Связующее для изготовления хромитоалюмококсовых брикетов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к окускованию мелкофракционных шихтовых материалов и производству ХАК-брикетов из рудных компонентов, углеродистых восстановителей с использованием концентрата Al-шлака /КАШ/. Такие брикеты используются для выплавки ферросплавов на основе хрома. Сущность: связующее содержит неорганическую упрочняющую добавку, алюминийсодержащие отходы производства, воду. В качестве алюминийсодержащих отходов связующее содержит концентрат алюминиевого шлака /КАШ/ - продукт переработки шлака шлаком металлической смеси алюминиевых электролизеров, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: вода 3-8; небрганическая упрочняющая добавка 16-39; КАШ - остальное. Используемый концентрат алюминиевого шлака /КАШ/ имеет следующий Состав, мас.%: А1Мет 25-33%; АДОз 44-52; SI02 3-3,5; Мд + МдО 5,3-7,5; Fe 0.5-1.0; соли фторидов 7-8. В качестве упрочняющей добавки связующее содержит жидкое стекло в количестве 16-30%. Кроме того, в качестве упрочняющей добавки связующее содержит шлак феррохрома в количестве 26-38% или гидроокись кальция в количестве 28-36%. Изобретение позволяет повысит); прочность и термостойкость ХАК-брикетов. 1 табл.

(я)з С 2 2 В 1/243, ИтЬТН - тЬцд„.

"ил -; -„;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5016235/02 (22) 10.12.91 (46) 07.09.93. Бюл. N 33-36 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный металлургический ин.ститут "Гипросталь". Ермаковский завод ферросплавов, Днепропетровский металлургический институт (72) Донской С.А., Матвиенко В.А., Горяйнов

Г.E.. Лазарев Г.А., Ильин В.В.„Беликов Ю.В., Медведева Т.Ф., Матвиенко В.А„Амброжевич В.М., Шестаковский О.Ф., Савельев В.И. (73) Лазарев Г.А. (56) 1. Авторское свидетельство

t+ 802386, кл. С 22 В 1/24, 1981, 2. Авторское свидетельство СССР

М 638624, кл. С 22 B 1/24, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР йв 199086, кл. С 10 В 3/04, 19676.

4. Авторское свидетельство СССР

N. 755873, кл. С 22 В 1/24, 1980.

5, приходько T.È, и др. Брикетирование шихты для производства ферросплавов: М., Бюллетень научно-технической информации.- Черная металлургия, 1982, М 17 (925).

6. Равич Б.И. Брикетирование руд, М.:

Недра, 1982, с. 39-41.

7. Борсук П.А, и др. Жидкие самотвердеющиеся смеси. М.: Машиностроение, 1973. (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХРОМИТОАЛЮМОКОКСОВЫХ (ХАК) БРИКЕТОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к окускованию мелкофракционных шихтовых материалов и производству

„„БЛ„„ 2000344 C (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к окускованию мелкофракционных шихтовых материалов и производству

XAK-брикетов из рудных компонентов, углеродистых восстановителей с использованием концентрата AI-шлака /КАШ/. Такие брикеты используются для выплавки ферросплавов на основе хрома, Сущность: связующее содержит неорганическую упрочняющую добавку, алюминийсодержащие отходы производства, воду. В качестве алюминийсодержащих отходов связующее содержит концентрат алюминиевого шлака

/КАШ/ — продукт переработки шлака шлаком металлической смеси алюминиевых электролизеров, при следующем соотношении ингредиентов, мас.$: вода 3-8; неорганическая упрочняющая добавка 16-39; КАШ вЂ” Б остальное. Испольэуе уый концентрат алюминиевого шлака /КАШ/ имеет следующий состав, мас.$: А!нет 25-33 ; А120э 44-52;

SION 3-3,5; l4g + MgO 5,3-7,5, Fe 0.5-1,0; соли фторидов 7-8. В качестве упрочняющей до- .2 бавки связующее содержит жидкое стекло в количестве 16-30 ф. Кроме того, в качестве упрочняющей добавки связующее содержит шлак феррохрома в количестве 26-38 или гидроокись кальция в количестве 28-367ь. О

Изобретение позволяет повысить прочно- Э сть и термостойкость XAK-брикетов. 1 табл, 4) XAK-брикетов иэ рудных компонентов, углеродистых восстановителей с использованием кон центрата Al-шла ка (КА Ш). Та ие

2000344

35

55 брикеты необходимы для выплави ферросплавов на основе хрома.

