[go: up one dir, main page]

SK58495A3 - Process for making steel and hydraulically active binders - Google Patents

Process for making steel and hydraulically active binders Download PDF

Info

Publication number
SK58495A3
SK58495A3 SK584-95A SK58495A SK58495A3 SK 58495 A3 SK58495 A3 SK 58495A3 SK 58495 A SK58495 A SK 58495A SK 58495 A3 SK58495 A3 SK 58495A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
slag
iron
clinker
slags
steel
Prior art date
Application number
SK584-95A
Other languages
English (en)
Other versions
SK281859B6 (sk
Inventor
Alfred Edlinger
Original Assignee
Holderbank Financ Glarus
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
Priority claimed from AT0180293A external-priority patent/AT400037B/de
Priority claimed from AT130994A external-priority patent/AT405189B/de
Application filed by Holderbank Financ Glarus filed Critical Holderbank Financ Glarus
Publication of SK58495A3 publication Critical patent/SK58495A3/sk
Publication of SK281859B6 publication Critical patent/SK281859B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/04Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0087Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition
    • C21C2005/363Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2200/00Recycling of waste material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu výroby ocele a hydraulicky aktívnych spojív, ako napr. vysokopecnej trosky, slinku alebo tomu podobných.
Doterajší stav techniky
Pri výrobe ocele vzniká oceľová troska, ktorá má relatívne vysoký obsah oxidu železnatého, spôsobený skujňovacím procesom. Bežná oceľová troska obsahuje MnO a FeO v množstve do 33 % hmotnostných.
Zatiaľ čo vysokopecná troska má priaznivé hydraulické vlastnosti a kvôli veľmi nepatrnému množstvo oxidu železnatého je jej zhodnotenie ako základného stavebného materiálu lepšie, odstraňovanie trosky oceliarní spôsobuje dodatočné ťažkosti, pretože troska oceliarní nie je vo vzniknutom zložení, t.zn. bez dodatočného metalurgického spracovania, použiteľná na stavebné alebo tomu podobné účely. Navrhovalo sa trosku oceliarní spolu s vysokopecnou troskou granulovať a ako sypaný materiál použiť v cestnom staviteľstve. Relatívne vysoký obsah CaO v troske oceliarní pripúšťa ale aj tu len použitie ohraničeného množstva trosky oceliarní.
Metalurgické spracovanie trosky oceliarní za účelom dosiahnutia vysokocenného produktu je spravidla spojené s vysokou spotrebou energie a tým sa stáva nehospodárnym.
Trosky s relatívne vysokým obsahom oxidu železnatého však vznikajú aj pri iných metalurgických procesoch alebo pri spôsoboch spaľovania. Obzvlášť je známe, že Cu-konvertorové trosky často majú obsah oxidu železnatého nad 50 percent, a sú tiež známe trosky zo spaľovania odpadkov príp. smetí, ktoré majú relatívne vysoký obsah oxidu železa.
Podstata vynálezu
Vynález sa týka úpravy trosky oceliarní príp. trosky s relatívne vysokým obsahom oxidu železa menovaného druhu, bezprostredne v oceliarni, na lepší hodnotnejší konečný produkt, a to prevedenia (konverzie) trosky na hydraulicky aktívne spojivo. Podstata vynálezu spočíva v tom, že surové železo sa skujňuje doplnením oxidu železnatého v množstve nad 5 percent hmotnostných obsahujúcej trosky, ako napr. trosky oceliarní, Cu-konvertorovej trosky po reakcii s oloveným kúpeľom alebo oxidujúcou troskou zo spaľovacích zariadení pre odpad. Pri tomto postupe sa využíva vysoký obsah oxidu železa tečúcej trosky a napr. aj trosky oceliarní, aby sa skujnilo tečúce železo, ktoré má relatívne vysoký obsah uhlíka a kremíka. V podstate tu reaguje oxid železnatý s uhlíkom príp. s karbidom železa a vzniká železo a oxid uholnatý, kde oproti tomu oxid železnatý trosky spolu s kremíkom kúpeľa surového železa reaguje na železo a SiC^Tieto reakcie sú čiastočne exotermické, takže sa dosahuje vysoký stupeň hospodárnosti. Redukciou obsahu oxidu železnatého v troske oceliarní sa docieli iná analýza vzhľadom na pôvodnú analýzu, ktorej dôsledkom sú značne priaznivejšie hydraulické vlastnosti. Obsah oxidu železnatého sa využije na oxidáciu kúpeľa surového železa a môže sa napríklad, v prípade trosky oceliarní, docielil redukcia obsahu oxidu železnetého na menej ako tretinu pôvodnej hodnoty, čím sa množstvo prímesí ostatných komponentov pôvodnej trosky oceliarní v ich podiele na celkovej troske zvýši. Z toho vyplýva nové zloženie trosky, ktoré v žiadnom prípade už nezodpovedá pôvodnej analýze trosky. Nová skladba trosky má značne priaznivejší hydraulický modul a relatívne vysoký obsah alitu. Aj keď týmto spôsobom vyrobený produkt, ktorý môže byť označený ako cementový slinok, nezodpovedá normovanému portlandskocementovému slinku, dosiahol sa vysokohodnotný cementový slinok, ktorý je vhodný ako priaznivá báza do zmesi s ostatnými hydraulickými alebo latentné hydraulickými prvkami. Slinok, vyrobený týmto spôsobom, sa obzvlášť hodí na zmes s puzolánmi, pričom sa môže docieliť vysoká 28-dňová pevnosť.
