[go: up one dir, main page]

RU2847894C1 - Method for obtaining cast iron grinding rods - Google Patents

Method for obtaining cast iron grinding rods

Info

Publication number
RU2847894C1
RU2847894C1 RU2024134495A RU2024134495A RU2847894C1 RU 2847894 C1 RU2847894 C1 RU 2847894C1 RU 2024134495 A RU2024134495 A RU 2024134495A RU 2024134495 A RU2024134495 A RU 2024134495A RU 2847894 C1 RU2847894 C1 RU 2847894C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
cast iron
pellets
charge
copper
Prior art date
Application number
RU2024134495A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Давидович Поволоцкий
Александр Михайлович Каркарин
Виктор Давидович Поволоцкий
Анатолий Леонидович Розовский
Василий Ефимович Рощин
Павел Александрович Гамов
Семён Павлович Салихов
Бакыт Сулеймен
Нурлыбай Косдаулетов
Галымжан Адилов
Арман Бильгенов
Константин Игоревич Смирнов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)"
Application granted granted Critical
Publication of RU2847894C1 publication Critical patent/RU2847894C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of preparing raw materials for metallurgical processing, in particular charge for pellets for smelting cast iron for the manufacture of grinding media, and can be used for the disposal of non-ferrous metallurgy waste. To obtain cast iron grinding media, cast iron is smelted using pellets obtained from a charge containing sludge from the flotation of crystallised ground slag from copper production with a copper content of 0.7-2.4% by mass, granulated nickel production slag with a maximum grain size of 0.63 mm, and a carbonaceous reducing agent. The content of granulated slag in the charge for obtaining pellets is 35-70% by mass of the mixture of granulated slag and sludge from the flotation of crystallised ground slag. The pellets are dried and fired in a reducing atmosphere to obtain metallised pellets and are used when charging the charge into an electric arc furnace and melting it to obtain pig iron, which is poured into moulds to obtain grinding media.
EFFECT: expansion of the raw material base for ferrous metallurgy in the production of cast iron grinding media by involving copper and nickel production slags in the production process.
1 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области подготовки сырья к металлургическому переделу, в частности шихты для окатышей для выплавки чугуна для изготовления мелющих тел, и может быть использовано для утилизации отходов цветной металлургии. The invention relates to the field of preparing raw materials for metallurgical processing, in particular a charge for pellets for smelting cast iron for the manufacture of grinding bodies, and can be used for the disposal of non-ferrous metallurgy waste.

Известен состав шихты для приготовления металлизируемых окатышей для получения мелющих тел, описанный в «Способе получения чугунных мелющих тел», представленный в патенте RU 2634535, включающий в качестве исходных материалов шлак медеплавильного производства с содержанием меди от 0,7 до 2,4%, и углеродный восстановитель. Недостатком этого состава шихты является низкое качество окатышей, используемых для производства чугунных мелющих тел и, как следствие, нарушение технологического процесса обжига окатышей и выплавки чугуна, снижение производительности.A known charge composition for the preparation of metallized pellets for the production of grinding media is described in the "Method for Producing Cast Iron Grinding Media," presented in patent RU 2634535. It includes copper smelting slag with a copper content of 0.7 to 2.4% and a carbon reducing agent as starting materials. A disadvantage of this charge composition is the low quality of the pellets used to produce cast iron grinding media, which leads to disruption of the pellet roasting and cast iron smelting process, and reduced productivity.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ, описанный в патенте RU 2818534 C1. Данный способ получения чугунных мелющих тел включает подготовку исходных материалов шихты для окатышей, содержащей в своем составе смесь из шлака медеплавильного производства, содержащего медь от 0,7 до 2,4%, и углеродистый восстановитель, из полученной массы изготавливают окатыши, которые высушивают и обжигают в восстановительной среде до получения металлизированных окатышей, которые переплавляют в дуговой печи с получением чугуна. Согласно изобретению, окатыши состоят из смеси двух компонентов: гранулированного шлака с максимальным размером зерна 1,25 мм и шлама от флотации кристаллизованного молотого шлака, содержащей 40-70 мас.% гранулированного шлака. Сочетание двух компонентов шихты: тонкомолотого шлака (шлама) и дробленного гранулированного шлака, являющегося, по сути, укрупняющей добавкой, обеспечивает высокую прочность окатышей.The closest technical solution adopted as a prototype is the method described in patent RU 2818534 C1. This method for producing cast iron grinding media involves preparing the raw materials for a pellet charge, which contains a mixture of copper smelting slag containing 0.7 to 2.4% copper and a carbonaceous reducing agent. Pellets are produced from the resulting mixture, which is dried and fired in a reducing environment to produce metallized pellets, which are then remelted in an arc furnace to produce cast iron. According to the invention, the pellets consist of a mixture of two components: granulated slag with a maximum grain size of 1.25 mm and sludge from the flotation of crystallized ground slag, containing 40-70% by weight of granulated slag. The combination of two charge components: finely ground slag (sludge) and crushed granulated slag, which is essentially a coarsening additive, ensures high pellet strength.

