[go: up one dir, main page]

RU2783389C2 - Solid agglomerated product based on iron oxides and its production method - Google Patents

Solid agglomerated product based on iron oxides and its production method Download PDF

Info

Publication number
RU2783389C2
RU2783389C2 RU2021108168A RU2021108168A RU2783389C2 RU 2783389 C2 RU2783389 C2 RU 2783389C2 RU 2021108168 A RU2021108168 A RU 2021108168A RU 2021108168 A RU2021108168 A RU 2021108168A RU 2783389 C2 RU2783389 C2 RU 2783389C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
slag
fraction
iron
tot
Prior art date
Application number
RU2021108168A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021108168A (en
Inventor
Селена ТИБУРЦИО
Лилиана Флорина АРСЕНЕ
Лука ТОММАЗИ
Алессандра Примавера
Original Assignee
Даньели И К. Оффичине Мекканике С.П.А.
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 Даньели И К. Оффичине Мекканике С.П.А. filed Critical Даньели И К. Оффичине Мекканике С.П.А.
Publication of RU2021108168A publication Critical patent/RU2021108168A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2783389C2 publication Critical patent/RU2783389C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the production of a solid agglomerated product for use as charge material for an electric-arc furnace. The product contains at least one fraction (M, M1, M2, M3) of a side product of a steelmaking process, having the first part containing iron oxide (II) (FeO), and the second part containing iron oxide (III) (Fe2O3), a solid fuel fraction (CR) containing carbon (C_fix), and at least one inorganic binder for agglomeration and giving the resulting product mechanical characteristics providing storage and transportation. The inorganic binder at least partially contains slag, while the mentioned slag is white slag and/or black slag, wherein white slag is waste of secondary metallurgy processes, and black slag is waste of a process of melting in the electric-arc furnace.
EFFECT: simplification of transportation, storage of a product, reduction in waste, and optimization of resources.
13 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Предлагаемое изобретение относится к твердым агломерированным продуктам на основе оксидов железа и к способам их производства.The present invention relates to solid agglomerated products based on iron oxides and to methods for their production.

Агломерированные продукты по предлагаемому изобретению могут использоваться, в частности, в электродуговых печах для извлечения содержащегося в них железа.The agglomerated products according to the invention can be used in particular in electric arc furnaces to recover their iron content.

Предпосылки создания предлагаемого изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

В черной металлургии известны различные побочные продукты обработки железа и производства стали, которые обычно считаются промышленными отходами.In the steel industry, various by-products of iron processing and steel production are known and are generally considered industrial waste.

Эти побочные продукты, в основном, содержат оксиды железа, а также другие отходы.These by-products mainly contain iron oxides as well as other waste products.

Например, эти отходы обработки железа могут представлять собой мелкие фракции из установок гранулирования оксидов железа, колошниковую пыль, пыль и мелкие фракции из сталелитейных установок, окалину от прокатки, мелкие фракции из установок прямого получения железа.For example, these iron processing wastes can be fines from iron oxide granulation plants, flue dust, dust and fines from steel mills, mill scale, fines from direct iron plants.

Эти побочные продукты по их размеру можно поделить на следующие две большие группы:These by-products can be divided into the following two large groups according to their size:

- мелкая фракция с размерами частиц менее 100 мкм, обычно характеризуемая как пыль и обычно улавливаемая системами обеспыливания, и- fines with particle sizes less than 100 µm, usually characterized as dust and usually captured by dedusting systems, and

- грубая фракция с размерами частиц от 100 мкм до 8 мм.- coarse fraction with particle sizes from 100 microns to 8 mm.

Обычно эти побочные продукты считаются отходами заводов по производству стали и горных предприятий и должны рассматриваться как отходы с большими эксплуатационными издержками.Generally, these by-products are considered to be waste from steel mills and mining operations and should be treated as waste with high operating costs.

Еще один недостаток состоит в трудоемкости сбора, транспортировки и перемещения этих побочных продуктов в связи с малым размером частиц.Another disadvantage is the laboriousness of collecting, transporting and moving these by-products due to the small particle size.

Кроме того, присутствие этих побочных продуктов в больших количествах связано со значительными потерями в выходе продукции сталелитейной установки из-за высокого содержания железа в них.In addition, the presence of these by-products in large quantities is associated with significant losses in the output of the steel plant due to their high iron content.

Известны также способы и устройства для сбора побочных продуктов металлургических заводов, которые обеспечивают возможность, начиная с побочных продуктов на основе железа, о которых говорилось выше, и при смешивании их с реагентом-восстановителем, а также, возможно, с другими добавками или побочными продуктами, производить агломерированные продукты, такие как гранулы и/или брикеты, с которыми проще обращаться и которые проще транспортировать и перемещать.Methods and devices are also known for collecting by-products from metallurgical plants, which make it possible, starting with the iron-based by-products mentioned above, and when mixed with a reducing agent, and possibly other additives or by-products, produce agglomerated products such as pellets and/or briquettes that are easier to handle and easier to transport and move.

В этих агломерированных продуктах, если подвергнуть их действию определенных температур и других определенных факторов, могут протекать реакции восстановления, при которых оксиды железа восстанавливаются до металлического железа, которое может быть собрано.In these agglomerated products, when subjected to certain temperatures and certain other factors, reduction reactions can occur in which iron oxides are reduced to metallic iron, which can be collected.

Обычно эти агломерированные продукты подают в реакторы для производства железа, такие как доменные печи или установки прямого получения железа.Typically, these agglomerated products are fed to iron production reactors such as blast furnaces or direct iron plants.

Например, в патентных документах JP 2008095177 A и US 2004/025633 описывается агломерированный продукт, получаемый агломерированием черного металла и углерода с помощью гидравлического вяжущего вещества, то есть цемента, используемого в доменных печах.For example, JP 2008095177 A and US 2004/025633 describe an agglomerated product obtained by agglomerating ferrous metal and carbon with a hydraulic binder, i.e. cement used in blast furnaces.

Известен также патентный документ ЕР 0976843, в котором описан способ холодного приготовления брикетов на основе углерода и оксидов железа без использования щелочного связующего.Also known is patent document EP 0976843, which describes a method for cold preparation of briquettes based on carbon and iron oxides without the use of an alkaline binder.

Однако эти способы не очень эффективны, они не гарантируют эффективного извлечения металлического железа из оксидов железа, содержащихся в этих побочных продуктах, если использовать их в качестве шихтового материала для обычных электродуговых печей.However, these methods are not very efficient and do not guarantee efficient recovery of metallic iron from the iron oxides contained in these by-products when used as charge material for conventional electric arc furnaces.

Кроме того, в этих способах обычно используют углерод в практически стехиометрическом или несколько более высоком относительном количестве, что сопряжено с риском извлечения углерода из обычного процесса плавления, который имеет место в электродуговой печи.In addition, these processes typically use carbon in a substantially stoichiometric or somewhat higher relative amount, which runs the risk of removing carbon from the conventional melting process that takes place in an electric arc furnace.

Кроме того, эти агломерированные продукты, обычно содержащие одно гидравлическое вяжущее вещество, такое как цемент или негашеная известь, не имеют высоких механических характеристик, которые обеспечивали бы эффективное использование их в электродуговой печи.In addition, these agglomerated products, usually containing a single hydraulic binder such as cement or quicklime, do not have high mechanical characteristics that would allow them to be used effectively in an electric arc furnace.

Одна из целей предлагаемого изобретения состоит в создании агломерированных продуктов на основе оксидов железа с повышенными механическими характеристиками, обеспечивающими легкое перемещение, хранение и транспортировку.One of the objectives of the present invention is to provide agglomerated products based on iron oxides with improved mechanical characteristics for easy handling, storage and transportation.

Еще одной целью изобретения является создание агломерированного продукта, который можно эффективно и с высоким выходом использовать в качестве шихтового материала для электродуговых печей.Yet another object of the invention is to provide an agglomerated product which can be used efficiently and in high yield as charge material for electric arc furnaces.

