Брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна
Владельцы патента RU 2365640:
Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU)
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составу брикета для выплавки чугуна с получением полупродукта для цинковой промышленности. Брикет содержит шламы доменной газоочистки в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинксодержащего материала и связующее - цемент. Соотношение компонентов в брикете следующее, мас.%: шламы доменной газоочистки 82-96, цемент 4-18. Изобретение позволит утилизировать отходы и получить полупродукт для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с высоким содержанием цинка. 1 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу брикета для выплавки чугуна с получением полупродукта для цинковой промышленности.
Известна выбранная в качестве прототипа [1] шихта для производства углеродсодержащих железорудных брикетов, включающая шламы из металлургических производств и колошниковую пыль, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
| шламы металлургических производств | 70-95 |
| колошниковая пыль | 5-30 |
Существенными недостатками данной шихты являются:
- низкая механическая прочность брикета из-за отсутствия связки;
- низкое содержание цинковых составляющих в брикете для получения полупродукта для цинковой промышленности.
Известен также способ переработки и получения сырья для производства цинка [2], основным источником для которого являются сульфидные полиметаллические медно-свинцово-цинковые, свинцово-цинковые и медно-цинковые руды. Существенным недостатком данного способа являются высокие затраты на производство сырья вследствие добычи, сложного обогащения и переработки рудных составляющих.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются:
- получение полупродукта для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с высоким содержанием цинка;
- эффективная утилизация отходов производства.
Для этого предлагается брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна, включающий углеродсодержащие, железосодержащие и цинксодержащие материалы, а также связующее, в котором в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинксодержащего материала используют шламы доменной газоочистки, а в качестве связующего цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| шламы доменной газоочистки | 82-96 |
| цемент | 4-18 |
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.
Шламы доменной газоочистки также вводятся в состав брикета как железоуглеродсодержащая и цинксодержащая составляющие, причем при использовании менее 82% снижается коэффициент полезного использования агрегата при применении брикета, а при увеличении более 96% невозможно получение брикета с требуемой механической прочностью (брикеты рассыпаются после штамповки), обеспечивающей требуемые газодинамические свойства шахты печи.
Цемент используется в качестве связки, причем при использовании менее 4% не удается получить требуемую механическую прочность брикета, а при увеличении более 18% снижается прочность брикета в связи с его растрескиванием при сушке и увеличиваются непроизводственные затраты на производство брикетов, снижается общее содержание железоцинковой составляющей в брикете.
Заявляемые брикеты изготавливались из материалов со следующим химическим составом:
Шламы доменной газоочистки: 10-43% Fe общ; 10-41% C; 3,0-10,0% CaO; 0,5-3,0% MgO; 2,0-8,0% Al2O3; 6,2-8,2% SiO2; 0,50-10,0% Zn.
Цемент (М - 500): 6,0-6,6% Al2O3; 3,0-3,08% Fe2O3; 0,20-0,39% FeO; 56,0-57,8% CaO; 30-34% MgO; до 0,05% P2O5.
Вышеуказанные компоненты смешивались, увлажнялись, проходили процесс прессования и сушку в естественных условиях.
Брикеты использовались при плавке чугуна с получением цинксодержащей пыли в вагранке. Уловленную пыль отходящих газов с высоким содержанием цинка производили в рукавном фильтре.
Химический состав уловленной пыли: 35-62% Zn; 5,0-23% Fe общ; 5,0-13,5% C; 3,0-12,0% CaO; 0,5-3,8% MgO; 2,0-8,6% Al2O3; 6,2-9,2% SiO2.
Достижение данных результатов основано на рециклинге шламов доменной газоочистки. Шламы доменной газоочистки направлялись на брикетную фабрику, где проводилось смешивание материалов в заданных пропорциях с последующим брикетированием. Далее просушенные брикеты отгружались для использования. Вновь уловленная пыль снова отгружалась на брикетную фабрику. Описанные технологические операции проводились до необходимого накопления Zn в уловленной пыли. Ниже приведены составы проб брикетов с получением конечного результата при проведении 40 циклов (плавок).
| Таблица 1 | |
| Количество циклов | Содержание ZnO в пыли, % |
| 1 | 7,43 |
| 2 | 7,81 |
| 3 | 8,22 |
| 4 | 8,64 |
| 5 | 9,08 |
| 6 | 9,55 |
| 7 | 10,04 |
| 8 | 10,56 |
| 9 | 11,11 |
| 10 | 11,68 |
| 11 | 12,28 |
| 12 | 12,91 |
| 13 | 13,58 |
| 14 | 14,28 |
| 15 | 15,01 |
| 16 | 15,79 |
| 17 | 16,60 |
| 18 | 17,45 |
| 19 | 18,35 |
| 20 | 19,30 |
| 21 | 20,29 |
| 22 | 21,34 |
| 23 | 22,44 |
| 24 | 23,59 |
| 25 | 24,81 |
| 26 | 26,09 |
| 27 | 27,43 |
| 28 | 28,84 |
| 29 | 30,33 |
| 30 | 31,89 |
| 31 | 33,53 |
| 32 | 35,26 |
| 33 | 37,08 |
| 34 | 38,99 |
| 35 | 41,00 |
| 36 | 43,11 |
| 37 | 45,33 |
| 38 | 47,67 |
| 39 | 50,12 |
| 40 | 52,70 |
Заявляемый брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна позволил эффективно утилизировать отходы производства с получением полупродукта для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с большим содержанием цинка.
Источники информации
1. АС СССР №1546506, кл. С22В 1/24.
2. Тарасов А.В., Уткин Н.И. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1997 г. - 592 с.
Брикет для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна, включающий углеродсодержащие, железосодержащие и цинкосодержащие материалы, а также связующее, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего, железосодержащего и цинкосодержащего материала используют шламы доменной газоочистки, а в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| шламы доменной газоочистки | 82-96 |
| цемент | 4-18 |