Analogické myšlienky, ktoré boli vyššie uvedené pre trosku oceliarní, platia pre Cu-konvertorovú trosku príp.
iné trosky, pričom v prípade Cu-konvertorovej trosky sa musí prirodzene dať pozor na to, že meď, ako škodlivý prvok pre oceľ, sa nesmie dostať do ocele. Meď sa musí preto vylúčiť v roztavenom olove, pričom meď sa odstráni z trosky pred tavením železa. Olovo samotné sa redukuje následkom reakcie roztaveného železa, pričom železo a olovo sa môžu oddeliť jednoduchým spôsobom, lebo meď a železo nevytvárajú žiaden spoločný roztok. Pod roztaveným železom resp. oceľou sa vytvorí olovený povlak a tento sa v týchto prípadoch ocele a olova odlieva.
Tým, že pri súčasnom získaní resp. opätovnom získaní kovových frakcií sa tiež troska s prísadou olova premení na vysokocenný, znovu zhodnotiteľný produkt, sa dosiahne značná hospodárska výhoda a môžu sa odstrániť trosky, pre ktoré sa doteraz nenašlo žiadne zmysluplné použitie Aby sa umožnila želaná oxidácia obsahu uhlíka v roztavenom železe, a tým jeho skujnenie na oceľ, postupuje sa s výhodou tak, že obsah oxidu železa v troske sa volí nad 8 % hmotnostných, s výhodou nad 10 % hmotnostných.
Podstatou základných reakcií, spomenutých v úvode, ako tieto v roztavenom železe prebiehajú, je udržanie relatívne vysokej teploty. Napriek čiastočne exotermickej reakcii môže požadovaná teplota v dôsledku tepelných strát klesať, pričom straty tepla sa môžu obzvlášť jednoduchým spôsobom, pomocou roztokových elektród, znova nahrádzať. Tavný kúpeľ môže byť použitý na základe jeho chemického zloženia obzvlášť jednoduchým spôsobom ako elektrický odpor a tavenina železa ako protielektróda. Vo všetkých prípadoch je pre obzvlášť hospodárne uskutočnenie vynálezcovského postupu a predovšetkým, aby prebehli želané reakcie v prijateľnom čase do konca, žiadúce, aby tečúca troska oceliarní bola vsádzaná pri teplotách nad 1550 °C, s výhodou 1600 °C a tečúce surové železo pri teplotách od 1450 do 1550 °C, pričom sa s výhodou postupuje tak, že tekuté fázy sa udržujú spoločne 3 až 8 hodín, obzvlášť asi 6 hodín, pri teplotách nad 1550 °C, s výhodou 1660 °C až 1800 °C. Horná hranica 1800 °C je tu volená s ohľadom na alitovú stabilitnú hornú hranicu. Surové železo, pridávané ako redukčný prostriedok, rnusí byt zohriate aspoň na 1350 °C, aby sa vôbec umožnilo vytvorenie alitu. Uprednostnený postup tu predpokldá vsádzanie trosky oceliarni pri teplotách nad 1550 °C, aby sa zabezpečilo optimálne vytvorenie fáz pre ďalšie použitie trosky.
Redukciou železnej taveniny bude klesať obsah oxidu železnatého v troske napr. na asi 5 hmotnostných %, pričom postup je výhodne vedený tak, že troska sa prevedie na slinkovú fázu, ktorá pozostáva z 15 až 20 hmotnostných % tekutej fázy (alumináty a ferity) a slinkovej fázy (minerály, alit belit).