Еще одна цель изобретения состоит в сборе как тонкой, так и грубой фракции побочных продуктов обработки железа для производства агломерированных продуктов на основе оксидов железа, так что обеспечено сокращение их рассеивания в окружающей среде и уменьшение отходов материала при оптимизации имеющихся ресурсов.Another object of the invention is to collect both fine and coarse iron by-products for the production of iron oxide agglomerated products, so that their dispersion in the environment is reduced and material waste is reduced while optimizing available resources.

Еще одной задачей изобретения является создание агломерированных продуктов на основе оксидов железа, оптимизирующих реакцию восстановления, протекающую с участием реагента-восстановителя, с последующей максимизацией количества металлического железа, извлекаемого из оксидов железа, присутствующих в этих побочных продуктах.It is another object of the invention to provide agglomerated iron oxide products that optimize the reduction reaction with the reducing agent and then maximize the amount of metallic iron recoverable from the iron oxides present in these by-products.

Заявитель разработал, испытал и осуществил предлагаемое изобретение с целью преодоления недостатков уровня техники и достижения вышеозначенных и других целей и преимуществ.The applicant has developed, tested and implemented the present invention in order to overcome the shortcomings of the prior art and achieve the above and other objects and advantages.

Краткое описание предлагаемого изобретенияBrief description of the invention

Изобретение изложено и охарактеризовано в независимых пунктах формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения описывают другие признаки изобретения или варианты осуществления главной изобретательской идеи.The invention is set forth and characterized in independent claims. Dependent claims describe other features of the invention or embodiments of the main inventive idea.

В соответствии с вышеназванными целями твердый агломерированный продукт согласно изобретению можно использовать в качестве шихтового материала для электродуговой печи.In accordance with the above objectives, the solid agglomerated product according to the invention can be used as charge material for an electric arc furnace.

Этот твердый агломерированный продукт содержит следующие компоненты:This solid agglomerated product contains the following ingredients:

- по меньшей мере одну фракцию побочного продукта сталелитейного процесса, имеющую первую часть, содержащую оксид железа (II) (FeO), и вторую часть, содержащую оксид железа (III) (Fe2O3),- at least one fraction of a by-product of the steelmaking process, having a first part containing iron (II) oxide (FeO) and a second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ),

- твердотопливную фракцию, содержащую углерод C_fix, ~- solid fuel fraction containing carbon C_fix, ~

- по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество, по меньшей мере частично содержащее шлак, для агломерирования упомянутой по меньшей мере одной фракции побочного продукта и твердотопливной фракции друг с другом и придания агломерированному продукту требуемых механических характеристик.- at least one inorganic binder, at least partially containing slag, for agglomerating said at least one fraction of the by-product and the solid fuel fraction with each other and imparting the required mechanical characteristics to the agglomerated product.

Для целей предлагаемого изобретения упомянутый шлак может представлять собой белый шлак, черный шлак, или смесь этих шлаков в любом соотношении.For the purposes of the present invention, said slag may be white slag, black slag, or a mixture of these slags in any ratio.

В одном аспекте осуществления изобретения твердотопливная фракция присутствует в массовом количестве, определяемом по формуле CR=K*CS/C_fix, гдеIn one aspect of the invention, the solid fuel fraction is present in a mass amount determined by the formula CR=K*CS/C_fix, where

K - постоянное число от 1,2 до 2,5,K is a constant number from 1.2 to 2.5,

CS - массовое количество стехиометрического углерода, определенное по формуле: CS=0,11*(Fe2+_tot)+0,16*(Fe3+_tot), где Fe2+_tot - массовое количество железа, содержащегося в первой части, Fe3+_tot - массовое количество железа, содержащегося во второй части.CS is the mass amount of stoichiometric carbon, determined by the formula: CS=0.11*(Fe 2+ _tot)+0.16*(Fe 3+ _tot), where Fe 2+ _tot is the mass amount of iron contained in the first part, Fe 3+ _tot - mass amount of iron contained in the second part.

Вышеописанный твердый агломерированный продукт на основе оксидов железа можно непосредственно использовать в качестве шихтового материала для электродуговой печи для извлечения содержащегося в нем железа. Этот продукт не вводят повторно в восстановительный реактор или в доменную печь, в установку для прямого получения железа и т.п., как это обычно делают в уровне техники.The above-described iron oxide-based solid agglomerated product can be directly used as a charge material for an electric arc furnace to recover its iron content. This product is not reintroduced into a reduction reactor or a blast furnace, a direct iron plant, or the like, as is commonly done in the prior art.

Благодаря составу смеси, в частности, содержанию углерода в агломерированном продукте, можно получить самовосстанавливающийся продукт, который, попадая в электродуговую печь, восстанавливается до металлического железа под действием высоких температур, и это железо может быть извлечено в жидком виде, чем повышается общий выход плавления.Due to the composition of the mixture, in particular the carbon content of the sintered product, it is possible to obtain a self-healing product, which, entering the electric arc furnace, is reduced to metallic iron under the influence of high temperatures, and this iron can be extracted in liquid form, thereby increasing the overall melting yield.

Твердый агломерированный продукт на основе оксидов железа может также использоваться в качестве шихтового материала для электродуговой печи, использующей металлические отходы производства, или для установки прямого восстановления железа.The solid agglomerated product based on iron oxides can also be used as a charge material for an electric arc furnace using waste metal production or for a direct iron reduction plant.

Кроме того, этот твердый агломерированный продукт позволяет извлекать побочные продукты или железистые фракции, идущие в отходы от разных производственных процессов черной металлургии, например, отходы дымоочистительных установок или установок прямого восстановления железа, и повторно использовать эти побочные продукты непосредственно на месте, где они образуются.In addition, this solid agglomerated product makes it possible to recover by-products or iron fractions from various iron and steel production processes, such as waste from smoke treatment plants or direct iron reduction plants, and reuse these by-products directly on the site where they are formed.

Этим сильно упрощается утилизация этих побочных продуктов, которые больше не считаются отходами, а являются дополнительным источником железа.This greatly simplifies the disposal of these by-products, which are no longer considered waste, but an additional source of iron.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к способу производства твердого агломерированного продукта, содержащему следующие операции:In addition, the present invention relates to a method for the production of a solid agglomerated product, comprising the following steps:

- обеспечивают наличие по меньшей мере одной фракции побочного продукта, имеющей первую часть, содержащую оксид железа (II) (FeO), и вторую часть, содержащую оксид железа (III) (Fe2О3),- ensure the presence of at least one fraction of the by-product having a first part containing iron (II) oxide (FeO) and a second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ),

- обеспечивают наличие твердотопливной фракции, содержащей углерод C_fix,- provide the presence of a solid fuel fraction containing C_fix carbon,

- для получения твердого агломерированного продукта перемешивают упомянутую по меньшей мере одну фракцию побочного продукта с упомянутой твердотопливной фракцией и с неорганическим связующим веществом, по меньшей мере частично содержащим шлак.- to obtain a solid agglomerated product, the said at least one fraction of the by-product is mixed with the mentioned solid fuel fraction and with an inorganic binder, at least partially containing slag.

В одном аспекте осуществления изобретения перед перемешиванием определяют массовое количество твердотопливной фракции по формуле CR=K*CS/C_fix, гдеIn one aspect of the invention, before mixing, the mass amount of the solid fuel fraction is determined by the formula CR=K*CS/C_fix, where

K - постоянное число от 1,2 до 2,5,K is a constant number from 1.2 to 2.5,

CS - массовое количество стехиометрического углерода, определенное по формуле CS=0,11*(Fe2+_tot)+0,16*(Fe3+_tot), где Fe2+_tot - массовое количество железа, содержащегося в первой части, Fe3+_tot- массовое количество железа, содержащегося во второй части.CS is the mass amount of stoichiometric carbon, determined by the formula CS=0.11*(Fe 2+ _tot)+0.16*(Fe 3+ _tot), where Fe 2+ _tot is the mass amount of iron contained in the first part, Fe 3+ _tot is the mass amount of iron contained in the second part.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к применению вышеописанного агломерированного продукта в качестве шихтового материала для электродуговой печи.In addition, the present invention also relates to the use of the above-described agglomerated product as charge material for an electric arc furnace.

