RU2788771C1 - Sludge coal briquette - Google Patents
Sludge coal briquette Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788771C1 RU2788771C1 RU2022111476A RU2022111476A RU2788771C1 RU 2788771 C1 RU2788771 C1 RU 2788771C1 RU 2022111476 A RU2022111476 A RU 2022111476A RU 2022111476 A RU2022111476 A RU 2022111476A RU 2788771 C1 RU2788771 C1 RU 2788771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- briquette
- gas cleaning
- production
- sludge
- binder
- Prior art date
Links
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии подготовки и производства брикетов для использования при производстве стали.The invention relates to a technology for the preparation and production of briquettes for use in steel production.
Известен брикет, включающий углеродсодержащие, железосодержащие и цинксодержащие материалы и связующее. В качестве углеродсодержащего материала используют шламы доменной газоочистки, в качестве железосодержащего и цинкосодержащего материала используют пыль газоочистки электросталеплавильного производства, а в качестве связующего - жидкое стекло. Соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: шламы доменной газоочистки 5-30, пыль газоочистки электросталеплавильного производства 45-92, жидкое стекло 3-25. Изобретение позволит утилизировать отходы производства [патент RU 2356953, МПК C22B1/243, C22B7/00, 2009].Known briquette, including carbon-containing, iron-containing and zinc-containing materials and a binder. Sludge from blast-furnace gas cleaning is used as a carbon-containing material, gas cleaning dust of electric steelmaking production is used as an iron-containing and zinc-containing material, and liquid glass is used as a binder. The ratio of components in the briquette is as follows, wt %: sludge from blast-furnace gas cleaning 5-30, gas cleaning dust from electric steelmaking production 45-92, liquid glass 3-25. The invention will allow to dispose of production waste [patent RU 2356953, IPC C22B1/243, C22B7/00, 2009].
Недостатком данного брикета является высокий расход связующего (жидкого стекла) и, как следствие, разбавление содержания ценных компонентов брикета (железа, цинка). Также брикет указанного состава невозможно получить методом экструзии.The disadvantage of this briquette is the high consumption of the binder (liquid glass) and, as a consequence, the dilution of the content of valuable components of the briquette (iron, zinc). Also, a briquette of the specified composition cannot be obtained by extrusion.
Наиболее близким является брикет, содержащий термообработанную смесь состава, мас. %: отход металлургического производства в виде маслоокалиносодержащего шлама и/или колошниковой пыли, и/или железной окалины - 10-60, производное сульфокислоты или мелассы - 1-15, извести - 0,01-10 и коксовой или угольной мелочи - до 100, причем известь равномерно распределена в смеси или нанесена на брикет в виде слоя насыщенного водного раствора извести с добавкой 5-30 мас.% производного сульфокислоты или мелассы [патент RU 2123029, МПК C10L5/48, C10L5/16, C10L5/12, 1998].The closest is a briquette containing a heat-treated mixture of the composition, wt. %: waste from metallurgical production in the form of oil and scale-containing sludge and / or flue dust, and / or iron scale - 10-60, a derivative of sulfonic acid or molasses - 1-15, lime - 0.01-10 and coke or coal fines - up to 100, moreover, the lime is evenly distributed in the mixture or applied to the briquette in the form of a layer of a saturated aqueous solution of lime with the addition of 5-30 wt.% derivative of sulfonic acid or molasses [patent RU 2123029, IPC C10L5/48, C10L5/16, C10L5/12, 1998].
Недостатками данного брикета являются: высокая трудоемкость способа производства, разбавление содержания ценных компонентов брикета (железа, цинка) большим количеством связующего (мелассы), необходимость термообработки. Также брикет такого состава не получить методом экструзии. The disadvantages of this briquette are: high labor intensity of the production method, dilution of the valuable components of the briquette (iron, zinc) with a large amount of binder (molasses), the need for heat treatment. Also, a briquette of this composition cannot be obtained by extrusion.
Технический результат изобретения - получение состава брикета пригодного для дальнейшего его применения при производстве стали, отвечающего необходимым требованиям сталеплавильного производства к железосодержащим материалам по влажности, транспортной прочности, высокому содержанию железа, наличию восстановителя в составе брикета (углерода), производительности линии брикетирования.The technical result of the invention is to obtain a briquette composition suitable for its further use in steel production, meeting the necessary requirements of steelmaking for iron-containing materials in terms of humidity, transport strength, high iron content, the presence of a reducing agent in the composition of the briquette (carbon), the performance of the briquetting line.