Požadované prehriatie, ktoré čiastočne z exotermických reakcií trosky so surovým tekutým železom vyplýva, sa môže uskutočniť externým ohrevom, pričom je postup výhodne vedený tak, že ako miešacia nádoba je nasadený elektricky ohrievaný vyklápací konvertor. Ďalšia možnosť zabezpečenia, popri relatívne vysokom obsahu oxidu železa v troske tiež s odpovedajúcou teplotou, spočíva v tom, že troska vháňaním alebo fúkaním kyslíka sa udržuje na prehrievacej teplote. Najmä vtedy, keď troska fúkaním kyslíka ma byť udržaná na prehrievacej teplote, sa postupuje s výhodou tak, že výška troskovej taveniny na reakciu so surovým železom je medzi 2 až 8 cm, prednostne 2 až 6 cm, čím je zabezpečené, že troska je voľne skujňovaná kyslíkom, ale nie pod ňou ležiace tekuté železo.
Slinková fáza je naplavená na tekuté železo, pričom redukované kvapôčky železa z trosky, príp. zo slinkovej fázy, sedimentujú v tekutom železe. Keďže v slinkovej fáze existuje vysoký sedimentačný odpor, je znova výhodné, ako je vyššie uvedené, ohraničiť hrúbku vrstvy na 2 až 6 cm, čím sa pri dobe zotrvania medzi 3 a 8 hodinami dá metalické železo takmer plne z trosky odstrániť.
Ďalšia možnosť nastavenia želaných parametrov trosky spočíva v tom, že k troskám sa pridajú bázické slabé rudy na zvýšenie obsahu oxidu železa na viac ako 8 hmotnostných %.
S výhodou sa pridávajú tiež CaCO^, Al2O^ a/alebo SiO2 ako prísady. Zvlášť pri použití takýchto ďalších prísad môže odpadové teplo procesu, a síce citeľné aj ako chemické teplo, slúžiť na predhriatie tejto suroviny.
Popri opätovnom získaní medi prostredníctvom olovenej taveniny vzniká prirodzene aj možnosť opätovného získania zinku, pričom tu sa s výhodou postupuje tak, že pri vsádzaní Cu-konvertorových strusiek sa olovo získa pod oceľovou taveninou a zinok sa kondenzuje z plynnej fázy.
Na doplnenie straty tepla sa výhodne postupuje tak, že ako miešacia nádoba je nasadený elektricky vyhrievaný otočný konvertor.
Obsah oxidu železnatého trosky sa znižuje odpovedajúco pomeru množstiev trosky k surovému železu, pričom sa prirodzene docielia iba rovnovážne reakcie, takže úplná premena obsahu oxidu železa nie je bez ďalšieho mysliteľná. Zvlášť hospodárny a šikovný spôsob sa dosiahne vtedy, keď sa tekuté surové železo doplní do tekutej fázy trosky v pomere hmotností od 1 : 2 až po 1 : 3.
Spekaný cementový slinok sa môže ďalej spracovať bežnou technológiou. S výhodou sa redukovaná troska privedie do zariadenia na chladenie slinku a granulovacieho zariadenia, pričom obzvlášť jednoduchým spôsobom sa slinok chladí vzduchom priamym spôsobom.
Skujnené tekuté surové železo, ktoré už zodpovedá zloženiu ocele, sa tiež môže ďalej spracovávať podľa známych spôsobov.
Vynález bude bližšie vysvetlený nasledovnými príkladmi uskutočnenia.
