Способ получения брикетов для металлургического передела

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения брикетов, которые могут быть использованы при выплавке стали и ферросплавов. Сущность изобретения: сначала металлсодержащий материал смешивают с жидким битумом, вводимым в количестве не менее 5 мас.%, после чего полученную смесь охлаждают до затвердения и дробят. После чего дробленый материал смешивают с цементом, вводимым в количестве не менее 5 мас.%, после чего добавляют воду в количестве, достаточном для образования кристаллогидрата, смешивают, формуют в брикеты и подвергают естественному твердению. Реализация способа позволяет повысить термостойкость брикетов. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения брикетов, и может быть использовано при выплавке стали и ферросплавов. Известно применение битумов в качестве связующего при получении брикетов для металлургического передела (Меньковский М.А. и др. Связующие вещества в процессах окускования горных пород. М., Недра, 1977, с. 70-79, 93).

Недостатком таких брикетов являются их низкая термостойкость. Известен способ брикетирования рудной мелочи (заявка JP 51-21370), включающий приготовление шихты из руды крупностью менее 10 мм и связующего - цемента - с последующим формованием полученной шихты.

Недостатком способа является низкая прочность брикетов при температуре выше 400^oС.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения брикетов для металлургического передела, включающий смешивание металлсодержащего материала с цементом и битумом или битуминозным углем (JP 51-17930, опубл. 05.06.1976), формование брикетов и естественное твердение.

Брикеты, полученные этим способом, предназначены для последующего восстановления, вводимый в шихту битум или битуминозный уголь выполняет роль восстановителя и возможность повышения термопрочности в данном источнике и не рассматривается.

Кроме того, битум вводится в шихту в твердом состоянии, что не позволяет достичь равномерного его распределения в шихте.

Задачей, решаемой предложенным изобретением, является повышение термостойкости брикетов.

Указанная задача решается тем, что в способе, включающем смешивание металлсодержащего материала с цементом и битумом и последующее формование полученной шихты, сначала металлсодержащий материал смешивают с жидким битумом, взятым в количестве не менее 5 мас.%, после чего полученную смесь охлаждают до затвердения, дробят, а полученный материал смешивают с цементом в количестве не менее 5 мас.%, после чего добавляют воду в количестве, достаточном для образования кристаллогидрата.

Битум обуславливает эластичность и влагостойкость брикетов в период транспортировки и хранения, а цемент в процессе хранения затвердевает, придавая брикетам повышенную прочность и термостойкость в зоне температур 50-400^oС. При температурах выше 400^oС цемент (СаО) в токе дымовых газов с CO₂ вступает в химическую реакцию СаО+СО₂=СаСО₃ с получением карбоната кальция, что приводит к последующему упрочнению брикетов в зоне высоких температур.

Смесь металлсодержащего продукта с битумом охлаждают для обеспечения возможности ее дробления. Смесь дробят для получения при перемешивании с цементом однородной шихты.

Наличие в шихте цемента или битума в количестве менее 5% приводит к резкому снижению прочности брикетов.

Способ осуществляли следующим образом.

Марганцевый концентрат класса -6+0,1 мм (состав: 32% Мn; 6% Fe; 13,1% SiO₂; 1,55% Аl₂O₃; 12,9% СаО; 1,05% MgO; 0,02% Р; 0,1% S) и влажностью 3% перемешивают с нефтебитумом марки БН 70/30 с температурой размягчения 70^oС и разогретым до 140^oС. Расход битума составил 6 мас.%.

После перемешивания (15 мин) шихту выдерживали на промплощадке в течение 30 мин и направляли в молотковую дробилку. Измельченную шихту вновь смешивали в смесителе сначала с цементом марки ПЦ 400 в количестве 8 мас.%, а затем добавили воду в количестве 7% от веса шихты и смешивали в течение 15 мин. Брикетную шихту формовали на промышленном штемпельном прессе производительностью 2,5 т/ч. Твердение брикетов осуществляли в течение 7 суток. Результаты опытов приведены в таблице.

Экспериментальные данные указывают на достаточно высокие прочностные свойства и удовлетворительную термостойкость офлюсованных брикетов.

Таким образом, способ позволяет получить высококачественные офлюсованные брикеты для последующей переработки их в пиропроцессах черной металлургии.

Формула изобретения

Способ получения брикетов для металлургического передела, включающий смешивание металлсодержащего материала с битумом и цементом и последующее формование полученной шихты, отличающийся тем, что сначала металлсодержащий материал смешивают с жидким битумом, взятым в количестве не менее 5 мас.%, после чего полученную смесь охлаждают до затвердения, дробят, а полученный дробленый материал смешивают с цементом в количестве не менее 5 мас.%, после чего добавляют воду в количестве, достаточном для образования кристаллогидрата.

РИСУНКИ

Рисунок 1