Указанный технический результат достигается тем, что шламоугольный брикет, включающий углеродсодержащие и железосодержащие материалы, а также связующее, согласно изобретению состоит из шлама доменной газоочистки, пыли газоочистки электросталеплавильного производства и промасленной окалины прокатного производства, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that the sludge coal briquette, including carbon-containing and iron-containing materials, as well as a binder, according to the invention, consists of blast-furnace gas cleaning sludge, gas cleaning dust of electric steelmaking production and oiled scale of rolling production, in the following ratio of components, wt.%:
Шлам доменной газоочистки - 20,0 - 50,0;Sludge from blast-furnace gas cleaning - 20.0 - 50.0;
Пыль газоочистки Dust gas cleaning
электросталеплавильного производства - 30,0 - 60,0;electric steelmaking production - 30.0 - 60.0;
Промасленная окалина прокатного Oiled mill scale
производства - 20,0 - 40,0;production - 20.0 - 40.0;
Связующее - 0,3 - 10,0, Binder - 0.3 - 10.0,
при этом, брикет выполнен цилиндрической формы диаметром не более 60 мм, длиной не более 150 мм и характеризуется сопротивлением усилию на раздавливание не менее 80 кгс/см2. at the same time, the briquette is made of a cylindrical shape with a diameter of not more than 60 mm, a length of not more than 150 mm and is characterized by a resistance to crushing force of at least 80 kgf/cm 2 .
Содержание железа в шламе доменной газоочистки, пыли газоочистки электросталеплавильного производства и промасленной окалины прокатного производства должно быть не менее 25, 25 и 35 %, соответственно.The iron content in blast furnace gas cleaning sludge, gas cleaning dust of electric steelmaking production and oiled scale of rolling production should be at least 25, 25 and 35%, respectively.
Содержание углерода и CaO в брикете составляет не менее 10,0 и 5,0 % соответственно.The content of carbon and CaO in the briquette is at least 10.0 and 5.0%, respectively.
В качестве связующего применяют цемент или жидкое стекло, или муку, или патоку, или лигносульфонат, или поливинилацетат, или органическое связующее, или полимерное связующее.As a binder, cement or liquid glass, or flour, or molasses, or lignosulfonate, or polyvinyl acetate, or an organic binder, or a polymeric binder is used.
Сущность изобретения.The essence of the invention.
Шлам доменной газоочистки вводится в состав брикета как углеродосодержащая составляющая, причем при использовании его менее 20% снижается содержание восстановителя (углерода) для стехиометрической реакции восстановления железа брикета, а при увеличении более 50% в состав брикета вносится избыточный углерод, необходимость в теплотворной способности которого в условиях плавки с избыточным тепловым балансом отсутствует, общее же железо брикета разбавляется и, как следствие, снижается экономическая целесообразность использования при производстве стали.Blast-furnace gas cleaning sludge is introduced into the composition of the briquette as a carbon-containing component, and when it is used less than 20%, the content of the reducing agent (carbon) for the stoichiometric reaction of the reduction of iron in the briquette decreases, and with an increase of more than 50%, excess carbon is introduced into the composition of the briquette, the need for the calorific value of which is there is no excess heat balance in melting conditions, while the total iron of the briquette is diluted and, as a result, the economic feasibility of using it in steel production decreases.
Содержание в брикете пыли газоочистки электросталеплавильного производства менее 30% приводит к ухудшению брикетируемости и низкой механической прочности в виду малого количества мелкой по гранулометрическому составу фракции в составе брикета, а при содержании пыли более 60% наблюдается охрупчивание брикета, а также снижение производительности линии брикетирования.The content in the briquette of gas cleaning dust of electric steelmaking production of less than 30% leads to a deterioration in briquetting and low mechanical strength due to the small amount of a fine particle size fraction in the composition of the briquette, and with a dust content of more than 60%, embrittlement of the briquette is observed, as well as a decrease in the productivity of the briquetting line.
В качестве железосодержащей составляющей в состав брикета вводится промасленная окалина прокатного производства, причем содержание менее 20% влечет за собой ухудшение механической прочности брикета на выходе из фильеры экструдера, а при увеличении более 40% брикет избыточно увлажняется и как следствие снижается механическая прочность брикета и производительность агрегата. Масло в составе брикета работает на его уплотнение и прочность, а также позволяет поддерживать брикетируемость и производительность при волатильности параметров шихты по влажности, соотношению пропорций компонентов.As an iron-containing component, oily mill scale is introduced into the composition of the briquette, and the content of less than 20% entails a deterioration in the mechanical strength of the briquette at the outlet of the extruder die, and with an increase of more than 40%, the briquette is excessively moistened and, as a result, the mechanical strength of the briquette and the productivity of the unit are reduced . The oil in the composition of the briquette works on its compaction and strength, and also allows you to maintain briquetting and productivity with the volatility of the charge parameters in terms of moisture content, the ratio of the proportions of the components.