Príklady uskutočnenia
Príklad 1
K časti trosky oceliarní sa pridalo 0,5 dielov hmôt6 nostných tekutého surového železa, pričom obidve .fázy sa spoločne udržiavali na teplote 1660 °C. Pri premene sa vyvinulo na každý kg taveniny 35 g oxidu uholnatého, odpovedajúceho 28 normolitrom. Troska oceliarní má nasledovné zloženie:
SiO2 8 a12°3 7
CaO 45
MgO 5
MnO+FeO 30,5
TiO2 1
Surové železo má nasledovné zloženie:
Si 4
C 5
Fe 91
Po 6-hodinovej reakcii sa zmenila analýza trosky a surového železa v tomto zmysle:
Analýza trosky (%):
sio2 13
A12°3 8,9
CaO 60
MgO 6,4
MnO+FeO 10,5
T102 1,3
Analýza ocele (%):
Si 0 C 2 Fe 97
Pri hodnotení trosky, ktorá sa využila ako cementový slinok, nasledovalo bežné cementotechnologické ohodnotenie, ktoré malo nasledujúce hodnoty. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené aj typické oblasti pre portlandský slinok kvôli potrebuje 733 g surového železa, pričom sa vytvorí 950 g ocele a 60 g CO, príp. sa uvoľní 48 normolitrov CO. Dodatočne sa pridalo na výrobu, vyššie menovanej cielovej trosky 225 g kremenného piesku. Zloženie surového železa a ocele je uvedené v nasledujúcej tabuľke:
% surové železo oceľ
Si 4 0
C 5 1,5
Fe 91 98
Teplota tavenia je asi 1600 °C, a dodržal sa redukčno-oxidačný čas asi 4,5 hodiny. Vytvorená vysokopecná troska je výborne použiteľná ako hydraulicky aktívne spojivo. K tomu sa vzťahujúce charakteristické údaje boli nasledovné :
Hydraulický index (klin) = 92 % (veľmi dobre)
Puzolánovosť (ASTM C 618) = 118 % (výborne)
Príklad 3
Pri použití Cu-trosky z konvertora sa použila výsledná troska s nasledujúcou chemickou analýzou:
Hlavné Podiel (%) Vedľajšie Podiel (%) komponenty komponenty
sío2 28 so3 0,5
A12°3 6 K20 0,13
Fe2°3 53 Na20 0,64
CaO 8 tío2 0,36
MgO 2 Cr2°3 1,4
^η2θ3 0,35
P2°5 0,27
Cl+F 1
porovnaniu.
Kritérium
Hodnota typická oblasť (portlandský slinok)
hydraulický modul 1,85 1,7-2,3
silikátový modul 0,67 1,8-3,2
modul kyseliny
kremičitej 1,46 2,5-3,5
modul ílovitosti 0,85 1,5-2,5
vápenný štandart 1, 12 0,8-0,95
obsah alitu (C^S) 70,
Vcelku sa dosiahol vysokohodnotný alitový slinok. 28-dňová y
pevnosť podľa DIN 1164 je 62 N/mm , čo môže byť zaradené extrémne vysoko. Nejedná sa, samozrejme, o normový potrlandský cementový slinok, pričom potom, keď sa dosiahne portlandskocementový slinok želanej normy, by bola možná ďalej pokračujúca redukcia oxidu železa a nepatrné pridanie prísad, ako napr. ílov, na zvýšenie obsahu SÍO2 a AI2O3.
Príklad 2
Na rozdiel od príkladu 1 sa na cieľovú trosku, ktorá by mohla byť označená ako vysokopecná troska a má mať nasledujúce zloženie:
% cieľová troska
sío2 36
A12°3 8
CaO 48
MgO 5
MnO+FeO 0
tío2 1
redukuje pôvodná troska oceliarní. Každý kg trosky oceliarní
Farebný kov Podiel (ppm)
Cu ll/oOO
Pb ó/800
Zn 3/760
vysokého obsahu medi v troske bolel meď odstránená oloveného kúpeľa pred železný kúpeľ. Následkom olovo redukované, pričom železo a olovo spolu na žiadny roztok, takže sa pod železnou príp. taveninou vytvorila olovená vrstva. Oceľ a olovo zvlášť oddelené.
V dôsledku zaradením toho bolo nereaguj ú oceľovou mohli byť
Relatívne vysoký podiel zinku v troske bol redukovaný železným kúpeľom a v plynnej fáze kondenzoval.
Zostávajúca koncentrácia ťažkých kovov sa nachádzala v oblasti surového materiálu cementového slinku. Po redukcii trosky pomocou uhlíka, rozpusteného v železnej tavenine, sa získala táto analýza:
Komponenty
Podiel (%)
S1O2 60
A12O3 13
Fe2O3 0,5
CaO 17
MgO 4
Troska sa ochladila vo vodnom kúpeli a má vynikajúce puzolánové vlastnosti. Súčasne s opätovným získaním kovovej frakcie zinku z plynnej fázy kondenzáciou a opätovným získaním medi ako aj opätovným získaním oloveného kúpeľa sa dosiahol hydraulicky aktívny materiál, ktorý má na základe svojich dobrých puzolánových vlastností vysokú konečnú pevnosť, nízke hydratačné teplo a vysokú odolnosť voči chemikáliám.
Príklad 4
Z tekutej oxidovanej trosky z odpadu bola odobraná meď prostredníctvom redukčno-oxidačnej reakcie opísanej v príklade 3 pri trvaní reakcie 3,5 hodiny a teplote tavenia 1500 °C.