Недостатком данного способа является узкая сырьевая база гранулированного медного шлака: лишь доступные отвалы старого производства.The disadvantage of this method is the limited raw material base for granulated copper slag: only accessible waste from old production.

Проблема заключается в следующем. The problem is this.

Потенциальной сырьевой базой черной металлургии являются отходы медного и никелевого производства. Шлаки медного производства (медные шлаки) содержат до 40 мас.% железа, а шлаки никелевого производства (никелевые шлаки) – до 20 мас.% железаWaste from copper and nickel production is a potential raw material source for the ferrous metallurgy industry. Copper production slag (copper slag) contains up to 40% iron by weight, while nickel production slag (nickel slag) contains up to 20% iron by weight.

Высокое содержание серы в медных и никелевых шлаках (до 1,5% и до 0,8% соответственно) в настоящее время препятствует использованию этого сырья для выплавки железа по причине сложности и высокой стоимости процесса десульфуризации расплава.The high sulfur content in copper and nickel slags (up to 1.5% and up to 0.8%, respectively) currently prevents the use of this raw material for iron smelting due to the complexity and high cost of the melt desulfurization process.

Медные шлаки представляют собой шлам, полученный из кристаллизованных медленным охлаждением шлаков, которые перемалываются и подвергаются пенной флотации для дополнительного извлечения меди. До внедрения современной технологии, включающей кристаллизацию и помол, медные шлаки подвергались грануляции. Отвалы пятидесятилетней и старше давности сохранились около некоторых заводов. Никелевые шлаки подвергаются грануляции и в таком виде поступают на отвал.Copper slag is a sludge obtained from slag crystallized by slow cooling, which is then ground and subjected to froth flotation for additional copper recovery. Before the introduction of modern technology involving crystallization and milling, copper slag was granulated. Waste heaps fifty years old or older remain near some plants. Nickel slag is granulated and sent to waste heaps in this form.

Одним из способов решения проблемы является совместное использование медных и никелевых шлаков для получения чугуна с последующим изготовления мелющих тел. Повышенное содержание серы в чугуне из медных шлаков, не снижает эксплуатационных характеристик мелющих тел, а наличие меди (0,3-1%), являющейся естественной легирующей добавкой, значительно улучшает его механические свойства (Михайлов A.M., Бауман Б.В., Благов Б.Н. «Литейное производство», «Машиностроение», 1987 г.).One solution is to combine copper and nickel slags to produce cast iron, followed by the manufacture of grinding media. The increased sulfur content in cast iron made from copper slags does not reduce the performance characteristics of the grinding media, and the presence of copper (0.3-1%), a natural alloying additive, significantly improves its mechanical properties (Mikhailov, A.M., Bauman, B.V., Blagov, B.N., "Foundry Production," "Mashinostroenie," 1987).

Решением проблемы может быть использование в качестве укрупняющей добавки гранулированного никелевого шлака. Гранулированные никелевые шлаки содержат незначительное количество меди (до 0,15%). Однако в сочетании со шламом от флотации кристаллизованного медного шлака, содержащего естественную легирующую добавку в достаточном количестве – медь в достаточном количестве, эти шлаки могут использоваться при производстве чугуна для мелющих тел.A solution to this problem may be the use of granulated nickel slag as a coarsening additive. Granulated nickel slags contain a small amount of copper (up to 0.15%). However, when combined with sludge from the flotation of crystallized copper slag, which contains a sufficient amount of copper as a natural alloying additive, these slags can be used in the production of cast iron for grinding media.

