Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2176275C1 - Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel - Google Patents

Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel Download PDF

Info

Publication number
RU2176275C1
RU2176275C1 RU2000110963/02A RU2000110963A RU2176275C1 RU 2176275 C1 RU2176275 C1 RU 2176275C1 RU 2000110963/02 A RU2000110963/02 A RU 2000110963/02A RU 2000110963 A RU2000110963 A RU 2000110963A RU 2176275 C1 RU2176275 C1 RU 2176275C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
carbon
binder
briquettes
mixture
Prior art date
Application number
RU2000110963/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000110963A (en
Inventor
Е.Е. Агеев
В.С. Антонов
кин В.П. Лем
В.П. Лемякин
Ю.Н. Юдин
Original Assignee
Агеев Евгений Ефимович
Антонов Виталий Сергеевич
Лемякин Владимир Петрович
Юдин Юрий Николаевич
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
Application filed by Агеев Евгений Ефимович, Антонов Виталий Сергеевич, Лемякин Владимир Петрович, Юдин Юрий Николаевич filed Critical Агеев Евгений Ефимович
Priority to RU2000110963/02A priority Critical patent/RU2176275C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176275C1 publication Critical patent/RU2176275C1/en
Publication of RU2000110963A publication Critical patent/RU2000110963A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgical industry, more particularly preparation of charge materials for smelting cast iron and melting steel. SUBSTANCE: method comprises using iron oxides, carbon and binder, pressing thereof in the form of briquettes and metallizing in carbon oxide atmosphere. Metallizing of briquettes is carried out in sealed space heated at 1000-1200 C. Binder is mixture of calcined soda with loam. Briquettes comprise, wt %: binder, 3-7; mixture of iron oxide and carbon oxide, above 100. Invention makes it possible to prepare metallized iron-carbon material, containing 12-13 % of carbon not exposed to secondary oxidation and sintering during prolonged storage. EFFECT: more efficient preparation method. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к подготовке шихтовых материалов для выплавки чугуна и стали. The invention relates to metallurgical production, namely to the preparation of charge materials for smelting cast iron and steel.

Известен способ получения железоуглеродистых металлизованных материалов в виде окатышей, предназначенных для выплавки стали и чугуна [1, стр. 20-28, 51, 83-86]. A known method of producing iron-carbon metallized materials in the form of pellets intended for steel and cast iron [1, p. 20-28, 51, 83-86].

Сущность известного процесса заключается в восстановлении железа из его оксидов, содержащихся в "сыром" окатыше. Восстановителем является газовая атмосфера, получаемая различными способами конверсии природного газа. Технологические процессы металлизации осуществляются путем нагрева и выдержки "сырых" окатышей в среде конвертированного газа. The essence of the known process is to restore iron from its oxides contained in the "raw" pellet. The reducing agent is the gaseous atmosphere obtained by various methods of natural gas conversion. Technological processes of metallization are carried out by heating and aging "raw" pellets in a converted gas environment.

Недостатки способа:
- конвертированный газ, кроме восстановительных компонентов (CO, H2), в значительном количестве содержит CO2, N2, CH4 и H2O, что снижает восстановительную способность газа;
- узкий диапазон возможного содержания углерода (0,07 ... 2,2%) в металлизованном материале, что требует дополнительного науглероживания расплава при выплавке чугуна в электропечах с использованием окатышей.
The disadvantages of the method:
- converted gas, in addition to reducing components (CO, H 2 ), in a significant amount contains CO 2 , N 2 , CH 4 and H 2 O, which reduces the reducing ability of the gas;
- a narrow range of possible carbon content (0.07 ... 2.2%) in the metallized material, which requires additional carburization of the melt when smelting cast iron in electric furnaces using pellets.

Известен способ металлизации рудоугольных окатышей с совмещенным процессом восстановления [2, стр. 62-70]. При этом способе твердый углерод вводится как в состав "сырых" окатышей (внутренний восстановитель), так и перемешивается с окатышами (внешний восстановитель), после чего слой окатышей совместно с углеродом проходит по конвейеру через камеру, нагреваемую форсунками изнутри с образованием окислительной атмосферы, и металлизируется. A known method of metallization of ore pellets with a combined recovery process [2, p. 62-70]. In this method, solid carbon is introduced as part of the "raw" pellets (internal reducing agent) and mixed with pellets (external reducing agent), after which the layer of pellets together with carbon passes through the conveyor through a chamber heated by the nozzles from the inside with the formation of an oxidizing atmosphere, and metallized.