Известны способы получения брикетов для производства ферросплавов на основе хрома, марганца и кремния с применением различных связующих как органического, так и неорганического происхождения (1-7).

Наиболее часто для изготовления брикетов в качестве связующего применяются сульфидосодержащие вещества и связующие смеси на их основе, Используются также жидкое стекло, влага и кальцийсодержащие компоненты. Количество сульфидного связующего находится в пределах 4-8, жидкого стекла 3-10, Прессование осуществляется при удельном давлении от

19 до 100 МПА. Упрочнение и отверждение брикетов производится путем сушки на воздухе или нагревом до 150-300 С продолжительностью 15-75 мин.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ брикетирования с использованием в качестве связующего неорганической упрочняющей добавки в виде жидкого стекла и алюминийсодержащие отходы в виде нифелинового шлама, В зависимости от качества и гранулометрического состава исходного сырья расход жидкого стекла составляет от 3 до 10 .

Способ включает увлажнение шихты, перемешивание, брикетирование и сушку брикетов при 150-300 С при средней продолжительности 15 мин.

При использовании 10 -ного жидкого стекла прочность брикетов после сушки составляла на сжатие 0;9 кН/см . истирание г

92 и сбрасывание (удар) 91 (6).

Недостатком известного связующего является невысокая прочность полученных брикетов как на раздавливание, так и на истирание, что при транспортировании их до металлургического плавильного агрегата создает большое количество мелких некондиционных фракций, непригодных для применения, Одним из важнейших показателей является термостойкость, по которой отсутствует информация, однако; судя по прочностным характеристикам, она неудовлетворительна.

Кроме того, применяемое связующее не выполняет роль восстановителя по частичной замене коксовой мелочи и тем самым не снижает внесение вредных примесей серы.

Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости ХАК-брикетов.

Для достижения поставленной цели в известном связующем для изготовления

ХАК-брикетов,, содержащем неорганическую упрочняющую добавку и алюминийсодержащие отходы производства, дополнительно содержится вода, à в качестве алюминийсодержащих отходов — концентрат алюминиевого шлака (КАШ) — продукт переработки шлака шлакометаллической смеси алюминиевых электролизеров, при следующем соотношении ингредиентов. мас. : вода 3-8 неорганическая упрочняющая добавка 16-39

КАШ остальное

Используемый концентрат алюминиевого шлака (КАШ) имеет следующий состав, мас. : А1. 25-33 ; А120э 44-52; 5!Ог 3-3,5;

Mg + MgO 5,3-7,5; Fe 0,5-1,0; соли фторидов

7-8.

В качестве упрочняющей добавки связующее содержит жидкое стекло в количестве

16-30 .

Кроме того, в качестве упрочняющей добавки связующее содержит шлак феррохрома в количестве 26-38 или гидроокись кальция в количестве 28-36 .

Смесь упрочняющей добавки (концентрат алюминиевого шлака, шлак феррохрома, гидроокись кальция) в установленных выше соотношениях позволяет образовать цементирующий состав типа Алит, твердый раствор которого выражается формулой:

ХСаО у SION MgO . А Оз.

При соотношении упрочняющей добавки концентрата AI-шлака 62-80, жидкого стекла 16-30, воды 5-7 или концентрата

А1-шлака 55-70, шлака феррохрома 2638, воды 5-8 или концентрата AI-шлака

60-70, гидроокиси кальция 28-36, воды

3-5 прочность брикетов соответствует следующим показателям; на раэдавливание

16-18 кН, на удар (по ГОСТ 13157-77) 92,4, на истирание по весу (по ГОСТ 13157-77)

8,2, пористость 28 (,, термостойкость при нагреве до 1000 С. что по характеристике превышает показатели известных брикетов.

