Брикет для получения чугуна в руднотермической печи

(51) 21 5/52 (2006.01) 22 1/24 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретение является подбор компонента в состав брикета, с высоким содержанием общего железа. Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что восстановление железа из предложенного брикета и получение жидкого чуна производится в руднотермической печи с высоким экономическими показателями. Отличием от прототипа в настоящем изобретении, является то, что вместо окалины содержащей около 70 железа в виде оксидов ,34 предлагается использовать сталеплавильный шлак магнитной фракции 015 в котором большая часть железа 50 представлена уже в металлизованом виде, и только 20 железа связана в оксидах. Это позволяет, уменьшить количество углеродосодержащих материалов на 20-35 и вовлечь в металлургию сталеплавильные шлаки.(72) Ахметов Абулхасим Балхиевич Огурцов Евгений Александрович йсн сет ХабдылАхатулы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 20693, кл. 21 5/52, 2009(54) БРИКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА В РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к черной металлургии,а именно к производству чугуна с использованием шихтового материала в виде брикетов. Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству чугуна с использованием шихтового материала в виде брикетов. Разрабатываемые и осваиваемые процессы безкоксового получения чугуна в жидкой фазе(Ромелт, Соех) экономически оправдываются только при использовании кондиционной руды(В.Ф. Князев, А.И. Гиммельфарб, А.М. Неменов. Бескоксовая металлургия железа. Изд. Металлургия, 1972, с.) При этом из-за высокой интенсивности газовых потоков в полости печи увеличиваются потери мелочи руды и угля,доходящие до 20-50 от поданного в печь, а также потери большого количества тепла и восстановительного газа , необходимого для восстановления железа. В то же время в процессы получения железа не вовлечены высокожелезистые сталеплавильные шлаки. Известен способ брикетирования стальной окалины, с предварительным ее дроблением,посредством комплексного связующего, состоящего из кварцевого песка, соды, известняка, полевого шпата и глинозема с последующим обжигом в печи в течение 0,5-1,0 часа при температуре 700-1000(Патент 2055919, С 22 В 1/242, 10.03.1996 г.). Недостатком данного способа является сложный процесс подготовки связующего, включающий в себя дозировку, совместный помол и их высоко температурную варку при 1450-1500, а также энергоемкий процесс высокотемпературного обжига самого брикета при температуре 1000. Наиболее близким к заявленному брикету является брикет по инновационному патенту 20693 (оп. 15.01.09 г. 1). Сущность его заключается в подготовке шихтового материала в виде брикетов, в которых в качестве железосодержащего отхода металлургического производства использовали окалину, а в качестве связующего материала использовали пыль сухой газоочистки электродуговых печей. Недостатком данного состава брикета является относительно низкое содержание общего железа. Задачей изобретение является подбор компонента в состав брикета, с высоким содержанием общего железа. Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что восстановление железа из предложенного брикета и получение жидкого чугуна производится в руднотермической печи с высоким экономическими показателями. Отличием от прототипа в настоящем изобретении, является то, что вместо окалины содержащей около 70 железа в виде оксидов ,34 предлагается использовать сталеплавильный шлак магнитной фракции 015 в котором большая часть железа 50 представлена уже в металлизованом виде, и только 20 железа связана в оксидах. Это позволяет, уменьшить количество углеродосодержащих материалов на 20-35 и вовлечь в металлургию сталеплавильные шлаки. В настоящем изобретении предлагается использовать железистые сталеплавильные шлаки фракцией 0-15 мм,полученные магнитной сепарацией отходов и коксика предварительно их сбрикетировав что предотвращает потери газа СО. Применение брикетов данного состава позволяет снизить удельный расход тепловой энергии и соответственно теплоносителей (угля, коксика), и максимально использовать газ СО для восстановления оксидов из шлака. Компоненты шихты для брикета имеют следующий фракционный состав, мм Железосодержащий материал до 15 Связующий материал менее 1 Углеродсодержащий материал менее 10. Для производства чугуна в руднотермической печи, используют брикет при следующем соотношении компонентов, мас.Железосодержащий материал - 76-81 Углеродсодержащий материал - 10-15 Связующее - 8-10. В качестве железосодержащего материала используется отвальные сталеплавильные шлаки фракцией 0-15 мм,полученные магнитной сепарацией после дробление, химический состав которых представлен в таблице 1. Таблица 1 Химический состав ингредиентов шихты брикета Железистый ста 50,66 70,14 25,05 6,12 4,22 0,97 2,16 2,96 леплавильный шлак фр. 0-15 мм Цемент 2,68 3,23 0,55 60,23 21,12 5,21 1,26 В качестве углеродсодержащего материала брикет содержит коксик, технический состав приведен в таблице 2. Таблица 2 Технический состав коксика Технический состав,С Пределы компонентов шихты брикетов выбраны экспериментальным путем и их составы показаны в таблице 3. Таблица 3 Составы опробованных брикетов Вариант Железистый сталеплавильный шлак фр. 0-15 мм 76 78 79 80 81 Содержание в брикете цемента пределах 8-10 является оптимальным, так как при содержании менее 8 получаются брикеты с низкой механической прочностью. Содержание коксика в количестве 10-15 является достаточным,как для полного восстановления железа из оксидов, так и для науглероживания восстановленного металла и для набора тепла необходимого в процессе. Изготовление промышленной партии брикетов произвели на вибропрессе Рифей,где брикетирование производится под давлением в специальной оснастке, не дающей рассыпаться сформованным брикетам. Пример выплавки чугуна с применением заявляемых брикетов. Опытные плавки проведены в руднотермической печи РКО - 200 кВА. Брикеты, перед подачей в плавку,для соответствия размерам печи подвергались дроблению с получением фракции 15025 мм. Загрузка шихты в печь осуществляется по труботечкам из печных карманов. Объем одного брикета равен 1400 см 3 при плотности 3,13 г/см 3, вес брикета составит 4,4 кг с размером 10020070 мм. Состав брикета 1) железистый сталеплавильный шлак АО АрселорМиттал Темиртау фр. 0-15 мм - 79,2) Коксик-8. Основные показатели опытных плавок по предлагаемому изобретению показаны в таблице 4. Таблица 4 Основные параметры плавокПоказатели 1 2 3 Мощность печи, МВА Фактическое время работы, сутки Израсходовано брикетов, кг В них, кг железистый сталеплавильный шлак фр. 0-15 мм коксик цемент Получено, кг чугуна шлака Газ в атмосферу Кратность шлака Извлечение железа,Расход электроэнергии, кВтч/т (МВтч/т) Коэффициент извлечения железа из шихты на проведенных плавках составил 0,92-0,93. Таким образом, использование предложенного состава и способа подготовки шихтовых материалов в виде брикетов на плавках чугуна в руднотермической печи позволило наиболее эффективно утилизировать отходы металлургического производства и сократить расход шихтовых материалов. Плавка чугуна из Удельный покабрикетов в РКО затель на 1 т чугуна 0,2 3 1680 1833 1327,2 1448,07 218,4 238,3 134,4 146,64 916,5 398,1 46,25 0,43 92,57 997,6 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Брикет для получения чугуна в руднотермической печи, содержащий железо- и углеродосодержащий материалы и связующее,увлажнение полученной шихты, прессование и сушку брикета, отличающийся тем, что в качестве железосодержащего материала он содержит отвальные сталеплавильные шлаки фракцией 015 мм, полученные магнитной сепарацией после дробления, а в качестве связующего материала 3 используется цемент при следующих соотношении компонентов, мас. Железосодержащий материал - 76-81