В отвалах медеплавильных предприятий содержатся шлаки 2-х типов с различным содержанием меди: гранулированные, произведённые по устаревшей технологии и шламы, полученные по новой технологии из кристаллизованных медленным охлаждением молотых шлаков, подвергнутых пенной флотации для дополнительного извлечения остатков меди. Эти отходы миллионами тонн складируются в отвалах, которые занимают большие площади и создают экологические проблемы.Copper smelter waste dumps contain two types of slag with varying copper content: granulated slag, produced using outdated technology, and sludge, produced using a new technology from ground slag crystallized by slow cooling and subjected to froth flotation to further extract residual copper. Millions of tons of this waste are stored in dumps, occupying vast areas and creating environmental problems.

Аналогичная ситуация с гранулированными шлаками никелевого производства.A similar situation exists with granulated slags from nickel production.

Отличительной особенностью никелевых шлаков является высокое содержание серы, что является препятствием при использовании их в качестве сырья при выплавке чугуна для последующего получения стали: высокие затраты на десульфиризацию расплава делает процесс экономически невыгодным. Одним из способов решения проблемы является использование этих шлаков для получения чугуна с последующим изготовлением литых мелющих тел.A distinctive feature of nickel slags is their high sulfur content, which hinders their use as a raw material for iron smelting for subsequent steel production: the high costs of melt desulfurization make the process economically unviable. One solution is to use these slags to produce iron and then cast grinding media.

Технической задачей и результатом изобретения является расширение сырьевой базы металлургического производства и повышение качества окатышей за счет применения в способе получения чугунных мелющих тел шихты для окатышей из шлака смеси отходов медного и никелевого производства.The technical objective and result of the invention is to expand the raw material base of metallurgical production and improve the quality of pellets by using a charge for pellets from a slag mixture of copper and nickel production waste in the method for producing cast iron grinding media.

Способ получения чугунных мелющих тел, согласно изобретения, включает подготовку исходных материалов шихты для окатышей, содержащей в своем составе смесь из шлака медеплавильного производства в виде шлама от флотации молотого кристаллизованного шлака, содержащего медь от 0,7 до 2,4%, и углеродистый восстановитель, из полученной массы изготавливают окатыши, которые высушивают и обжигают в восстановительной среде до получения металлизированных окатышей, которые используют при загрузке шихты в дуговую печь и их плавлении с получением чугуна, согласно изобретения, шихта дополнительно содержит гранулированный шлак никелевого производства с максимальным размером зерна 0,63 мм в количестве 35-70% от смеси шлама от флотации кристаллизованного молотого шлака и гранулированного шлака. A method for producing cast iron grinding bodies, according to the invention, includes preparing raw materials for a batch of pellets, which contains a mixture of copper smelting production slag in the form of sludge from the flotation of ground crystallized slag containing copper from 0.7 to 2.4%, and a carbonaceous reducing agent, pellets are made from the resulting mass, which are dried and fired in a reducing environment to obtain metallized pellets, which are used when loading the batch into an arc furnace and melting them to obtain cast iron, according to the invention, the batch additionally contains granulated slag from nickel production with a maximum grain size of 0.63 mm in an amount of 35-70% of the mixture of sludge from the flotation of crystallized ground slag and granulated slag.

Для решения технической задачи используют гранулированный никелевый шлак, который в шихте в сочетании со шламом молотого медного шлака является укрупняющей добавкой (в техническом решении, принятом за прототип, укрупняющей добавкой является гранулированный медный шлак). Гранулированные никелевые шлаки содержат до 25 мас.% окислов железа, но до сих пор не используются в металлургическом производстве по причине высокого содержания серы. Однако, в сочетании со шламом от флотации кристаллизованного медного шлака, содержащего естественную легирующую добавку - медь в достаточном количестве, эти шлаки могут использоваться при производстве чугуна для мелющих тел.To solve this technical problem, granulated nickel slag is used. It acts as a coarsening additive in the charge, combined with ground copper slag slurry (in the prototype technical solution, granulated copper slag serves as the coarsening additive). Granulated nickel slags contain up to 25% iron oxides by weight, but have not yet been used in metallurgical production due to their high sulfur content. However, when combined with slurry from the flotation of crystallized copper slag, which contains a sufficient amount of copper as a natural alloying additive, these slags can be used in the production of cast iron for grinding media.