Недостаток этого известного способа состоит в том, что он не обеспечивает максимальное использование потенциала внутреннего восстановителя вследствие его значительного угара и получение углерода в металлизированных окатышах свыше 1,9%, что демонстрируется данными, приведенными в табл. 1. The disadvantage of this known method is that it does not provide the maximum use of the potential of the internal reducing agent due to its significant waste and carbon production in metallized pellets of more than 1.9%, as demonstrated by the data given in table. 1.

Общий недостаток способов металлизации - высокая сообщающаяся пористость металлизированных окатышей, приводящая к вторичному окислению их и спеканию при длительном хранении и транспортировке. A common drawback of metallization methods is the high interconnected porosity of metallized pellets, leading to their secondary oxidation and sintering during long-term storage and transportation.

Задача изобретения - создание способа получения железоуглеродистого металлизованного материала в виде брикетов для выплавки чугуна и стали, содержащего свыше 12% углерода и не подверженного вторичному окислению и спеканию при длительном хранении и транспортировке. The objective of the invention is the creation of a method for producing iron-carbonized metallized material in the form of briquettes for smelting cast iron and steel containing over 12% carbon and not subject to secondary oxidation and sintering during long-term storage and transportation.

Технический результат изобретения - получение железоуглеродистого металлизованного материала в виде брикетов для выплавки чугуна и стали, содержащего 12 - 23% углерода и не подверженного внутреннему окислению и спеканию при длительном хранении. The technical result of the invention is the production of iron-carbon metallized material in the form of briquettes for smelting cast iron and steel, containing 12-23% carbon and not subject to internal oxidation and sintering during long-term storage.

Указанный технический результат достигается тем, что материал в виде брикетов, спрессованный из порошкообразной смеси, мас.%, оксидов железа 70 - 80, углерода 30 - 20, связующего 3 - 7 сверх 100% смеси, подвергается металлизации в герметизированном пространстве без доступа окислительной атмосферы извне нагревом до температуры 1000 - 1200oC.The specified technical result is achieved by the fact that the material in the form of briquettes, compressed from a powder mixture, wt.%, Iron oxides 70 - 80, carbon 30 - 20, a binder 3 - 7 in excess of 100% of the mixture, is metallized in a sealed space without access to an oxidizing atmosphere from the outside by heating to a temperature of 1000 - 1200 o C.

В качестве оксидов используются обогащенная железная руда, стальная окалина, в качестве углерода - каменный уголь, кокс, отходы электродного производства. Связующее включает измельченный концентрат смеси кальцинированной соды с суглинком в соотношении 1:6. Связующее препятствует образованию сообщающихся пор, что достигается образованием при нагреве тонких стекловидных пленок в металлизованых брикетах, затрудняющих проникновение воздуха внутрь и вторичное окисление. Enriched iron ore, steel oxide are used as oxides, coal, coke, and electrode waste are used as carbon. The binder includes a ground concentrate of a mixture of soda ash with loam in a ratio of 1: 6. The binder prevents the formation of interconnected pores, which is achieved by the formation of thin glassy films in metallized briquettes during heating, which impede the penetration of air into the interior and secondary oxidation.

При нагреве брикетов внутри них в широком диапазоне температур идет реакция газификации твердого углерода с генерированием монооксида углерода CO, который взаимодействует с металлическими оксидами и совместно с твердым углеродом восстанавливает железо. Избыток CO выделяется в герметизированную нагревательную камеру, создавая внутри нее восстановительную атмосферу. После окончания процессов газификации, восстановления и науглероживания восстановленного металла остатки твердого углерода располагаются в замкнутых порах губчатого железа. When briquettes are heated inside them in a wide temperature range, solid carbon gasification reaction takes place with the generation of carbon monoxide CO, which interacts with metal oxides and together with solid carbon reduces iron. Excess CO is released into the sealed heating chamber, creating a reducing atmosphere inside it. After the gasification, reduction, and carburization of the reduced metal are completed, solid carbon residues are located in the closed pores of the sponge iron.