Краткое описание прилагаемых графических материаловBrief Description of Attached Graphics

Эти и другие признаки изобретения станут ясны из последующего описания некоторых вариантов его осуществления, которыми объем изобретения не ограничивается, со ссылками на прилагаемые графические материалы (чертежи).These and other features of the invention will become clear from the following description of some embodiments of the invention, to which the scope of the invention is not limited, with reference to the attached drawings (drawings).

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого способа производства твердого агломерированного продукта на основе оксидов железа.In FIG. 1 is a block diagram of the proposed method for the production of a solid agglomerated product based on iron oxides.

На фиг. 2 представлена блок-схема предлагаемого способа производства другого твердого агломерированного продукта на основе оксидов железа.In FIG. 2 is a flow diagram of the proposed method for the production of another solid sintered product based on iron oxides.

Чтобы облегчить понимание, где возможно, для обозначения общих элементов на чертежах использованы идентичные ссылочные обозначения. Должно быть понятно, что элементы и признаки одного варианта могут быть для удобства введены в другие варианты без дополнительных пояснений.To facilitate understanding, where possible, identical reference numerals have been used throughout the drawings to designate common elements. It should be clear that the elements and features of one option can be conveniently introduced into other options without further explanation.

Описание вариантов осуществления предлагаемого изобретенияDescription of embodiments of the invention

Далее будут описаны разные варианты осуществления изобретения, из которых один или более проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Варианты иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его объем. Например, признаки, относящиеся к одному варианту, могут быть приняты и для создания других вариантов. Должно быть понятно, что предлагаемое изобретение включает в себя все такие варианты и модификации.Various embodiments of the invention will now be described, of which one or more is illustrated in the accompanying drawings. The embodiments illustrate the invention but do not limit its scope. For example, features related to one variant can be adopted to create other variants. It should be understood that the present invention includes all such variations and modifications.

Предлагаемый твердый агломерированный продукт содержит следующие компоненты:The proposed solid agglomerated product contains the following components:

- по меньшей мере одну фракцию побочного продукта, который далее будет обозначаться как М, М1, М2, М3, и который имеет первую часть, содержащую оксид железа (II) (FeO), и вторую часть, содержащую оксид железа (III) (Fe2O3),- at least one fraction of a by-product, which will be referred to as M, M1, M2, M3, and which has a first part containing iron (II) oxide (FeO) and a second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ),

- твердотопливную фракцию CR, содержащую углерод C_fix,- solid fuel fraction CR containing carbon C_fix,

- по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество, по меньшей мере частично содержащее шлак, для агломерирования упомянутой по меньшей мере одной фракции побочного продукта М, М1, М2, М3 и твердотопливной фракции CR друг с другом и придания агломерированному продукту требуемых механических характеристик.- at least one inorganic binder, at least partially containing slag, for agglomerating said at least one fraction of the by-product M, M1, M2, M3 and the solid fuel fraction CR with each other and imparting the required mechanical characteristics to the agglomerated product.

Упомянутую по меньшей мере одну фракцию побочного продукта М, М1, М2, М3 должным образом смешивают с твердотопливной фракцией CR, чтобы получить вышеописанный агломерированный продукт, пригодный для использования в качестве шихтового материала для электродуговой печи или сталелитейных установок другого типа.Said at least one by-product fraction M, M1, M2, M3 is properly mixed with the solid fuel fraction CR to obtain the above-described agglomerated product suitable for use as a charge material for an electric arc furnace or other types of steel mills.

Возможно решение, в котором твердотопливная фракция выбрана из следующей группы: антрацит, кокс, штыб, нефтяной кокс и т.п.A solution is possible in which the solid fuel fraction is selected from the following group: anthracite, coke, fine, petroleum coke, etc.

В одном из аспектов осуществления изобретения количество углерода C_fix - это содержание нелетучего, то есть фиксированного, углерода, присутствующего в твердотопливной фракции. Относительное количество углерода C_fix может быть определено как отношение массы нелетучего углерода к общей массе топлива, содержащего это количество углерода.In one aspect of the invention, the amount of carbon C_fix is the content of non-volatile, ie fixed, carbon present in the solid fuel fraction. The relative amount of carbon C_fix can be defined as the ratio of the mass of non-volatile carbon to the total mass of the fuel containing this amount of carbon.

Возможны варианты, в которых относительное количество углерода C fix можно измерить путем экспериментирования и/или с помощью известных способов измерения.Options are possible in which the relative amount of carbon C fix can be measured by experimentation and/or using known measurement methods.

Углерод C_fix, содержащийся в твердотопливной фракции CR, действует как реагент-восстановитель, отбирающий кислород из первой части, содержащей оксид железа (II) (FeO), и второй части, содержащую оксид железа (III) (Fe2O3).The carbon C_fix contained in the solid fuel fraction CR acts as a reducing agent, removing oxygen from the first part containing iron (II) oxide (FeO) and the second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ).

В частности, реакции восстановления оксида железа (II) (FeO) и оксида железа (III) (Fе2O3) описываются следующими формулами:In particular, the reduction reactions of iron oxide (II) (FeO) and iron oxide (III) (Fe 2 O 3 ) are described by the following formulas:

2Fe2O3+3С=4Fe+3CO2 (g)2Fe 2 O 3 + 3C \u003d 4Fe + 3CO 2 (g)

2FeO+С=2Fe+СO2 (g)2FeO + C \u003d 2Fe + CO 2 (g)

Fe2O3+3С=4Fe+3СО (g)Fe 2 O 3 + 3C \u003d 4Fe + 3CO (g)

FeO+С=Fe+СО (g)FeO + C \u003d Fe + CO (g)

Продуктами реакций восстановления являются металлическое железо (Fe) и оксиды углерода в газообразной форме.The products of reduction reactions are metallic iron (Fe) and carbon oxides in gaseous form.

Из этих формул можно определить массовое количество стехиометрического углерода CS, необходимое для правильной и уравновешенной реакции восстановления:From these formulas, one can determine the mass amount of stoichiometric carbon CS required for a correct and balanced reduction reaction:

CS=(Fe2+_tot)*1/2*(PM_C/PM_Fe)+(Fe3+_tot)*3/4*(PM_C/PM_Fe),CS=(Fe 2+ _tot)*1/2*(PM_C/PM_Fe)+(Fe 3+ _tot)*3/4*(PM_C/PM_Fe),

гдеwhere

Fe2+_ tot - массовое количество железа в первой части, содержащей оксид железа (II) (FeO),Fe 2+ _ tot - mass amount of iron in the first part containing iron oxide (II) (FeO),

Fe3+_tot - массовое количество железа в первой части, содержащей оксид железа (III) (Fe2O3),Fe 3+ _tot - mass amount of iron in the first part containing iron oxide (III) (Fe 2 O 3 ),

РМ_С - атомная масса углерода (С), равная 12,PM_C - atomic mass of carbon (C), equal to 12,

PM_Fe - атомная масса железа (Fe), равная 55,8.PM_Fe is the atomic mass of iron (Fe) equal to 55.8.

Следовательно, описанная выше стехиометрическая реакция восстановления может быть упрощена и аппроксимирована следующим образом:Therefore, the stoichiometric reduction reaction described above can be simplified and approximated as follows:

CS=0.11*(Fe2+_tot)+0,16*(Fe3+_tot).CS=0.11*(Fe 2+ _tot)+0.16*(Fe 3+ _tot).