Гранулированный шлак никелевого производства представляет собой крупный песок с максимальным размером зёрен 10 мм, преимущественно (97 мас.%), сложенный стеклофазой. Особенностью гранулированного никелевого шлака, аналогичного медному, является хрупкость зерен. Шлаковое стекло пронизано трещинами, что было установлено исследованиями на электронном микроскопе с высоким разрешением. По сравнению с гранулированным медным шлаком, никелевый шлак отличается более частой сетью трещин. Даже небольшие усилия, нагрев и охлаждение при сушке приводят к разрушению крупных зерен. Granulated slag from nickel production is coarse sand with a maximum grain size of 10 mm, predominantly (97% by weight) composed of glass. A characteristic of granulated nickel slag, similar to copper slag, is the brittleness of its grains. The slag glass is riddled with cracks, as confirmed by high-resolution electron microscopy. Compared to granulated copper slag, nickel slag has a more dense crack network. Even minor forces, heating, and cooling during drying lead to the destruction of large grains.

Лавинообразное разрушение, особенно при ударных и термических нагрузках, свойственно зернам крупнее 0,63 мм. Более мелкие зерна обладаютвысокой прочностью и абразивностью и плохо поддаются измельчению.Avalanche-like failure, especially under impact and thermal loads, is typical for grains larger than 0.63 mm. Finer grains are highly durable and abrasive, and are difficult to grind.

Наиболее эффективным и экономичным является измельчение дограничного зерна 0,63 мм в дробилках ударного и ударно – истирающего действия. Дальнейший помол для получения, достаточного количества тонких фракций для обеспечения комкуемости шихты для окатышей, энергоемко и экономически невыгодно. Экспериментально установлено (при испытании во вращающемся барабане), что у высушенных окатышей с гранулированным шлаком, не подвергнутым дроблению по граничному зерну 0,63 мм, происходит осыпание поверхностного слоя из-за разрушения слабых зерен, следствием которого являются высокие потери (просыпи) при перевалках и транспортировке и нарушение процессов восстановления железа и выплавки чугуна. The most efficient and cost-effective method is crushing to a grain size of 0.63 mm using impact and impact-attrition crushers. Further grinding to obtain a sufficient quantity of fine fractions to ensure pelletizing of the charge is energy-intensive and economically disadvantageous. Experiments have shown (during rotating drum testing) that dried pellets containing granulated slag that are not crushed to a grain size of 0.63 mm experience surface shedding due to the destruction of weak grains. This results in high losses (spillage) during handling and transportation and disruption of iron reduction and cast iron smelting processes.

Гранулометрический состав шихты имеет большое значение при производстве окатышей. С увеличением удельной поверхности шихты до определенного значения показатели качества шихты и окатышей: комкуемость, водосодержание, прочность сырых окатышей, прочность высушенных окатышей улучшаются. При дальнейшем увеличении удельной поверхности увеличивается водосодержание, что приводит к снижению прочности и увеличению энергозатрат на сушку. The particle size distribution of the charge is of great importance in pellet production. As the specific surface area of the charge increases to a certain value, the quality parameters of the charge and pellets, including lumping, water content, green pellet strength, and dried pellet strength, improve. Further increases in specific surface area increase the water content, leading to reduced strength and increased energy consumption for drying.