Východisková troska má nasledovné zloženie:
Komponenty Podiel (%) Farebné kovy Podiel (%)
Si02 42 Cu 1,2
Α'·2θ3 8 Pb 0,25
Fe2°3 28 Zn 0,3
CaO 11 Sn 0,1
MgO 2 N i 0,1
k2o 1
Na20 3
τιο2 1
P2°5 0,1
Pri aktivite medi v olovenom kúpeli 30-40 % a hrúbke trosky
3,5 cm j e hodnota rovnovážnej koncentrácie medi v troske
200 ppm.
Z tekutej trosky bez medi boli ďalej zvyšné ťažké kovy olovo, zinok, cín, nikel a železo redukované a vylúčené.
Rozdelenie oboch kovových fáz železo/olovo zabezpečilo opätovné získanie vysokohodnotného, prakticky bezmeďnatého, surového železa s nasledujúcou analýzou:
Farebné kovy Podiel (%)
Ni 0,34
Sn 0,13
Cu 0,07
Chladenie, granulácia a mletie ťažkými kovmi obohatenej tekutej trosky prinieslo troskový produkt puzolán, ktorý ma nasledujúcu analýzu:
Komponenty
Podiel (%)
Sio2 59
A12°3 12
Fe2°3 0,5
CaO 16
MgO 2,5
k2o 1,5
Na20 4,5
tío2 1,5
P2°5 0,2
Kvôli relatívne vysokému obsahu AI2O3 má puzolánový cement vysokú skorú pevnosť. Jeho klinový index leží. pri 95 %.
Pridaním S1O2 a zároveň nosičov AI2O3 ako ílu, kremenného piesku a bauxitu sa dajú vyrobiť optimálne vysokopecné trosky, pričom tavná viskozita sa značne zmenšuje. Pri redukcii takýchto tavenín sa dajú oceľové kvapôčky ľahšie oddeliť sedimentáciou, takže voľný obsah železa v hydraulickom spojive môže byť značne nižší.
Postup podľa vynálezu sa dá jednoduchým spôsobom prevziať do oceliarne. Pri predpoklade hodinovej produkcie trosky asi 15 t by musel byť nasadený konvertor s asi 125t aktívnou hmotnosťou, príp. 35 mJ aktívnym objemom, aby sa •2 zároveň mohlo zmiešať 90 t trosky príp. asi 30 m s priblížO ne 34 t surového železži (asi 5 m ) . Slinková fáza sa odpichuje oddelene od ocele a v tej nádobe, kde bude dohotovená. Do tejto nádoby sa môžu napr. pridávať prísady, ako napr. íly, a ďalšia redukcia vedie k zušľachteniu na portlandskocementový slinok. Nakoniec sa ale v takomto zariadení v prvom rade môže uskutočniť vyrovnanie fluktuácie trosky.
Zariadenie na chladenie slinku a jeho granuláciu sa môže chladiť vzduchom priamym procesom. V týchto prípadoch sa vzduch s teplotou 20 °C ohreje na teplotu cca 1100 °C a slinok sa z asi 1600 °C ochladí na 250 °C.
Vytvorené množstvo CO predstavuje ďalší prameň energie. CO vzniká pri teplotách asi 1600 °C a obsahuje vedia latentnej chemickej termickej energie aj citeľné teplo. Keď sa pri odpovedajúco dobre izolovanom metalurgickom zásobníku počíta so stratou tepla maximálne 30 %, znamená to, že vynájdený postup by sa mohol zaoberal výrobou ocele a slinku exotermicky, kedy by vzniknuté horľavé plyny mohli byl optimálne zhodnotené.
Predmetným postupom sa dá obzvlášť jednoduchým spôsobom premenil ďalej lažko zhodnotítelná troska oceliarní na cementový slinok, pričom je zároveň dosiahnutá skujňovacia práca. Predmetný proces dovoľuje ďalej využil veľké množstvá tepla, ktoré sú v konvenčných procesoch bez ďalšieho zásahu nezhodnotené, a týmto spôsobom znížil emisie plynov, zvlášl co2.
V rámci predmetného postupu sa nachádzajú aj rozhodujúce reakcie práve na hraničných plochách taveniny a postup môže prebehnú! v aglomeračnej peci. Odplynený oxid uhoľnatý z hraničnej plochy redukuje rozpustený oxid železnatý vo vrstve troskového kúpela, pričom prirodzene podiel C02 redukčného plynu vo vrstve trosky stúpne. Od objemového podielu asi 15 obj. % C02 stratí plyn redukčné pôsobenie, pričom je predsa ešte stále aspoň čiastočne možné ďalšie energetické použitie, lebo takéto plyny na povrchu troskovej vrstvy sa môžu vetraním príp. kyslíkom alebo zmesou kyslíka a vzduchu spálil. Prenos tepla na troskovú a železnú fázu tu prebieha prakticky výlučne cez žiariace procesy.