В одном из аспектов осуществления изобретения предусмотрено, что твердотопливная фракция CR присутствует в агломерированном продукте в массовом количестве, определяемом по формуле CR=K*CS/C_fix, гдеIn one aspect of the invention, it is provided that the solid fuel fraction CR is present in the agglomerated product in a mass amount determined by the formula CR=K*CS/C_fix, where

K - постоянное число от 1,2 до 2,5, предпочтительно - от 1,3 до 1,6,K is a constant number from 1.2 to 2.5, preferably from 1.3 to 1.6,

CS - массовое количество вышеупомянутого стехиометрического углерода CS.CS is the mass amount of the above stoichiometric carbon CS.

Корреляция по количеству твердотопливной фракции CR, присутствующей в каждом агломерированном продукте, обеспечивает возможность установить надлежащее равновесие между количеством твердого топлива и количеством оксидов железа, как оксида железа (II) (FeO), так и оксида железа (III) (Fe2O3). Кроме того, вышеуказанная корреляция позволяет определить количество твердотопливной фракции, которое должно присутствовать в агломерированном продукте, чтобы обеспечить энергию, достаточную для поддержания кинетики процессов восстановления в процессе плавления в электродуговой печи.Correlating the amount of solid fuel fraction CR present in each agglomerated product makes it possible to establish a proper balance between the amount of solid fuel and the amount of iron oxides, both iron (II) oxide (FeO) and iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) . In addition, the above correlation makes it possible to determine the amount of solid fuel fraction that must be present in the sintered product in order to provide sufficient energy to maintain the kinetics of the reduction processes during the melting process in the electric arc furnace.

Поэтому полученный таким образом агломерированный продукт может быть непосредственно использован как шихтовый материал для электродуговой печи, потому что, благодаря уравновешиванию реагента-восстановителя и оксидов железа, для производства жидкого металла он получает часть необходимой для его восстановления энергии из самого топлива.Therefore, the agglomerated product obtained in this way can be directly used as a charge material for an electric arc furnace, because, due to the balancing of the reducing agent and iron oxides, for the production of liquid metal, it receives part of the energy necessary for its recovery from the fuel itself.

В еще одном варианте количество твердотопливной фракции CR меньше или равно 30 мас. % по отношению к массе упомянутой по меньшей мере одной фракции побочного продукта М, М1, М2, М3. Это количество твердотопливной фракции CR оказывается хорошим компромиссом между трудоемкостью получения агломерированного продукта и затратами на его производство.In another embodiment, the amount of solid fuel fraction CR is less than or equal to 30 wt. % with respect to the mass of said at least one fraction of the by-product M, M1, M2, M3. This amount of solid fuel fraction CR is a good compromise between the complexity of obtaining a sintered product and the cost of its production.

В еще одном варианте количество твердотопливной фракции CR меньше или равно 25 мас. % по отношению к общей массе твердого агломерированного продукта.In another embodiment, the amount of solid fuel fraction CR is less than or equal to 25 wt. % relative to the total weight of the solid agglomerated product.

В одном из вариантов шлак может содержать белый шлак и/или черный шлак.In one embodiment, the slag may contain white slag and/or black slag.

В частности, в одном из предпочтительных решений предусмотрено использование только белого шлака, так как в нем выше содержание гидравлических вяжущих веществ (например, гидроокиси кальция), чем в черном шлаке и, поэтому, он больше подходит для агломерационного связывания.In particular, one preferred solution is to use only white slag, since it has a higher content of hydraulic binders (eg calcium hydroxide) than black slag and is therefore more suitable for sinter bonding.

Возможен вариант, в котором неорганическое связующее вещество содержит шлак в сочетании с цементом.It is possible that the inorganic binder contains slag in combination with cement.

Использование шлака, белого и/или черного, который можно классифицировать как щелочное связующее вещество, повышает эффективность агломерационного связывания, делая прессованные продукты более плотными, что способствует повышению эффективности дальнейшего использования в электродуговой печи. Есть и экономическая выгода, поскольку шлак можно дешево получать в качестве отходов.The use of slag, white and/or black, which can be classified as an alkaline binder, improves the efficiency of sinter bonding, making the compacted products more dense, which improves the efficiency of further use in an electric arc furnace. There is also an economic benefit, since the slag can be obtained cheaply as waste.

Возможно решение, в котором цемент, если он присутствует, содержится в количестве от 6 мас. % до 14 мас. %, предпочтительно- от 8 мас. % до 12 мас. % по отношению к упомянутой по меньшей одной фракции М, М1, М2, М3 побочного продукта.Perhaps a solution in which the cement, if present, is contained in an amount of 6 wt. % up to 14 wt. %, preferably from 8 wt. % up to 12 wt. % with respect to said at least one fraction M, M1, M2, M3 of the by-product.

Возможны решения, в которых цемент- это портландцемент, предпочтительно типа III.Solutions are possible in which the cement is Portland cement, preferably type III.

В другом решении шлак присутствует в количестве от 2 мас. % до 10 мас. %, предпочтительно - от 5 мас. % до 9 мас. % по отношению к по меньшей одной фракции М, М1, М2, М3 побочного продукта.In another solution, the slag is present in an amount of 2 wt. % up to 10 wt. %, preferably from 5 wt. % up to 9 wt. % with respect to at least one fraction M, M1, M2, M3 of the by-product.

Белым шлаком называется шлак, получаемый в виде отходов от процессов внепечной металлургии, например, процессов рафинирования стали, которые обычно выполняются в ковше.White slag refers to slag obtained as waste from secondary metallurgy processes, such as steel refining processes, which are usually carried out in a ladle.

Черным шлаком называется шлак, получаемый в виде отходов от процессов плавления в электродуговой печи.Black slag is the slag obtained as waste from the melting processes in the electric arc furnace.

Внесение шлака при производстве твердого агломерированного продукта дает преимущество, состоящее в улучшении механических свойств самого агломерата благодаря образованию гидросиликата кальция игольчатой структуры и повышению гигроскопичности самого агломерата для удержания воды, необходимой для гидратации цемента, если таковой присутствует.The addition of slag in the production of a solid sintered product has the advantage of improving the mechanical properties of the agglomerate itself due to the formation of acicular calcium hydrosilicate and increasing the hygroscopicity of the agglomerate itself to hold the water needed to hydrate the cement, if present.

Кроме того, внесение шлака позволяет сократить необходимое количество цемента или подобного связующего вещества по сравнению с предшествующим уровнем техники и обеспечивает возможность регулировать щелочность шлака в печи, возможно, сокращая внесение агентов шлакообразования.In addition, the addition of slag makes it possible to reduce the required amount of cement or similar binder compared to the prior art and makes it possible to control the alkalinity of the slag in the furnace, possibly reducing the addition of slag forming agents.

Возможны решения, в которых агломерированный продукт содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из следующей группы: оксид кальция (СаО), называемый также негашеной известью, и карбонат кальция (СаСО3).Solutions are possible in which the agglomerated product contains at least one additive selected from the following group: calcium oxide (CaO), also called quicklime, and calcium carbonate (CaCO 3 ).

Возможно решение, в котором предлагаемый твердый агломерированный продукт не содержит бентонит и/или органические связующие вещества, такие как, например, моласса в качестве главных связующих веществ.A solution is possible in which the proposed solid agglomerated product does not contain bentonite and/or organic binders, such as, for example, molasse, as the main binders.

Дело в том, что эти вещества придают агломерированному продукту ненадлежащие механические свойства, если он подвергается действию температур выше 400°С. Цель предлагаемого изобретения может состоять также в получении агломерированного продукта, сохраняющего свои характеристики механической стойкости при температурах выше 400°С, предпочтительно - выше 600°С. Это делает возможным, например, добавление этих агрегированных продуктов к предварительно нагретому железу, полученному прямым восстановлением, при температурах около 600°С.The fact is that these substances impart inadequate mechanical properties to the agglomerated product if it is subjected to temperatures above 400°C. The aim of the invention may also be to obtain an agglomerated product that retains its mechanical resistance characteristics at temperatures above 400°C, preferably above 600°C. This makes it possible, for example, to add these aggregated products to preheated direct reduced iron at temperatures around 600°C.