Шлам медеплавильных шлаков имеет сравнительно высокую удельную поверхность (около 1360 см2/г). Экспериментально установлено, что при такой удельной поверхности его использование без укрупняющей добавки неэффективно, т.к. вследствие высокой влагоемкости для получения качественных окатышей требуется большая влажность шихты, что приводит к удлинению времени сушки, снижению производительности и повышению энергоемкости. Недостаточная влажность шихты приводит к снижению прочности сырых и высушенных окатышей. Copper smelting slag has a relatively high specific surface area (approximately 1360 cm2 /g). Experiments have shown that, with such a high specific surface area, its use without a coarsening additive is ineffective. Due to its high moisture content, producing high-quality pellets requires high charge moisture, which leads to longer drying times, reduced productivity, and increased energy consumption. Insufficient charge moisture leads to reduced strength of both green and dried pellets.

Предложенное сочетание в указанных границах сравнительно крупных зерен гранулированного никелевого шлака, создающих «каркас» окатыша и тонкой фракции – шлама, улучшающей связность частиц, обеспечивает достижение требуемых показателей качества: прочности сырых окатышей, прочности сухих окатышей, экономичности. The proposed combination of relatively large grains of granulated nickel slag, within the specified boundaries, creating the “framework” of the pellet, and a fine fraction – sludge, improving the cohesion of the particles, ensures the achievement of the required quality indicators: the strength of green pellets, the strength of dry pellets, and cost effectiveness.

Границы содержания гранулированного шлака в смеси обусловлено следующим. При превышении верхней и снижении нижней границ содержания гранулированного шлака в составе шихты ухудшается связность частиц и прочность сырых и высушенных окатышей (табл. 2). Использование в шихте смеси двух видов шлака в указанном соотношении позволяет расширить сырьевую базу черной металлургии за счет вовлечения в производство шлаков текущего производства как медных, так и никелевых заводов, повысить качество окатышей. The limits for the granulated slag content in the mixture are determined by the following. Exceeding the upper and decreasing the lower limits for granulated slag content in the charge degrades particle cohesion and the strength of green and dried pellets (Table 2). Using a mixture of two types of slag in the specified ratio in the charge expands the raw material base of the ferrous metallurgy industry by incorporating slags from existing copper and nickel smelters into production, improving pellet quality.

Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом в связи с наличием таких отличительных признаков, как использование в шихте гранулированного шлака никелевого производства с количественным содержанием компонентов: 35-70% гранулированного никелевого шлака от массы смеси, зерновым составом гранулированного никелевого шлака: фракции менее 0,63 мм, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата. The claimed method is novel in comparison with the prototype due to the presence of such distinctive features as the use of granulated slag from nickel production in the charge with a quantitative content of components: 35-70% of granulated nickel slag from the mass of the mixture, the grain composition of the granulated nickel slag: fractions less than 0.63 mm, which together ensure the achievement of the specified result.

Предлагаемый способ получения чугуна с применением шихты указанного состава для окатышей для выплавки чугуна при изготовлении мелющих тел может найти широкое применение для утилизации отходов медеплавильных и никелевых заводов (в частности, на Южном и Среднем Урале, Таймыре, Казахстане и других регионах).The proposed method for producing cast iron using a charge of the specified composition for pellets for smelting cast iron in the manufacture of grinding media can find wide application for the disposal of waste from copper and nickel smelters (in particular, in the Southern and Middle Urals, Taimyr, Kazakhstan and other regions).

Реализация заявляемого состава используемой шихты в предлагаемом способе заключается в следующем. Берут шлам от флотации кристаллизованного медного шлака с содержанием меди 0,7-2,4% и гранулированный никелевый шлак, предварительно дробленый на роторной или стержневой мельнице до крупности минус 0,63 мм, смешивают с углесодержащим восстановителем (углем, коксом), связующим (жидкое стекло, бентонит), водой, на барабанном или тарельчатом грануляторе изготавливают окатыши, которые подвергают сушке. Из полученных окатышей путем восстановления железа путем обжига в восстановительной среде и последующей плавки получают чугун, который разливается в формы для получения мелющих тел (шаров).The proposed method utilizes the claimed charge composition as follows. Sludge from the flotation of crystallized copper slag with a copper content of 0.7-2.4% and granulated nickel slag, previously crushed in a rotary or rod mill to a particle size of minus 0.63 mm, are mixed with a carbonaceous reducing agent (coal, coke), a binder (liquid glass, bentonite), and water. Pellets are produced in a drum or disc granulator and dried. Iron is reduced from the resulting pellets by roasting in a reducing atmosphere and then smelted, producing cast iron, which is then cast into molds to produce grinding media (balls).

