composition according to p. 1, characterized in that it contains charcoal or carbon obtained by pyrolysis of tires, in an amount of 2-30 wt.%. 3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эфиров целлюлозы он включает метил-, гидроксипропилметил-, натрийкарбоксиметил-целлюлозы.3. The composition according to p. 1, characterized in that it includes methyl, hydroxypropylmethyl, sodium carboxymethyl cellulose as cellulose ethers. 4. Способ получения состава для производства формованных изделий из отходов металлургических производств по п. 1, характеризующийся тем, что смесь железо- и/или железоуглеродсодержащих отходов, углеродсодержащего материала и связующее перемешивают, предварительно в сухую смесь цемента и премикса вводят воду в соотношении 1:1-1:0,75.4. A method of obtaining a composition for the production of molded products from waste from metallurgical industries according to claim 1, characterized in that the mixture of iron and / or iron-carbon waste, carbon-containing material and a binder are mixed, first, water is added to the dry mixture of cement and premix in the ratio 1: 1-1: 0.75. 5. Способ производства формованных изделий из отходов металлургических производств, отличающийся тем, что осуществляют переработку состава по п. 1 вакуумной экструзией, или вибропрессованием, или валковым прессованием.5. A method for the production of molded products from waste from metallurgical industries, characterized in that the processing of the composition according to claim 1 is carried out by vacuum extrusion, or by vibropressing, or by roller pressing.
RU2016152042A 2016-12-28 2016-12-28 Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products RU2653746C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152042A RU2653746C1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152042A RU2653746C1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653746C1 true RU2653746C1 (en) 2018-05-14

Family

ID=62152783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152042A RU2653746C1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653746C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712672C2 (en) * 2018-05-17 2020-01-30 Игорь Александрович Тихомиров Method of making parts of machines from aluminum chips
CN114774626A (en) * 2022-04-05 2022-07-22 王强 Method for producing steelmaking slagging refining agent by using etching waste residues
RU2788771C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-24 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Sludge coal briquette

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139635A (en) * 1980-04-01 1981-10-31 Yoshida Tekkosho:Kk Briquette as starting material for casting
CN2344145Y (en) * 1998-08-18 1999-10-20 新汶矿业集团有限责任公司机械厂 Vacuum stiff brick extruding machine
RU2241771C1 (en) * 2003-07-03 2004-12-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Briquette for cast iron smelting
RU2356952C2 (en) * 2007-04-18 2009-05-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Briquette for cast iron smelting
RU2462521C2 (en) * 2010-10-28 2012-09-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Charge to obtain briquettes for blast-furnace and cupola production of cast iron
RU2502812C2 (en) * 2012-04-09 2013-12-27 Айтбер Махачевич Бижанов Metal extrusion-type briquette (breks)
RU2527436C2 (en) * 2011-04-07 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") Complex additive for cement systems (versions)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139635A (en) * 1980-04-01 1981-10-31 Yoshida Tekkosho:Kk Briquette as starting material for casting
CN2344145Y (en) * 1998-08-18 1999-10-20 新汶矿业集团有限责任公司机械厂 Vacuum stiff brick extruding machine
RU2241771C1 (en) * 2003-07-03 2004-12-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Briquette for cast iron smelting
RU2356952C2 (en) * 2007-04-18 2009-05-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Briquette for cast iron smelting
RU2462521C2 (en) * 2010-10-28 2012-09-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Charge to obtain briquettes for blast-furnace and cupola production of cast iron
RU2527436C2 (en) * 2011-04-07 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") Complex additive for cement systems (versions)
RU2502812C2 (en) * 2012-04-09 2013-12-27 Айтбер Махачевич Бижанов Metal extrusion-type briquette (breks)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712672C2 (en) * 2018-05-17 2020-01-30 Игорь Александрович Тихомиров Method of making parts of machines from aluminum chips
RU2828206C2 (en) * 2021-04-16 2024-10-07 Чжуне Чантянь Интернэшнл Инжиниринг Ко., Лтд. Technological method of joint sintering of solid waste and disposal by pelletizing
CN114774626A (en) * 2022-04-05 2022-07-22 王强 Method for producing steelmaking slagging refining agent by using etching waste residues
CN114774626B (en) * 2022-04-05 2023-04-07 王强 Method for producing steelmaking slagging refining agent by using etching waste residues
RU2788771C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-24 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Sludge coal briquette

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110282925B (en) A kind of carbonized steel slag artificial porous aggregate and preparation method thereof
JP7137467B2 (en) Modified slag produced during non-ferrous metal production
CN105039728A (en) Method for treating copper slag
CN109485360B (en) A kind of building molding material produced by using silicon thermal method magnesium smelting waste slag as raw material and method thereof
CN108623278A (en) A kind of baking-free ceramicite and preparation method thereof containing slag and slag
CN104944922A (en) Fired brick and preparation method thereof
CN106045529A (en) Iron runner castable containing 80% of waste refractories or above
CN106810289A (en) High compressive strength sintered perforated brick and preparation method thereof
CN106673682A (en) Method for producing iron alloy and refractory material by utilizing solid wastes
CN1720340A (en) Cold briquetting and pelletisation
CN102976772B (en) Hydration-resistant magnesium-calcium coating for tundish work lining
CN102010932B (en) Method for producing deoxidizer by utilizing waste silicon carbide of aluminium electrolysis
RU2653746C1 (en) Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products
CN107207352A (en) Method for manufacturing ceramic tiles by using coal combustion waste
KR102042779B1 (en) The soil fill materials enhanced strength and manufacturing method of the same
RU2244026C1 (en) Briquette for metal smelting
CN107365161B (en) Copper composite magnesia-chrome brick and manufacturing method thereof
RU2710622C1 (en) Briquette for metallurgical production
CN109929995B (en) Aluminum ash pellet binder and preparation method thereof
KR101185362B1 (en) A production method of briquette using waste materials of steel making
CN117735868B (en) Method for preparing magnesium silicate cementing material by taking solid waste boron mud as raw material
CN102633515A (en) Magnesium-forsterite synthetic sand and preparation method thereof
CN111118238A (en) Method for preparing steelmaking furnace burden by using blast furnace gas ash zinc extraction kiln slag
JP2009221032A (en) Solid molding containing sludge and method for producing solid molding
CN110330360A (en) A kind of novel light aggregate foaming agent and preparation method thereof