Твердый агломерированный продукт может быть спрессованным, возможно, путем экструзии, продуктом, имеющим в поперечном сечении круглую, прямоугольную, многоугольную или также треугольную и т.п. форму.The solid agglomerated product may be compressed, possibly by extrusion, into a product having a cross section that is circular, rectangular, polygonal, or also triangular, and the like. shape.

В частности, твердый агломерированный продукт может быть продуктом, полученным экструзией.In particular, the solid agglomerated product may be an extruded product.

В некоторых вариантах твердый агломерированный продукт может быть приготовлен в форме гранул Р. Каждая гранула Р с обеспечением преимущества может иметь размеры от 8 мм до 25 мм и массу от 4 г до 25 г. Такие размеры и масса гранул позволяют получить агломерированный продукт, особенно пригодный для использования в электродуговых печах. При таких массе и размерах больше, чем в известных решениях, облегчается и упрощается производство гранул, которые, будучи загружены в печь, легко достигают металлической ванны, а не остаются на поверхности, например, поверх шлака.In some embodiments, the solid agglomerated product may be prepared in the form of P granules. Each P granule may advantageously be 8 mm to 25 mm in size and 4 g to 25 g in weight. for use in electric arc furnaces. With such a mass and dimensions greater than in the known solutions, the production of granules is facilitated and simplified, which, being loaded into the furnace, easily reach the metal pool, and do not remain on the surface, for example, on top of the slag.

Если производятся гранулы Р, то способ производства, блок-схема которого представлена на фиг. 1, предусматривает использование единой фракции М побочного продукта с размерами частиц менее 100 мкм.If pellets P are produced, then the production process, the flowchart of which is shown in FIG. 1 provides for the use of a single by-product fraction M with particle sizes less than 100 µm.

Единая фракция М побочного продукта может выходить из единой зоны сталелитейной линии, где эта фракция возникла, или же она может браться из разных частей сталелитейной линии.A single fraction M of the by-product may come from a single area of the steel line where this fraction originated, or it may be taken from different parts of the steel line.

Кроме того, единая фракция М побочного продукта может быть результатом более раннего процесса дробления и перемешивания нескольких фракций побочного продукта, имеющих намного больший размер частиц, чем те, что использованы для процесса получения гранул Р.In addition, a single by-product fraction M may be the result of an earlier crushing and mixing process of several by-product fractions having a much larger particle size than those used for the P pellet process.

Предпочтительно решение, когда по меньшей мере 50% фракции М побочного продукта имеет размеры частиц менее 25 мкм.A preferred solution is when at least 50% of the by-product fraction M has particle sizes less than 25 µm.

В одном варианте предусмотрено, что по меньшей мере 80% фракции М побочного продукта имеет размеры частиц менее 45 мкм.In one embodiment, it is provided that at least 80% of the fraction M of the by-product has a particle size of less than 45 microns.

В этом решении предусмотрено, что в случае, если хотя бы часть фракции побочного продукта имеет размеры частиц более 100 мкм, то, чтобы получить желаемые размеры частиц, эту часть, или же всю фракцию, подвергают дроблению.This solution provides that if at least part of the fraction of the by-product has a particle size of more than 100 μm, then in order to obtain the desired particle size, this part, or the entire fraction, is subjected to crushing.

Предлагаемый способ предусматривает затем определение, например, путем лабораторных испытаний, массового количества железа Fe2+_tot, содержащегося в первой части, содержащей оксид железа (II) (FeO), и массового количества железа Fe3+_tot, содержащегося во второй части, содержащей оксид железа (III) Fe2О3).The proposed method then involves determining, for example, by laboratory tests, the mass amount of iron Fe 2+ _tot contained in the first part containing iron (II) oxide (FeO), and the mass amount of iron Fe 3+ _tot contained in the second part containing iron oxide (III) Fe 2 O 3 ).

Исключительно для примера, может быть предусмотрено определение массовых количеств железа Fe2+_tot и железа Fe3+_tot по следующим формулам:By way of example only, it may be possible to determine the mass amounts of iron Fe 2+ _tot and iron Fe 3+ _tot according to the following formulae:

Fe2+_tot=%Fe2+_М*MFe 2+ _tot \u003d% Fe 2+ _ M * M

Fe3+_tot=%Fe3+_М*MFe 3+ _tot \u003d% Fe 3+ _ M * M

где M - масса фракции побочного продукта, %Fe2+_М и %Fe3+_М - соответственно, процентное содержание железа Fe2+и железа Fe3+, присутствующих во фракции побочного продукта.where M is the mass of the by-product fraction, %Fe 2+ _ M and % Fe 3+ _ M are, respectively, the percentage of iron Fe 2+ and iron Fe 3+ present in the by-product fraction.

В некоторых вариантах %Fe2+_М и %Fe3+_М могут быть измерены путем эксперимента и/или с помощью измерительных методов.In some embodiments, %Fe 2+ _ M and %Fe 3+ _ M can be measured by experiment and/or using measurement methods.

Возможно решение, предусматривающее, что фракция М побочного продукта имеет степень металлизации, то есть содержание металлического железа по отношению к общему содержанию железа, от 15% до 40%.A solution is possible, providing that the by-product fraction M has a degree of metallization, that is, a metallic iron content relative to the total iron content, from 15% to 40%.

Возможно решение, в котором предусмотрена предрасположенность по меньшей мере твердотопливной фракции CR и связующего вещества. Количество твердотопливной фракции CR определяют по формулам, которые приводились выше.A solution is possible, in which the predisposition of at least the solid fuel fraction CR and the binder is provided. The amount of solid fuel fraction CR is determined by the formulas given above.

Возможно решение, в котором связующие вещества, или часть из них, и твердотопливная фракция CR, или ее часть, подвергают дроблению с целью уменьшения размеров частиц, например, до величины менее 100 мкм.A solution is possible in which the binders, or part of them, and the solid fuel fraction CR, or part thereof, are subjected to crushing in order to reduce the particle size, for example, to less than 100 μm.

Затем фракцию побочного продукта, связующие вещества и твердотопливную фракцию CR перемешивают с добавлением воды для получения смеси ZP.Then the by-product fraction, binders and solid fuel fraction CR are mixed with the addition of water to obtain a mixture of ZP.

В одном варианте перед перемешиванием выполняют дозирование неорганического связующего вещества, твердотопливной фракции CR и фракции М побочного продукта.In one embodiment, dosing of the inorganic binder, solid fuel fraction CR and fraction M of the by-product is performed prior to mixing.

Способ приготовления гранул Р предусматривает затем агломерирование или холодное гранулирование смеси ZP для получения частиц агломерата SP.The process for preparing granules P then involves agglomerating or cold granulating the mixture ZP to obtain agglomerate particles SP.

Холодное агломерирование может выполняться с помощью гранулятора с вращающимся диском. Благодаря вращению диска и когезии и пластичности фракции побочного продукта, а также добавлению надлежащего количества воды образуются сферические ядра, которые в процессе вращения диска увеличиваются в размерах, а затем выгружаются в виде агломерата SP с частицами по существу сферической формы.Cold agglomeration can be carried out with a rotary disc granulator. Due to the rotation of the disk and the cohesion and plasticity of the by-product fraction, and the addition of the proper amount of water, spherical nuclei are formed, which increase in size during the rotation of the disk, and then are discharged as an SP agglomerate with particles of essentially spherical shape.

Способ предусматривает далее операцию сортировки, в ходе которой агломерат SP просеивают, оставляя только частицы определенного размера.The method further includes a sorting operation in which the SP agglomerate is screened leaving only particles of a certain size.

Агломерат SP с размерами частиц менее требуемых, отправляют на повторную переработку, например, загружают в установку для перемешивания на стадии перемешивания, или же в гранулятор.Agglomerate SP with particle sizes less than required is sent for recycling, for example, loaded into a mixing plant in the mixing stage, or into a granulator.