Пример практической реализации заявляемой шихты в способе получения чугунных мелющих тел.An example of the practical implementation of the claimed charge in the method for producing cast iron grinding media.

Исходные материалы: смесь, включающая шлам из хвостов флотации Карабашского медеплавильного завода с содержанием 0,7 мас.% меди и гранулированный медный шлак Уфалейского никелевого комбината, предварительно измельченный на стержневой мельнице до фракции минус 0,63 мм, восстановитель: уголь, измельченный в дисковой мельнице до фракции минус 1 мм, в количестве 20 мас.% от массы шлака, связующее – молотый бентонит, в количестве 1 мас.% от массы шихты. Гранулированный шлак, шлам и уголь высушивались до постоянного веса, смешивались со связующим. Количество связующего в смеси составляло 0,9 мас.% от массы шихты. Гранулометрический состав исходного и измельченного никелевого шлака приведен в табл. 1, химический состав в табл. 2.Raw materials: a mixture including sludge from the flotation tailings of the Karabash Copper Smelter with a copper content of 0.7 wt.% and granulated copper slag from the Ufaley Nickel Plant, pre-crushed in a rod mill to a fraction of minus 0.63 mm, a reducing agent: coal, crushed in a disk mill to a fraction of minus 1 mm, in an amount of 20 wt.% of the slag weight, a binder - ground bentonite, in an amount of 1 wt.% of the charge weight. Granulated slag, sludge and coal were dried to constant weight, mixed with a binder. The amount of binder in the mixture was 0.9 wt.% of the charge weight. The granulometric composition of the original and crushed nickel slag is given in Table 1, the chemical composition in Table 2.

Количество гранулированного никелевого шлака в смеси двух видов шлака составляло от 35 до 70 мас.%. Дополнительно для сравнения были изготовлены составы шихты с содержанием гранулированного шлака 25, 30, 75 и 80 мас.%. Смесь указанных исходных материалов перемешивалась с водой до влажности 10% в течение 10 мин, загружалась в лабораторный барабанный гранулятор диаметром 340 мм и гранулировалась. У сырых окатышей диаметром 14-16 мм определялась характеристики прочности методом сбрасывания на чугунную плиту. Сырые окатыши высушивались в сушильном шкафу при температуре 120 град. У высушенных окатышей определялась прочность на раздавливание. Как показали результаты испытаний окатышей (табл. 3), высокие показатели прочности достигаются при содержании 35-70% шлама в смеси шлаков. При уменьшении содержания гранулированного шлака менее 35% и увеличении более 70% прочность сырых и высушенных окатышей падает. Высушенные окатыши оптимального состава (с содержание гранулированного никелевого шлака 35-70 мас.%) подвергались металлизации путем обжига в восстановительной среде, после чего в лабораторной дуговой печи из них выплавлялся чугун. Полученный металл был расплавлен в индукционной печи и разлит в чугунные разъемные кокили.The amount of granulated nickel slag in the mixture of the two types of slag ranged from 35 to 70 wt.%. Additionally, for comparison, batch compositions with a granulated slag content of 25, 30, 75, and 80 wt.% were prepared. The mixture of these raw materials was mixed with water to a moisture content of 10% for 10 min, loaded into a laboratory drum granulator with a diameter of 340 mm, and granulated. The strength properties of green pellets with a diameter of 14-16 mm were determined by dropping them onto a cast iron plate. The green pellets were dried in a drying oven at a temperature of 120 degrees. The crushing strength of the dried pellets was determined. As shown by the pellet test results (Table 3), high strength indicators are achieved with a slag content of 35-70% in the slag mixture. When the granulated slag content decreases below 35% and increases above 70%, the strength of green and dried pellets decreases. Dried pellets of optimal composition (with a granulated nickel slag content of 35-70% by weight) were metallized by firing in a reducing atmosphere, after which they were smelted into cast iron in a laboratory arc furnace. The resulting metal was melted in an induction furnace and cast into split-cast iron molds.