Содержание оксидов в исходном брикете менее 70% приводит к снижению количества восстановленного железа и плотности готового материала, а более 80% - к снижению остаточного углерода. The content of oxides in the initial briquette of less than 70% leads to a decrease in the amount of reduced iron and density of the finished material, and more than 80% leads to a decrease in residual carbon.

Включение связующего в состав брикета свыше 7% ограничивается количеством шлака, образующегося при плавке. The inclusion of a binder in the composition of the briquette over 7% is limited by the amount of slag formed during melting.

Моделирование по схеме промышленного получения металлизованного железоуглеродистого материала приведено на чертеже, где: 1 - нагревательная печь, 2 - брикет, 3 - колпак (алундовый) из тугоплавкого материала, 4 - затвор (песочный), 5 - пластина стальная. Modeling according to the scheme for the industrial production of metallized iron-carbon material is shown in the drawing, where: 1 - a heating furnace, 2 - a briquette, 3 - a cap (alundum) from refractory material, 4 - a shutter (sand), 5 - a steel plate.

Пример. В экспериментах использовали материалы: стальную окалину, содержащую, мас. %: железо (общее) 73,3; фосфор 0,008; сера 0,009; электродный бой; связующее - смесь кальцинированной соды и суглинка в соотношении 1:6. Example. In the experiments used materials: steel oxide containing, by weight. %: iron (total) 73.3; phosphorus 0.008; sulfur 0.009; electrode battle; a binder is a mixture of soda ash and loam in a ratio of 1: 6.

Окалину и электродный бой измельчали до фракции 0,1 - 0,2 мм, связующее до фракции 0,01 - 0,05 мм. Компоненты перемешивали в определенных пропорциях, увлажняли, прессовали. Подсушенные брикеты 2 диаметром 50 мм и массой 106 г, размещали в нагревательной печи 1 на пластине 5 под колпаком 3, загерметизированным при помощи затвора 4, подвергали металлизации при температуре 1100oC в течение 1,5 ч.Dross and electrode battle were crushed to a fraction of 0.1 - 0.2 mm, a binder to a fraction of 0.01 - 0.05 mm. The components were mixed in certain proportions, moistened, pressed. Dried briquettes 2 with a diameter of 50 mm and a mass of 106 g were placed in a heating furnace 1 on a plate 5 under a hood 3 sealed with a shutter 4, metallized at a temperature of 1100 o C for 1.5 hours

Результаты экспериментов приведены в табл. 2. The experimental results are given in table. 2.

Степень металлизации 100%. Влагопоглощаемость металлизованных брикетов находится в пределах 0,2 - 0,4%, что свидетельствует об отсутствии сообщающихся пор. Металлизованные брикеты не подвержены вторичному окислению, загруженные навалом не спекаются после выдержки в окислительной атмосфере при 500oC в течение 24 ч и не самовозгораются.The degree of metallization is 100%. The moisture absorption of metallized briquettes is in the range of 0.2 - 0.4%, which indicates the absence of communicating pores. Metallized briquettes are not susceptible to secondary oxidation, loaded in bulk do not bake after being held in an oxidizing atmosphere at 500 ° C for 24 hours and do not ignite spontaneously.

Одновременно с металлизацией исследовали атмосферу в камере металлизации под колпаком 3. С этой целью под брикет 2 помещали слой размельченной окалины 6 массой 10 г (см. чертеж). После окончания процесса металлизации установлено, что окалина восстанавливалась до железа массой 7,2 г. Это свидетельствует о наличии под колпаком восстановительной атмосферы. At the same time as metallization, the atmosphere in the metallization chamber was examined under cap 3. For this purpose, a layer of crushed scale 6 weighing 10 g was placed under briquette 2 (see drawing). After the metallization process was completed, it was found that the scale was reduced to iron weighing 7.2 g. This indicates the presence of a reducing atmosphere under the hood.