После сортировки предусмотрено отверждение. На этой стадии частицы агломерата SP приобретают желаемые механические свойства гранул Р, в том числе благодаря реакциям гидратации, происходящим между связующими веществами, например, между цементом и шлаком.After sorting, curing is provided. At this stage, the particles of the agglomerate SP acquire the desired mechanical properties of the granules P, also due to hydration reactions occurring between binders, for example between cement and slag.

В одном из вариантов твердый агломерированный продукт может производиться в виде брикетов В. Размер брикета В может составлять от 20 мм до 60 мм, а его масса - от 15 г до 300 г.In one embodiment, the solid agglomerated product may be produced in the form of briquettes B. The size of the briquette B may be from 20 mm to 60 mm and its weight from 15 g to 300 g.

В случае приготовления брикетов В способ производства, блок-схема которого представлена на фиг.2, предусматривает наличие по меньшей мере двух, в данном случае трех, фракций М1, М2 и М3 побочного продукта, при этом по меньшей мере первая фракция имеет размер частиц менее 100 мкм, а во второй фракции, а в данном случае во второй фракции М2 и третьей фракции М3 побочного продукта частицы с размерами от 100 мкм до 8 мм, предпочтительно - от 100 мкм до 4 мм составляют по меньшей мере 80% самого побочного продукта.In the case of the preparation of briquettes B, the production method, the block diagram of which is presented in figure 2, provides for the presence of at least two, in this case three, fractions M1, M2 and M3 of the by-product, while at least the first fraction has a particle size of less than 100 µm, and in the second fraction, and in this case in the second fraction M2 and the third fraction M3 of the by-product, particles with sizes from 100 µm to 8 mm, preferably from 100 µm to 4 mm, constitute at least 80% of the by-product itself.

Предпочтительно решение, когда по меньшей мере 50% первой фракции М1 побочного продукта имеет размер частиц менее 25 мкм.Preferably, the solution is when at least 50% of the first fraction M1 of the by-product has a particle size of less than 25 microns.

Возможно решение, в котором степень металлизации первой фракции М1 побочного продукта, то есть степень восстановления в ней оксидов железа (FeO и/или Fе2О3) до металлического железа, составляет от 15% до 40%.A solution is possible in which the degree of metallization of the first fraction M1 of the by-product, that is, the degree of reduction of iron oxides (FeO and/or Fe 2 O 3 ) to metallic iron in it, is from 15% to 40%.

В еще одном варианте степень металлизации второй фракции М2 побочного продукта, то есть степень восстановления оксидов железа (FeO и/или Fe2O3) до металлического железа, ниже 6%.In yet another embodiment, the degree of metallization of the second fraction M2 of the by-product, that is, the degree of reduction of iron oxides (FeO and/or Fe 2 O 3 ) to metallic iron, is below 6%.

В еще одном варианте степень металлизации третьей фракции МЗ побочного продукта, то есть степень восстановления в ней оксидов железа (FeO и/или Fе2О3) до металлического железа, составляет от 70% до 100%.In yet another embodiment, the degree of metallization of the third fraction of the MOH by-product, that is, the degree of reduction of iron oxides (FeO and/or Fe 2 O 3 ) to metallic iron in it, is from 70% to 100%.

В ходе осуществления предлагаемого способа предусмотрена стадия определения для всех фракций М1, М2 и М3 побочного продукта, например, путем лабораторных испытаний, массового количества железа Fe2+_tot, содержащегося в первой части, содержащей оксид железа (II) (FeO), и массового количества железа Fe3+_tot, содержащегося во второй части, содержащей оксид железа (III) (Fe2O3).During the implementation of the proposed method, the step of determining for all fractions M1, M2 and M3 of the by-product, for example, by laboratory tests, the mass amount of iron Fe 2+ _tot contained in the first part containing iron oxide (II) (FeO), and the mass the amount of iron Fe 3+ _tot contained in the second part containing iron oxide (III) (Fe 2 O 3 ).

Это определение может быть выполнено для каждой фракции М1, М2 или М3 побочного продукта отдельноThis determination can be made for each fraction M1, M2 or M3 of the by-product separately.

Исключительно для примера, в иллюстративном варианте с тремя фракциями побочного продукта, можно определить, например, путем лабораторных испытаний, соответствующее значение процентного содержания железа Fe2+, Fe3+ в каждой фракции побочного продукта, то есть, определить %Fe2+_М1, %Fe3+_М1, %Fe2+_М2, %Fe3+_М2, %Fe2+_М3, %Fe3+_М3.By way of example only, in an illustrative variant with three by-product fractions, it is possible to determine, for example, by laboratory tests, the corresponding value of the percentage of iron Fe 2+ , Fe 3+ in each by-product fraction, that is, to determine %Fe 2+ _ M1 , % Fe 3+ _ M1 , % Fe 2+ _ M2 , % Fe 3+ _ M2 , % Fe 2+ _ M3 , % Fe 3+ _ M3 .

В качестве функции от значений процентного содержания железа Fe2+, Fe3+ можно определить массовые количества Fe2+_tot и Fe3+_tot по следующим формулам:As a function of the values of the percentage of iron Fe 2+ , Fe 3+ , you can determine the mass amounts of Fe 2+ _tot and Fe 3+ _tot using the following formulas:

Fe2+_tot=%Fe2+_M1*M1+%Fe2+_М2*M2+%Fe2+_М3*M3Fe 2+ _tot \u003d% Fe 2+ _ M1 * M1 +% Fe 2+ _ M2 * M2 +% Fe 2+ _ M3 * M3

Fe3+_tot=%Fe3+_M1*M1+%Fe3+_M2*M2+%Fe3+_М3*M3.Fe 3+ _tot \u003d% Fe 3+ _ M1 * M1 +% Fe 3+ _ M2 * M2 +% Fe 3+ _ M3 * M3.

Затем эти массовые количества используют для определения массы твердотопливной фракции CR, которую нужно добавить для получения брикетов В.These mass amounts are then used to determine the mass of solid fuel fraction CR to be added to produce briquettes B.

Предусмотрено внесение неорганического связующего вещества, способного связывать вместе фракции М1, М2, М3 и твердотопливную фракцию CR.It is envisaged to introduce an inorganic binder capable of binding together the fractions M1, M2, M3 and the solid fuel fraction CR.

В отношении способа производства гранул предусмотрено также, что связующие вещества или часть из них и твердотопливная фракция CR или ее часть могут подвергаться дроблению с целью уменьшения размеров частиц, например, до величины менее 100 мкм.With regard to the method for the production of granules, it is also provided that the binders or a part of them and the solid fuel fraction CR or a part thereof can be crushed in order to reduce the particle size, for example, to a value of less than 100 μm.

Затем фракции М1, М2 и М3 побочного продукта, связующие вещества и твердотопливную фракцию CR перемешивают с добавлением воды с целью получения смеси ZB.The by-product fractions M1, M2 and M3, the binders and the solid fuel fraction CR are then mixed with the addition of water to obtain a mixture ZB.

В одном варианте перед перемешиванием неорганического связующего вещества, твердотопливной фракции CR и фракций М1, М2 и М3 побочного продукта выполняют дозирование.In one embodiment, dosing is performed prior to mixing the inorganic binder, the CR solid fuel fraction, and the by-product fractions M1, M2, and M3.

Приготовление брикетов В затем предусматривает холодное агломерирование или брикетирование смеси ZB с целью получения агломерата SB.The preparation of briquettes B then involves cold agglomeration or briquetting of the mixture ZB in order to obtain agglomerate SB.

Холодное агломерирование может выполняться прессованием, например, в цикле механического компактирования при высоких давлениях.Cold agglomeration can be carried out by pressing, for example, in a mechanical compaction cycle at high pressures.