Vznikajúce odpadové teplo môže by! použité na predhriatie prísad, pričom naplavená slinková fáza môže byl oddelene odvedená. Vedenie tepla podľa vynálezu je nastavené na stabilnú oblasl alitu, z čoho vyplýva žiadané prehriatie. Vytvorený alitový slinok sa môže zmraziť bežnou technikou chladenia slinku, pričom hlavným cieľom musí byl minimalizácia obsahu voľného vápna.
Želaný prívod uhlíka na reguláciu teploty železnej taveniny a redukčného potenciálu môže nastať nasýtením kúpeľa uhlíkom napríklad ponáraním alebo tomu podobným postupom. Prívod uhlíka sa môže predpokladať v protiprúde alebo v jednosmernom prúde na viacerých miestach. Železný kúpel tu nespĺňa iba úlohu nositeľa redukčných prostriedkov, ale aj úlohu transportného média pre troskové príp. slinkové fázy, pričom môžu nájsť použitie obzvlášť jednoduché otvorené pece.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY aktívnych spojív z a tým, že suroželeznatého v množsTriísiek, ako napr. trosiek po reakcii trosiek zo zariadeSpôsob výroby ocele a hydraulicky rrosky, vyznačujúci s vé železo sa skujňuje pridaním oxidu tve nad 5 hmotnostných % zahrnutých trosky oceliarní, Cu-konvertorových s oloveným kúpeľom alebo oxidovaných ní na spaľovanie odpadu.
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsah oxidu železa v troske je volený nad 8 hmotnostných %, s výhodou nad 10 hmotnostých %.
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci, sa Tým, že sa vsádza tekutá troska oceliarní pri teplotách nad 1550 °C, najmä nad 1600 °C, a tekuté surové železo pri teplotách od 1450 °C do 1550 °C.
  4. 4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že tekuté surové železo sa pridáva do tekutej troskovej fázy v množstve od 1 : 2 až po 1 : 3.
  5. 5. Spôsob podľa nároku 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že tekuté fázy sa spolu udržiavajú 3 až 8 hodín, s výhodou asi 6 hodín pri teplotách nad 1550 °C, s výhodou od 1660 °C do 1800 °C.
  6. 6. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že ako miešacia nádoba je nasadený elektricky vyhrievaný vyklápací konvertor.
  7. 7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že trosky sú udržiavané na prehrievacej teplote vháňaním alebo .fúkaním kyslíka.
  8. 8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že k troskám sa pridávajú bázické ľahké rudy na zvýšenie obsahu oxidu železnatého nad 8 hmotnostných %.
  9. 9. Spôsob podlá jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že pri vsádzke C'u-konvertorových „trosiek sa olovo odlieva spod oceľového kúpeľa a zinok sa kondenzuje z plynnej fázy.
  10. 10. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že výška kúpela trosky na reakciu so surovým železom je 2 až 8 cm, s výhodou 2 až 6 cm.
  11. 11. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa t ý m, že troska sa prevedie na slinkovú fázu, ktorá pozostáva z 15 až 25 hmotnostných % tekutej fázy (alumináty, ferity) a slinkovej fázy (minerály, alit, belit) .
  12. 12. Spôsob podľa jedného z j úci sa tým, vsádzané ako prísady.
    nárokov 1 až 11, že CaCO^, AI2O3 v y z n a č ua/alebo S1O2 sú
  13. 13. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že redukovaná troska prípadne slinková fáza sa privádza do zariadenia na chladenie slinku a granulovacieho zariadenia.
  14. 14. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 13 j úci sa tým, že slinok sa priamym postupom.