Использование связующего в количестве менее 0,3% не представляется возможным в виду отсутствия связующих, позволяющих получить требуемую механическую прочность брикета с таким ультранизким их расходом, а при увеличении более 10,0% возрастают затраты на брикет и снижается общее содержание железа в брикете. The use of a binder in an amount of less than 0.3% is not possible due to the lack of binders that make it possible to obtain the required mechanical strength of the briquette with such an ultra-low consumption, and with an increase of more than 10.0%, the cost of the briquette increases and the total iron content in the briquette decreases.
Диаметр брикета размером не более 60 мм обусловлен следующими факторами:The diameter of the briquette with a size of not more than 60 mm is due to the following factors:
- требованием по максимальной фракции к добавочным материалам для трактов сыпучих материалов сталеплавильных цехов;- the requirement for the maximum fraction to additional materials for the tracts of bulk materials of steel-smelting shops;
- снижением плотности из-за недостаточного внутреннего трения материала, выходящего через фильеру экструдера;- a decrease in density due to insufficient internal friction of the material exiting through the die of the extruder;
- увеличением времени сушки готового брикета и как следствие повышением его склонности к осыпаемости. - an increase in the drying time of the finished briquette and, as a result, an increase in its tendency to crumble.
Максимальная длина брикета ограничена размером 150 мм. При большей величине может наблюдаться «кострение» материала на перегрузках траков сыпучих материалов и возрастание осыпаемости брикета в процессе производства, при транспортировке и хранении. The maximum length of a briquette is limited to 150 mm. With a larger value, there may be a “burning” of the material on overloading of the tracks of bulk materials and an increase in the crumbling of the briquette during production, during transportation and storage.
Требование по сопротивлению усилию на раздавливание не менее 80 кгс/см2 является необходимым для обеспечения транспортной прочности брикетов, подвергающихся механическим нагрузкам при перемещении к сталеплавильным агрегатам.The requirement for resistance to crushing force of at least 80 kgf/cm 2 is necessary to ensure the transport strength of briquettes subjected to mechanical stress when moving to steelmaking units.
Содержание железа в шламе доменной газоочистки, пыли газоочистки электросталеплавильного производства и промасленной окалине менее 25%, 25% и 35%, соответственно, приводит к снижению экономической эффективности рециклинга железо- и цинк- содержащих отходов.The iron content in blast furnace gas cleaning sludge, gas cleaning dust of electric steelmaking production and oil scale less than 25%, 25% and 35%, respectively, leads to a decrease in the economic efficiency of recycling iron- and zinc-containing wastes.
Содержание углерода в брикете менее 10,0% приводит к недостатку восстановителя (углерода) для стехиометрической реакции восстановления железа брикета. The carbon content in the briquette less than 10.0% leads to a lack of reducing agent (carbon) for the stoichiometric reduction reaction of iron briquette.
Содержание CaO в брикете в количестве не менее 5,0% позволяет достигнуть требуемой механической прочности брикета при сохранении его пластичности. The content of CaO in the briquette in an amount of at least 5.0% allows you to achieve the required mechanical strength of the briquette while maintaining its plasticity.
Пример.Example.
На линии брикетирования ПАО «Северсталь» методом вакуумной экструзии была произведена партия брикетов массой 350 т., состоящих из 40,0% шлама газоочистки доменного производства (28% углерода, 42% общего железа), 32,0% пыли газоочистки электросталеплавильного производства (37% общего железа, 18% оксида цинка), 25,0% промасленной окалины прокатных производств (12% масла, 56% общего железа) и 3,0% связующего (жидкое стекло).At the briquetting line of Severstal PJSC, a batch of briquettes weighing 350 tons was produced by vacuum extrusion, consisting of 40.0% blast-furnace gas cleaning sludge (28% carbon, 42% total iron), 32.0% gas cleaning dust from electric steelmaking (37 % total iron, 18% zinc oxide), 25.0% oiled mill scale (12% oil, 56% total iron) and 3.0% binder (water glass).
Брикетирование производилось с влажностью 10 % и диаметром отверстий фильеры 45 мм. Длина брикетов была не более 150 мм. Производительность линии составила 7,5 т/час.Briquetting was carried out with a moisture content of 10% and a die hole diameter of 45 mm. The length of the briquettes was no more than 150 mm. The productivity of the line was 7.5 t/h.