Исключительно для примера, смесь ZB можно пропускать между двумя вращающимися в противоположных направлениях валками. На поверхности этих валков выполнены пресс-формы. Когда смесь ZB проходит между валками, материал уплотняется и формируются брикеты желаемой формы и размеров.By way of example only, the ZB mixture can be passed between two counter-rotating rollers. Molds are made on the surface of these rolls. As the ZB mix passes between the rollers, the material is compacted and briquettes of the desired shape and size are formed.

Способ предусматривает далее сортировку, в ходе которой брикеты, полученные холодным агломерированием, просеивают, оставляя только брикеты определенного размера.The method further provides for sorting, during which the briquettes obtained by cold agglomeration are screened, leaving only briquettes of a certain size.

Брикеты с размерами меньше требуемых отправляют на повторную переработку, например, загружают в установку для перемешивания на стадии перемешивания, или же в брикетный пресс.Briquettes with sizes less than required are sent for recycling, for example, they are loaded into a mixing plant at the mixing stage, or into a briquette press.

После сортировки предусмотрено отверждение. На этой стадии брикеты В приобретают желаемые механические свойства благодаря реакциям гидратации, происходящим между связующими веществами, например, между цементом и шлаком.After sorting, curing is provided. At this stage, the briquettes B acquire the desired mechanical properties due to hydration reactions taking place between binders, for example between cement and slag.

В приводимой ниже таблице представлены данные по составу для двух примеров твердого агломерированного продукта в сухой массе, то есть без учета воды.The table below provides compositional data for two examples of a solid agglomerated product in dry matter, i.e. excluding water.

Figure 00000001
Figure 00000001

Другим аспектом предлагаемого изобретения предусмотрено, что после отверждения гранулы Р имеют прочность на сжатие (то есть способность до разрушения выдерживать помещенный на гранулу вес) более 300 Н на гранулу.Another aspect of the invention provides that, after curing, the granules P have a compressive strength (that is, the ability to withstand the weight placed on the granule before breaking) of more than 300 N per granule.

Кроме того, полученные описанным выше способом гранулы Р могут подвергаться испытанию на устойчивость при падении с высоты, то есть на способность выдерживать повторные падения с определенной высоты, число которых должно быть более 20.In addition, the pellets P obtained as described above can be subjected to a drop resistance test, i.e. the ability to withstand repeated falls from a certain height, the number of which should be more than 20.

Еще одним аспектом предлагаемого изобретения предусмотрено, что после отверждения брикеты В имеют прочность на сжатие (то есть способность до разрушения выдерживать помещенный на брикет вес) более 1200 Н на брикет.Another aspect of the present invention provides that, after curing, the briquettes B have a compressive strength (ie the ability to withstand the weight placed on the briquette before breaking) of more than 1200 N per briquette.

Должно быть понятно, что в пределах объема изобретения в отношении твердого агломерированного продукта, описанного выше, возможны модификации и/или дополнения.It should be understood that modifications and/or additions are possible within the scope of the invention with respect to the solid agglomerated product described above.

Понятно также, что хотя изобретение описано на конкретных примерах, специалист сможет создать много других эквивалентных разновидностей твердого агломерированного продукта, имеющих признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения, и, следовательно, попадающих в обеспечиваемый ею объем охраны.It will also be understood that although the invention has been described in terms of specific examples, the skilled artisan will be able to create many other equivalent solid agglomerated products that have the features set forth in the appended claims and therefore fall within the scope of protection provided therein.

Claims (24)