SK584-95A 1993-09-07 1994-08-24 Spôsob výroby ocele a hydraulicky aktívnych spojív SK281859B6 (sk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0180293A AT400037B (de) 1993-09-07 1993-09-07 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln
AT130994A AT405189B (de) 1994-07-01 1994-07-01 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln
PCT/AT1994/000122 WO1995007365A1 (de) 1993-09-07 1994-08-24 Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK58495A3 true SK58495A3 (en) 1996-03-06
SK281859B6 SK281859B6 (sk) 2001-08-06

Family

ID=25595502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK584-95A SK281859B6 (sk) 1993-09-07 1994-08-24 Spôsob výroby ocele a hydraulicky aktívnych spojív

Country Status (18)

Country Link
EP (1) EP0666930B1 (sk)
KR (1) KR100325794B1 (sk)
CN (1) CN1037858C (sk)
AT (1) ATE151118T1 (sk)
AU (1) AU678516B2 (sk)
BR (1) BR9405583A (sk)
CA (1) CA2148226A1 (sk)
CZ (1) CZ291176B6 (sk)
DE (1) DE59402298D1 (sk)
DK (1) DK0666930T3 (sk)
ES (1) ES2102869T3 (sk)
GR (1) GR3023849T3 (sk)
HU (1) HU219946B (sk)
NZ (1) NZ271025A (sk)
RU (1) RU2127765C1 (sk)
SK (1) SK281859B6 (sk)
TR (1) TR28280A (sk)
WO (1) WO1995007365A1 (sk)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA963234B (en) * 1995-05-02 1996-07-29 Holderbank Financ Glarus Process for the production of hydraulic binders and/or alloys such as e g ferrochromium of ferrovanadium
AT405839B (de) * 1996-01-17 1999-11-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum herstellen von roheisen, buntmetall-legierungen, fecr und synthetischen hochofenschlacken unter verwendung von metalloxidhaltigen müllverbrennungsrückständen oder schlacken
HRP970303B1 (en) * 1996-06-05 2002-06-30 Holderbank Financ Glarus Method for making pozzolans, synthetic blast-furnance slag, belite or alite clinkers, and pig-iron alloys, from oxidic slag and a device for implementing this method
RU2172783C2 (ru) * 1997-09-15 2001-08-27 "Хольдербанк" Финансьер Гларус АГ Способ переработки сталеплавильных шлаков и носителей железа для получения чугуна и экологичных шлаков
AT406691B (de) * 1998-06-10 2000-07-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl
RU2169197C2 (ru) * 1999-08-17 2001-06-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства стали в кислородном конвертере
LU90481B1 (fr) * 1999-12-01 2001-06-05 Wurth Paul Sa Proc-d- de post-traitement de laitiers m-tallurgiques
ATA205799A (de) * 1999-12-07 2001-03-15 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum zerkleinern von schlacken unter gleichzeitiger entschwefelung und nachfolgendem entchromen
PL194967B1 (pl) * 2000-01-28 2007-07-31 Holcim Ltd Sposób wytwarzania pucolanowych lub hydraulicznych domieszek mielonych dla przemysłu cementowego z zasadowych żużli tlenkowych
RU2238331C2 (ru) * 2000-01-28 2004-10-20 Хольцим Лтд. Способ обработки шлаков или смесей шлаков
CZ297709B6 (cs) * 2001-09-11 2007-03-07 Wopfinger Stein- Und Kalkwerke Schmid & Co. Hydraulické pojivo
RU2228305C2 (ru) * 2002-05-28 2004-05-10 Бурлов Юрий Александрович Способ получения специальных видов клинкеров и сопутствующих металлов из отходов производств
RU2203329C1 (ru) * 2002-07-08 2003-04-27 Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" Способ производства стали в кислородном конвертере
JP5665638B2 (ja) * 2011-04-19 2015-02-04 株式会社トクヤマ セメントクリンカーの製造方法
RU2492151C1 (ru) * 2012-03-26 2013-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Способ переработки сталеплавильных шлаков с получением цементного клинкера и чугуна
UA110757C2 (uk) * 2012-09-06 2016-02-10 Лоеше Гмбх Спосіб обробки сталевого шлаку та гідравлічний мінеральний в'яжучий матеріал
RU2534682C1 (ru) * 2013-07-11 2014-12-10 Сергей Викторович Ласанкин Способ получения плавленых минеральных компонентов для шлакопортландцемента ( варианты)
ES2596526T3 (es) * 2013-09-02 2017-01-10 Loesche Gmbh Procedimiento para tratar escoria de acería así como un aglutinante mineral hidráulico