Предлагаемый в качестве основы неорганической связующей смеси концентрат

Al-шлака (KALij) обладает не только связующим цементирующим свойством, но выполняет одновременно роль восстановителя, так как содержит значительное количество металлического алюминия. Это позволяет снизить расход коксовой мелочи основного поставщика наиболее вредной примеси— серы, особенно при выплавке ферросплавов на основе хрома

2000344

На пресс-установке ДМети были получены брикеты, для изготовления которых применялась предлагаемая смесь. Состав шихтовых компонентов и связующей смеси е ХАК-брикетах был следующим, вес. : рудная часть (фракция

<Змм) 7О-8О углеродистый восстановитель(фракция < 3 мм) 10-15 связующая смесь 5-13

Тщательно сдоэирования и перемешанная шихта брикетировалась под давлением

250-300 кг/см, что обеспечивало достаточг ную прочность брикетов и значительную контактную поверхность между частицами шихтовых материалов. Ввод < 5 связующей смеси приводил к потере механических прочностных характеристик брикетов, а ввод связующей смеси в количестве > 13 не оказывал существенного влияния на их прочность, особенно в сыром состоянии, Полученные брикеты подвергались отверждению путем сушки на воздухе в течение суток или упрочнялись путем нагрева до

300 С в течение 40-60 мин, Брикеты подвергались термическому воздействию при температуре около 1000 С. Механическая прочность брикетов определялась перед и после сушки. Сырые брикеты выдерживали

7 сбрасываний с высоты 0,5 м, обожженные—

10-12 сбрасываний с высоты 1,5 м. Отмечено, что после сушки и термообработки,брикеты практически не разрушались.

Упрочненные брикеты при температуре

300 С испытывались на влагостойкость. B течение 6-7 сут брикеты находились в воде, Разрушений не установлено.

Опытные данные показывают, что при добавке в шихту 5-13 связующей смеси полученные брикеты имели прочность выше прочности брикетов. полученных в аналоге с добавкой 1-2 таллового пека: при 10кратном сбрасывании с высоты 1,5 м содержание мелочи класса 5 мм составило около

27(» вместо 57; по аналогу f2), Примеры конкретного выполнения сведены в таблицу, Анализ свойств полученных брикетов в соответствии с заявленным изобретением позволяет сделать вывод о целесообразности применения предлагаемой связующей смеси и применение ХАК-брикетов для выплавки стандартного внсокоуглероднсго о феррохрома.

Кроме того, использование заявляемого связующего для изготовления ХАК-брике5 тов позволяет усовершенствовать технологию выплавки высокоуглеродистого феррохрома, удешевить его себестоимость, улучшить физико-химические свойства шлаковой фазы путем снижения величины отношения MgO/À!203, снизить содержание серы в металле. повысить извлечение в металл ведущего элемента хрома, улучшить условия труда рабочего персонала и

15 экологической обстановки.

Формула изобретения

1, Связующее для изготовления хромитоалюмококсовых брикетов, содержащее алюминийсодержащие отходы произеодст20 ва и неорганическую упрочняющую добавку,отличающееся тем,чтооно дополнительно содержит воду, а е качестве алюминийсодержащих отходов — концентрат алюминиевого шлака (КАШ) — продукт

25 переработки шлаком металлической смеси алюминиевых электролизеров при следующем соотношении ингредиентов, мас, : вода 3-8 неорганическая упроч30 няющая добавка 16-38

КАШ остальное.

2. Связующее по п,1, от л и ч а ю щ е ес я тем, что используемый концентрат алюминиевого шлака имеет следующий состав, 40 мас. :

Ахмет 25-33

А1гОэ 44-52

Я!Ог 3-3,5

Mg+ МцО 5,3-7,5

45 Fe 0,5-1,0 соли фторидов 7-8.

3. Связующее по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в качестве упрочняющей добавки оно содержит жидкое стекло в количестве

50 16-30 .

4. Связующее по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что е качестве упрочняющей добавки оно содержит шлак феррохрома в количестве 26-38 .

5. Связующее по п.1, от л и ч а ю ще ес я тем, что в качестве упрочняющей добавки оно содержит гидроокись кальция в количестве 28-36ф,.

2000344

Составитель Л. Степанова

Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35. Рауйекая наЬ.. 4/5

Заказ 3066

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. vn.Ãýãàðèíà, 101