Химический состав полученного чугуна приведен в табл. 4. The chemical composition of the resulting cast iron is given in Table 4.

В результате были получены образцы чугунных шаров диаметром 40 мм.As a result, samples of cast iron balls with a diameter of 40 mm were obtained.

При многократном сбрасывании с высоты 4 метра на чугунную плиту сколов и вмятин на шарах не обнаружено. Испытание твердости образцов чугуна, полученного при заливке шаров, показало значение 53 единицы по шкале Роквелла, что соответствует II группе твердости согласно Техническим Требованиям Гост 7524-89 " Шары стальные мелющие" и КР СТ 2310-2013 «Шары литые чугунные мелющие».No chips or dents were detected on the balls after repeated drops from a height of 4 meters onto a cast iron plate. Hardness testing of cast iron samples obtained by casting the balls yielded a value of 53 on the Rockwell scale, corresponding to hardness group II according to Technical Requirements GOST 7524-89 "Steel Grinding Balls" and KR ST 2310-2013 "Cast Iron Grinding Balls."

Таблица 1. Гранулометрический состав исходного и дробленого шлакаTable 1. Granulometric composition of the original and crushed slag

Наименование материалаName of material Остаток на сите с диаметром отверстий, ммResidue on a sieve with a hole diameter, mm 55 2.52.5 1.251.25 0.630.63 0.320.32 0.10.1 дноbottom Шлак исходныйOriginal slag 3.53.5 22,122.1 29.729.7 32.232.2 7.587.58 1.31.3 3.73.7 Шлак дробленыйCrushed slag -- -- -- -- 57,457.4 37,537.5 5.15.1

Таблица 2. Химический состав шлаковTable 2. Chemical composition of slags

 Вид шлакаType of slag MgOMgO Al2O3 Al 2 O 3 SiO2 SiO 2 CaOCaO FeOFeO Fe3O4 Fe 3 O 4 CuCu SS Медный шламCopper sludge 1.71.7 3.53.5 30.030.0 3.33.3 29.029.0 32.032.0 0.70.7 0.90.9 Никелевый граншлакNickel granulated slag 8.08.0 7.07.0 40.040.0 12.012.0 25.025.0 0.00.0 0.10.1 0.40.4

Таблица 3. Зависимость характеристик прочности окатышей от содержания никелевого шлака в смесиTable 3. Dependence of pellet strength characteristics on the nickel slag content in the mixture

Содержание гранулированного шлака в смеси, мас.%Content of granulated slag in the mixture, wt.% 2525 3030 3535 4040 5050 6060 7070 7575 8080 Сырых (кол-во безопасных сбрасываний)Raw (number of safe drops) 6,96.9 7,27.2 13,413.4 13,913.9 14.714.7 14.314.3 12,912.9 6,96.9 5,05.0 Сухих (кг/окатыш)Dry (kg/pellet) 11.611.6 12.412.4 27,927.9 46,846.8 56.356.3 53,353.3 32,032.0 14,414.4 12,612.6

Таблица 4. Состав чугунаTable 4. Composition of cast iron

CC SiSi SS CuCu FeFe 2.82.8 2.92.9 0.90.9 0.90.9 остost

Таким образом, использование предложенного состава шихты обеспечивает расширение сырьевой базы металлургического производства, получение окатышей требуемого качества (табл. 3) и выплавку из них чугуна для мелющих тел, соответствующих нормативным требованиям.Thus, the use of the proposed charge composition ensures the expansion of the raw material base for metallurgical production, the production of pellets of the required quality (Table 3) and the smelting of cast iron from them for grinding media that meet regulatory requirements.