WO2018107251A1 (pt) * 2016-12-12 2018-06-21 Instituto De Pesquisas Tecnológicas Do Estado De São Paulo S/A – Ipt Tratamento siderúrgico de escória de aciaria para uso como adição ao cimento portland
RU2674048C2 (ru) * 2017-03-24 2018-12-04 Сергей Викторович Ласанкин Способ совместного получения стали и портландцемента и технологическая камера для реализации способа
RU2710088C1 (ru) * 2018-10-23 2019-12-24 Сергей Викторович Ласанкин Способ получения стали и портландцемента и технологические камеры для реализации способа
RU2775976C1 (ru) * 2021-06-22 2022-07-12 Сергей Викторович Ласанкин Способ производства стали, электроэнергии и портландцемента

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU71715A1 (sk) * 1975-01-24 1976-12-31
US4102675A (en) * 1975-04-16 1978-07-25 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of treating molten slags in steel making process
US4009024A (en) * 1975-09-26 1977-02-22 Koppers Company, Inc. Process for regeneration and reuse of steelmaking slag
DE2611889C3 (de) * 1976-03-20 1978-11-02 Ferdinand Dr.Rer.Mont. 6374 Steinbach Fink Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln aus Hüttenabfallen
JPS5514802A (en) * 1978-06-30 1980-02-01 Nippon Kokan Kk <Nkk> Treating method for molten metal generated at reduction treatment for slag from steel manufacture
DE3644518A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-14 Didier Werke Ag Verwendung von magnesit und verfahren zur durchfuehrung einer solchen verwendung
SU1463782A1 (ru) * 1987-06-04 1989-03-07 Институт металлургии и обогащения АН КазССР Способ переработки шлаков медного производства
SU1708864A1 (ru) * 1989-05-15 1992-01-30 Карагандинский металлургический комбинат Способ выплавки стали из фосфористого чугуна в кислородном конвертере
SU1735408A1 (ru) * 1990-04-10 1992-05-23 Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина Способ переработки шлаков производства т желых цветных металлов

Also Published As

Publication number Publication date
GR3023849T3 (en) 1997-09-30
EP0666930A1 (de) 1995-08-16
ATE151118T1 (de) 1997-04-15
TR28280A (tr) 1996-04-08
NZ271025A (en) 1997-01-29
CN1037858C (zh) 1998-03-25
KR100325794B1 (ko) 2002-07-31
KR950704516A (ko) 1995-11-20
HUT75853A (en) 1997-05-28
CZ107495A3 (en) 1996-01-17
DE59402298D1 (de) 1997-05-07
BR9405583A (pt) 1999-09-08
HU219946B (hu) 2001-09-28
EP0666930B1 (de) 1997-04-02
DK0666930T3 (da) 1997-10-13
AU678516B2 (en) 1997-05-29
AU7452794A (en) 1995-03-27
ES2102869T3 (es) 1997-08-01
WO1995007365A1 (de) 1995-03-16
HU9501320D0 (en) 1995-06-28
RU2127765C1 (ru) 1999-03-20
CA2148226A1 (en) 1995-03-16
CZ291176B6 (cs) 2003-01-15
CN1115580A (zh) 1996-01-24
SK281859B6 (sk) 2001-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK58495A3 (en) Process for making steel and hydraulically active binders
CN101906498B (zh) 综合冶炼钒钛铁矿的方法
CN106045301B (zh) 一种利用转炉前期熔融态钢渣生产矿棉的方法
CN108676942A (zh) 一种含铁和或锌铅铜锡等物料与熔融钢渣协同处理回收方法
JP2966106B2 (ja) 水硬性結合剤及び/またはフェロクロム或いはフェロバナジウムのような合金の製造方法
RU2115742C1 (ru) Способ получения чугуна и цементного клинкера
CN101914639A (zh) 一种含铁工业熔渣在线回收铁及制备微晶玻璃熔块的方法
US5865872A (en) Method of recovering metals and producing a secondary slag from base metal smelter slag
CN100357470C (zh) 用钒钛铁精矿制取钛铁、钢及钒铁的方法
CN115261540B (zh) 赤泥中铁和尾渣回收方法
US6261340B1 (en) Method for transforming slag derived from non-iron metallurgy
CN110453025A (zh) 一种高钙含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法
CN106467935A (zh) 一种铜渣和电石渣的利用方法
CN106542749A (zh) 一种预合成硅砖矿化剂及其制备方法
JP7531273B2 (ja) 副生成物の処理方法
JP7531274B2 (ja) 副生成物の処理方法
US6059854A (en) Process for processing waste incineration residues
JPS61213309A (ja) 溶銑脱燐スラグを原料とする精錬用フラツクスの製造方法
US6068677A (en) Method for processing waste or waste fractions, in particular car shredder light fractions
RU2756057C2 (ru) Способ получения ванадиевого чугуна из железованадиевого сырья
CN117265283A (zh) 一种利用aod高温钢渣资源化利用铜渣的方法
CN119569342A (zh) 一种利用再生铜冶炼渣制备高含铁微晶玻璃的方法
JPS602605A (ja) 土建用材料に用いることのできるスラグ
Degel Redsmelt-alternative ironmaking from demag
Fukuzawa et al. Reactions in the Continuous Melting and Smelting-reduction Furnace