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 PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
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
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
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)
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.
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) |
-
2000
- 2000-04-28 RU RU2000110963/02A patent/RU2176275C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
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 |