После экструзии производили сушку брикетов до уровня влаги 3,5%. Содержание углерода в брикетах составляло 11,0 - 13,0%, содержание CaO 6,0 - 8,0%. Сопротивление усилию на раздавливание брикетов составляло 110 - 120 кгс/см2.After extrusion, the briquettes were dried to a moisture level of 3.5%. The carbon content in the briquettes was 11.0 - 13.0%, the content of CaO 6.0 - 8.0%. The resistance to crushing force of the briquettes was 110 - 120 kgf/cm 2 .
Использование брикетов производили в 360-тонных кислородных конверторах с расходом брикетов на плавку 3 - 8 т. Разрушений брикетов при их транспортировке не происходило. Извлечение железа в сталь составило 95% от общего железа брикетов. Базовое извлечение железа из монобрикета (по ранее применяемой технологии без восстановителя) составляло 30%.The use of briquettes was carried out in 360-ton oxygen converters with the consumption of briquettes for melting 3–8 tons. There were no destruction of the briquettes during their transportation. The extraction of iron into steel was 95% of the total iron briquettes. The basic extraction of iron from a monobriquette (according to the previously used technology without a reducing agent) was 30%.
Таким образом, заявленный брикет полностью пригоден для применения в сталеплавильном производстве и характеризуется высокой прочностью и высокой степенью извлечения из него железа.Thus, the claimed briquette is fully suitable for use in steelmaking and is characterized by high strength and a high degree of extraction of iron from it.
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788771C1 true RU2788771C1 (en) | 2023-01-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1423612A1 (en) * | 1986-09-29 | 1988-09-15 | Институт черной металлургии | Charge for producing carbon-containing iron-ore briquettes |
| RU2123029C1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-12-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Carbon-containing briquet and method of manufacture thereof |
| RU2356953C2 (en) * | 2007-06-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Briquette |
| RU2493271C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Briquette for production of cast iron and steel |
| RU2653746C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-05-14 | Александр Николаевич Шаруда | 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 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1423612A1 (en) * | 1986-09-29 | 1988-09-15 | Институт черной металлургии | Charge for producing carbon-containing iron-ore briquettes |
| RU2123029C1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-12-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Carbon-containing briquet and method of manufacture thereof |
| RU2356953C2 (en) * | 2007-06-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Briquette |
| RU2493271C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Briquette for production of cast iron and steel |
| RU2653746C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-05-14 | Александр Николаевич Шаруда | 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2006126829A (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF BRIQUETTES WITH DIRECT USE OF COAL WITH A WIDE DISTRIBUTION OF PARTICLES IN DIMENSIONS, METHOD AND DEVICE USING THIS METHOD | |
| CA2410021A1 (en) | Method of producing a metallized briquette | |
| WO2023129090A2 (en) | Method for using biomass in coking coal blend | |
| DE102008045289A1 (en) | Use of waste materials to form briquettes which are used as a charge in a metallurgical process | |
| CN1537959A (en) | Cold aggregated pellet ore for ironmaking in blast furnace and its preparation method | |
| CN1429920A (en) | Application of limonite as bedding material in method for producing pellet agglomerate | |
| RU2788771C1 (en) | Sludge coal briquette | |
| CN101148686A (en) | Technique for directly reducing iron by using tunnel vehicle bottom type fast reducing furnace | |
| CN112174470A (en) | Treatment method of cold-rolled oily sludge | |
| CN102471822B (en) | Non-fired carbon-containing agglomerates and manufacturing method thereof | |
| CN1040224A (en) | The method of high-temperature fusion chromium residue detoxifying system cement potash fertilizer chromium cast iron contained | |
| CN1083406C (en) | High-strength self-ignited sintered flyash brick and its making process | |
| RU2352648C2 (en) | Charge for manufacturing of bricks for metallurgical production | |
| DE1112003B (en) | Process for the production of inert calcium oxide | |
| RU2334785C1 (en) | Coke briquette | |
| CN115305300A (en) | Mixed fuel for sintering ingredients during switching period of full coke and full coal | |
| WO2009129823A1 (en) | Production of calcium ferrite sintered products from iron residue materials containing zinc/lead for the recycling thereof | |
| CN119372446B (en) | Preparation process method of metallized sinter | |
| DE2919272A1 (en) | METHOD FOR BRIKETTING MATERIAL CONTAINING SPONGE IRON | |
| RU2774341C1 (en) | Method for briquetting metal shavings | |
| RU2441925C2 (en) | Pellets for cast iron and steel production | |
| CN106866112A (en) | A kind of coal gangue shale sintered hollow block of reasonable mixture ratio and preparation method thereof | |
| RU2330898C2 (en) | Preform for steel production | |
| RU2294389C1 (en) | Cake for the blast furnace hearth purging | |
| RU2501845C1 (en) | Extruded coke briquette (brec) |