Источники информации
1. Гиммельфарб А.И., Неменов А.И., Тарасов Б.Е., Металлизация и электроплавка железорудного сырья. -М: Металлургия, 1981, -152 с.
Sources of information
1. Gimmelfarb A.I., Nemenov A.I., Tarasov B.E., Metallization and electric melting of iron ore raw materials. -M: Metallurgy, 1981, -152 p.

2. Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А. Металлизация окатышей. - М: Металлургия, 1974, - 136 с. 2. Kudryavtsev B.C., Pchelkin S.A. Pellet metallization. - M: Metallurgy, 1974, - 136 p.

Claims (2)

1. Способ получения металлизованного железоуглеродистого материала для выплавки чугуна и стали, включающий использование в качестве компонентов оксиды железа, углерод и связующее и их металлизацию в атмосфере окиси углерода, отличающийся тем, что оксиды железа, углерод и связующее прессуют в виде брикетов, металлизацию брикетов осуществляют в герметизированном пространстве нагревом при температуре 1000-1200oС, причем в качестве связующего используют смесь кальцинированной соды с суглинком.1. A method of producing a metallized iron-carbon material for smelting cast iron and steel, comprising the use of iron oxides, carbon and a binder as components and their metallization in a carbon monoxide atmosphere, characterized in that the iron oxides, carbon and binder are pressed in the form of briquettes, briquetting is carried out metallization in a sealed space by heating at a temperature of 1000-1200 o With, and as a binder use a mixture of soda ash with loam. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикеты содержат, мас.%:
Оксид железа - 70-80
Углерод - 30-20
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикеты содержат, мас.%: связующего 3-7% сверх 100% смеси оксида железа и углерода.
2. The method according to claim 1, characterized in that the briquettes contain, wt.%:
Iron oxide - 70-80
Carbon - 30-20
3. The method according to claim 1, characterized in that the briquettes contain, wt.%: A binder of 3-7% in excess of 100% of a mixture of iron oxide and carbon.
RU2000110963/02A 2000-04-28 2000-04-28 Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel RU2176275C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110963/02A RU2176275C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110963/02A RU2176275C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2176275C1 true RU2176275C1 (en) 2001-11-27
RU2000110963A RU2000110963A (en) 2001-12-27

Family

ID=20234118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000110963/02A RU2176275C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176275C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кудрявцев В.С. и др. Металлизованные окатыши. М.: Металлургия, 1974, с. 62-70. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4239530A (en) Process for producing metallized iron pellets
RU2220208C2 (en) Method and apparatus for production of metallic iron
RU2492247C1 (en) Device and method for producing reduced iron from alkaline metal-containing metallurgical dust as initial material
JPH0827507A (en) Production of sponge iron of low sulfur content
WO2009123115A1 (en) Process for production of reduced iron
US5423951A (en) Process of continuously making coke of high density and strength
US4397826A (en) Method of producing phosphorus pentoxide in a kiln with reduced carbon burnout
US3938987A (en) Process for preparing a smelter furnace charge composition
US3153586A (en) Slag coated ore compacts and process for making the same
EP1772527A1 (en) Addition briquette and method of its production
RU2176275C1 (en) Method of preparing metallized iron-carbon material for smelting cast iron and melting steel
RU2484153C2 (en) Method of arc-furnace dust recovery
CS204971B2 (en) Process for manufacturing carbonaceous pellets
JPH026815B2 (en)
JPH1053820A (en) Treatment of metal compounds of steel dust, sludge and/ or ore
US3353951A (en) Fluffy iron powder and process for preparing same
US2823109A (en) Process for manufacturing high grade pig iron
US2767080A (en) Process for reducing oxidic ores
JP4918754B2 (en) Semi-reduced sintered ore and method for producing the same
JP2008019455A (en) Method for producing half-reduced sintered ore
RU2095436C1 (en) Method of preparing charge material in the form of briquets for smelting
RU2317342C2 (en) Method of reduction of metal oxides
US4216041A (en) Energy producing waste material composition and method of preparation
JPH0260722B2 (en)
SU755873A1 (en) Reducing mixture for briquet te production

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050429