1. Твердый агломерированный продукт, пригодный для использования в качестве шихтового материала для электродуговой печи, содержащий1. Solid agglomerated product suitable for use as a charge material for an electric arc furnace, containing - по меньшей мере одну фракцию (М, М1, М2, М3) побочного продукта сталелитейного процесса, имеющую первую часть, содержащую оксид железа (II) (FeO), и вторую часть, содержащую оксид железа (III) (Fe2O3),- at least one fraction (M, M1, M2, M3) of a by-product of the steelmaking process, having a first part containing iron (II) oxide (FeO) and a second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) , - твердотопливную фракцию (CR), содержащую углерод (C_fix),- solid fuel fraction (CR) containing carbon (C_fix), - по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество для агломерирования упомянутых по меньшей мере одной фракции (М, М1, М2, М3) побочного продукта и твердотопливной фракции (CR) друг с другом и придания агломерированному продукту механических характеристик, обеспечивающих хранение и транспортировку,- at least one inorganic binder for agglomerating said at least one fraction (M, M1, M2, M3) of the by-product and the solid fuel fraction (CR) with each other and imparting to the agglomerated product mechanical characteristics that ensure storage and transportation, характеризующийся тем, что упомянутая твердотопливная фракция (CR) содержится в массовом количестве, определяемом по формуле CR=K⋅CS/C_fix, гдеcharacterized in that said solid fuel fraction (CR) is contained in a mass amount determined by the formula CR=K⋅CS/C_fix, where K - постоянное число от 1,2 до 2,5,K is a constant number from 1.2 to 2.5, CS - массовое количество стехиометрического углерода, определенное по формуле CS=0,11⋅(Fe2+_tot) + 0,16⋅(Fe3+_tot), где Fe2+_tot - массовое количество железа, содержащегося в упомянутой первой части, Fe3+_tot - массовое количество железа, содержащегося в упомянутой второй части, при этом неорганическое связующее вещество по меньшей мере частично содержит шлак, при этом упомянутый шлак представляет собой белый шлак и/или черный шлак, причем белый шлак является отходом процессов вторичной металлургии, а черный шлак является отходом процесса плавки в электродуговой печи.CS is the mass amount of stoichiometric carbon, determined by the formula CS=0.11⋅(Fe 2+ _tot) + 0.16⋅(Fe 3+ _tot), where Fe 2+ _tot is the mass amount of iron contained in the mentioned first part, Fe 3+ _tot - mass amount of iron contained in said second part, while the inorganic binder at least partially contains slag, while said slag is white slag and/or black slag, moreover, white slag is a waste from secondary metallurgy processes, and black slag is a waste from the smelting process in the electric arc furnace. 2. Продукт по п. 1, характеризующийся тем, что упомянутое по меньшей мере одно связующее вещество содержит шлак в сочетании с цементом.2. Product according to claim 1, characterized in that said at least one binder contains slag in combination with cement. 3. Продукт по п. 2, характеризующийся тем, что содержание цемента составляет от 6 до 14 мас. %, предпочтительно от 8 до 12 мас. % по отношению к упомянутой по меньшей мере одной фракции (М, М1, М2, М3) побочного продукта.3. The product according to p. 2, characterized in that the cement content is from 6 to 14 wt. %, preferably from 8 to 12 wt. % relative to said at least one fraction (M, M1, M2, M3) of the by-product. 4. Продукт по п. 2, характеризующийся тем, что содержание шлака составляет от 2 до 10 мас. %, предпочтительно от 5 до 9 мас. % по отношению к упомянутой по меньшей одной фракции (М, М1, М2, М3) побочного продукта.4. The product according to p. 2, characterized in that the slag content is from 2 to 10 wt. %, preferably from 5 to 9 wt. % with respect to said at least one fraction (M, M1, M2, M3) of the by-product. 5. Продукт по любому из пп. 1-4, характеризующийся тем, что он содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из следующей группы: оксид кальция (СаО), карбонат кальция (СаСО3).5. The product according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that it contains at least one additive selected from the following group: calcium oxide (CaO), calcium carbonate (CaCO 3 ). 6. Продукт по любому из пп. 1-5, характеризующийся тем, что он получен в форме гранул (Р).6. The product according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that it is obtained in the form of granules (P). 7. Продукт по любому из пп. 1-5, характеризующийся тем, что он получен в форме брикетов (В).7. The product according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that it is obtained in the form of briquettes (B). 8. Продукт по любому из пп. 1-5, характеризующийся тем, что он получен экструзией.8. The product according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that it is obtained by extrusion. 9. Способ производства твердого агломерированного продукта, содержащий следующие стадии:9. A method for the production of a solid agglomerated product, comprising the following steps: - обеспечивают наличие по меньшей мере одной фракции (М, М1, М2, М3) побочного продукта, имеющей первую часть, содержащую оксид железа (II) (FeO), и вторую часть, содержащую оксид железа (III) (Fe2O3),- ensure the presence of at least one fraction (M, M1, M2, M3) of a by-product having a first part containing iron (II) oxide (FeO) and a second part containing iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) , - обеспечивают наличие твердотопливной фракции (CR), содержащей углерод (C_fix),- ensure the presence of a solid fuel fraction (CR) containing carbon (C_fix), - перемешивают упомянутую по меньшей мере одну фракцию (М, М1, М2, М3) побочного продукта с упомянутой твердотопливной фракцией (CR) и с по меньшей мере одним неорганическим связующим веществом и осуществляют агломерирование или холодное гранулирование, сортировку и отверждение полученных частиц агломерата для получения упомянутого твердого агломерированного продукта,mixing said at least one fraction (M, M1, M2, M3) of the by-product with said solid fuel fraction (CR) and at least one inorganic binder and agglomerating or cold granulating, sorting and curing the resulting agglomerate particles to obtain said solid agglomerated product, характеризующийся тем, что перед перемешиванием определяют массовое количество твердотопливной фракции (CR) по формуле CR=K⋅CS/C_fix, где K - постоянное число от 1,2 до 2,5,characterized in that before mixing, the mass amount of the solid fuel fraction (CR) is determined by the formula CR=K⋅CS/C_fix, where K is a constant number from 1.2 to 2.5, CS - массовое количество стехиометрического углерода, определенное по формуле CS=0,11⋅(Fe2+_tot) + 0,16⋅(Fe3+_tot), где Fe2+_tot - массовое количество железа, содержащегося в первой части, Fe3+_tot - массовое количество железа, содержащегося во второй части, при этом упомянутое неорганическое связующее вещество по меньшей мере частично содержит шлак, при этом упомянутый шлак представляет собой белый шлак и/или черный шлак, причем белый шлак является отходом процессов вторичной металлургии, а черный шлак является отходом процесса плавки в электродуговой печи.CS is the mass amount of stoichiometric carbon, determined by the formula CS=0.11⋅(Fe 2+ _tot) + 0.16⋅(Fe 3+ _tot), where Fe 2+ _tot is the mass amount of iron contained in the first part, Fe 3+ _tot - mass amount of iron contained in the second part, while said inorganic binder at least partially contains slag, while said slag is white slag and/or black slag, and white slag is a waste from secondary metallurgy processes, and black slag is a waste product of the electric arc furnace smelting process. 10. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что упомянутое по меньшей мере одно связующее веществ содержит шлак в сочетании с цементом.10. The method according to claim 9, characterized in that said at least one binder contains slag in combination with cement. 11. Способ по п. 9 или 10, характеризующийся тем, что на упомянутой стадии перемешивания вносят по меньшей мере одну добавку из следующей группы: оксид кальция (СаО), карбонат кальция (СаСО3).11. Method according to claim 9 or 10, characterized in that at least one additive from the following group is added at said mixing step: calcium oxide (CaO), calcium carbonate (CaCO 3 ). 12. Способ по любому из пп. 9-11, характеризующийся тем, что содержит стадию приготовления гранул (Р), при этом перед перемешиванием обеспечивают наличие единой фракции (М) побочного продукта с размерами частиц менее 100 мкм.12. The method according to any one of paragraphs. 9-11, characterized in that it contains the stage of preparation of granules (P), while before mixing, a single fraction (M) of a by-product with a particle size of less than 100 microns is provided. 13. Способ по любому из пп. 9-11, характеризующийся тем, что содержит стадию приготовления брикетов (В), при этом обеспечивают наличие первой фракции (М1) побочного продукта с размерами частиц менее 100 мкм и по меньшей мере второй фракции (М2, М3) побочного продукта с размерами частиц от 100 мкм до 8 мм.13. The method according to any one of paragraphs. 9-11, characterized in that it contains the step of preparing briquettes (B), while providing the first fraction (M1) of the by-product with particle sizes less than 100 μm and at least the second fraction (M2, M3) of the by-product with particle sizes from 100 µm to 8 mm.
RU2021108168A 2018-09-27 2019-09-25 Solid agglomerated product based on iron oxides and its production method RU2783389C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000008995 2018-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021108168A RU2021108168A (en) 2022-09-26
RU2783389C2 true RU2783389C2 (en) 2022-11-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6918944B2 (en) * 2002-05-28 2005-07-19 Tetsugen Corporation Carbon containing nonfired agglomerated ore for blast furnace and production method thereof
EP1624079A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-08 Heinz Hafner Process for winning iron from waste material containing iron oxides and briquette for carrying out this process
RU2292405C2 (en) * 2000-02-21 2007-01-27 Сергей Александрович Карпов Annealing-free method for processing fine-grain iron -containing waste materials of metallurgical production including oiled scale
JP2008095177A (en) * 2006-09-11 2008-04-24 Nippon Steel Corp Method for producing carbon-containing unfired pellets for blast furnace
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2292405C2 (en) * 2000-02-21 2007-01-27 Сергей Александрович Карпов Annealing-free method for processing fine-grain iron -containing waste materials of metallurgical production including oiled scale
US6918944B2 (en) * 2002-05-28 2005-07-19 Tetsugen Corporation Carbon containing nonfired agglomerated ore for blast furnace and production method thereof
EP1624079A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-08 Heinz Hafner Process for winning iron from waste material containing iron oxides and briquette for carrying out this process
JP2008095177A (en) * 2006-09-11 2008-04-24 Nippon Steel Corp Method for producing carbon-containing unfired pellets for blast furnace
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3953420B2 (en) Method for producing metallized briquette
CN103114201B (en) Agglomeration method for iron containing dust slime of iron and steel plants
Pal et al. Development on iron ore pelletization using calcined lime and MgO combined flux replacing limestone and bentonite
AU2019473210B2 (en) Process for producing an iron ore fines agglomerate and the agglomerate product
US10815548B2 (en) Method for producing briquettes from pellet fines, DRI sludge, DRI fines and dust from DRI dedusting systems, for industrial use in direct-reduced iron production processes
US9011573B2 (en) Process for recycling of steel industry iron bearing by-products, pellet obtained in that process and use thereof
CN113166843B (en) Solid agglomeration products based on iron oxides and corresponding production methods
JP4603628B2 (en) Blast furnace operation method using carbon-containing unfired pellets
JP5512205B2 (en) Strength improvement method of raw material for agglomerated blast furnace
Singh et al. Briquetting Technologies for Minerals and Metallurgical Applications: A Review
RU2783389C2 (en) Solid agglomerated product based on iron oxides and its production method
RU2829748C1 (en) Solid agglomerated product based on iron oxides and method for production thereof
CN113366128A (en) A method of briquetting coal from pellet fines, DRI sludge, DRI fines and residual fines from DRI dust treatment system
CN110042227A (en) Sinter and preparation method thereof
US20240060150A1 (en) Solid agglomerated product based on iron oxides and corresponding production method
Schwelberger et al. Innovative solutions for recycling of by-products
RU2781327C1 (en) Method for creating iron ore fines agglomerate and agglomerated product
Pal et al. Development of carbon composite iron ore slime briquettes for using in ironmaking
JPS60184642A (en) Method for manufacturing non-calcined agglomerate ore
JP5861453B2 (en) Agglomeration method and recycling method of shredder dust
CZ2005629A3 (en) Ingredient scrap briquette and process for producing thereof
CN114763581A (en) Solid waste pelletizing process and efficient sintering method thereof
Singh et al. Use of cement-bonded agglomerates as burden material for blast furnaces
Aleksandrovich Noskov et al. Briquetting of Mining and Metallurgical Wastes