Claims (1)

Способ получения чугунных мелющих тел, включающий выплавку чугуна с применением окатышей, полученных из шихты, содержащей шлам от флотации кристаллизованного молотого шлака медного производства с содержанием меди 0,7-2,4 мас.% и углеродистый восстановитель, которые высушивают и обжигают в восстановительной среде до получения металлизированных окатышей, которые используют при загрузке шихты в дуговую печь и ее плавлении с получением чугуна, затем чугун разливают в формы для получения мелющих тел, отличающийся тем, что шихта для получения окатышей дополнительно содержит гранулированный шлак никелевого производства с максимальным размером зерна 0,63 мм, при этом содержание гранулированного шлака в упомянутой шихте составляет 35-70 мас.% от смеси гранулированного шлака и шлама от флотации кристаллизованного молотого шлака.A method for producing cast iron grinding media, which includes smelting cast iron using pellets obtained from a charge containing sludge from the flotation of crystallized ground slag from copper production with a copper content of 0.7-2.4 wt.% and a carbonaceous reducing agent, which are dried and fired in a reducing environment until metallized pellets are obtained, which are used when loading the charge into an arc furnace and melting it to obtain cast iron, then the cast iron is poured into molds to obtain grinding media, characterized in that the charge for obtaining pellets additionally contains granulated slag from nickel production with a maximum grain size of 0.63 mm, wherein the content of granulated slag in said charge is 35-70 wt.% of the mixture of granulated slag and sludge from the flotation of crystallized ground slag.
RU2024134495A 2024-11-19 Method for obtaining cast iron grinding rods RU2847894C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2847894C1 true RU2847894C1 (en) 2025-10-15

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3844844A (en) * 1972-03-06 1974-10-29 Pacific Metals Co Ltd High toughness iron balls and process of making the same
RU2634535C1 (en) * 2016-08-23 2017-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОШАР" Method for ceramic grinding bodies producing
RU2818534C1 (en) * 2023-07-21 2024-05-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Method of producing cast iron grinding bodies

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3844844A (en) * 1972-03-06 1974-10-29 Pacific Metals Co Ltd High toughness iron balls and process of making the same
RU2634535C1 (en) * 2016-08-23 2017-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОШАР" Method for ceramic grinding bodies producing
RU2818534C1 (en) * 2023-07-21 2024-05-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Method of producing cast iron grinding bodies
RU2828073C1 (en) * 2024-01-22 2024-10-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Method of producing cast iron grinding bodies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5464317B2 (en) Manufacturing method of forming raw material for sinter production
US3941583A (en) Ilmenite coated pellet and process for reducing same
CN101298079A (en) Environmental protection process method of desulfurizing slag of hot metal
Bölükbaşı et al. Steelmaking slag beneficiation by magnetic separator and impacts on sinter quality
Tang et al. Optimized use of MgO flux in the agglomeration of high-chromium vanadium-titanium magnetite
RU2241771C1 (en) Briquette for cast iron smelting
RU2847894C1 (en) Method for obtaining cast iron grinding rods
CN104120207A (en) Method for producing cast iron by ore blending of tin iron tailing concentrate and poor mixed ore with high harmful elements
CN115636607A (en) Method and system for cooperatively treating high-iron red mud and electrolytic manganese slag
US8025727B2 (en) Agglomerated stone for using in shaft, corex or blast furnaces, method for producing agglomerated stones and use of fine and superfine iron ore dust
RU2710622C1 (en) Briquette for metallurgical production
Kuldeyev et al. Promising ways to increase raw material base of the chrome industry of the metallurgical industry of the Kazakhstan
Chun et al. Preparation of MgO added iron ore pellets and effects on a pilot scale blast furnace operation
US2497745A (en) Metallurgical briquette
JP2009030112A (en) Production method of blast furnace ore raw material
RU2818534C1 (en) Method of producing cast iron grinding bodies
KR100759862B1 (en) Low-temperature steelmaking flux composition
Zhu et al. Grate-kiln pelletization of Indian hematite fines and its industrial practice
RU2828073C1 (en) Method of producing cast iron grinding bodies
KR20050076556A (en) Manufacture of powdered iron and iron recovery from water crushed blast furnace slag
RU2281976C2 (en) Burden for production of agglomerate
CN115716738A (en) Production process of high-strength steel slag brick
RU2241760C1 (en) Briquette as component of blast-furnace batch
RU2044075C1 (en) Metal concentrate for metallurgical process and method for its production
JP5887210B2 (en) Binder for molding briquette containing metal oxide for use in steel reduction and melting process and method for producing the same