|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ получения агломерата, который применяют как сырье для доменной печи путем смешивания частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, минерального вяжущего вещества, включающего минеральное сырье, и материала, основанного на извести, для формирования массы и уплотнения массы для формирования агломерата процессом агломерации, отличающийся тем, что в качестве минерального сырья используют сырье, содержащее глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит рассыпчатую глину, которая состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe 2 O 3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смешивание частичек дробленой руды и вяжущего вещества производят в смесительной установке. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество смешивают вместе в пропорции от 5:1 до 1000:1. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, когда смешивают частички дробленой руды и вяжущее вещество, влажность по массе поддерживают на уровне от 2 до 20 мас.%. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве материала, основанного на извести, используют известняк, негашеную известь, гашеную известь, гидратную известь, доломит, доломитовую известь, доломитовую негашеную известь и/или доломитовую гидратную известь. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, используют мелкодробленую руду, в частности порошкообразную железную руду, материалы трута, в частности вторичную окалину, пыль чистого доменного газа, возвраты агломератов из процесса агломерации, металлическую абразивную пыль и/или металлические опилки. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включающие долю частичек промежуточного размера больше чем 30 мас.%. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что к смеси частичек дробленой руды и вяжущего вещества добавляют обычные добавки при агломерации, в частности коксовый шлак, остатки на ковше и/или шлак. 11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что процесс агломерации включает следующие этапы: смешивание частичек дробленой руды, минерального вяжущего, воды, обычных добавок, применяемых для доменной печи, и горючего материала для формирования смеси; термическую обработку смеси при температуре ниже температуры плавления смеси, где получают агломерат в форме агломерационного пирога. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что агломерационный пирог является сломанным, причем получают агломерат в форме окончательного агломерата. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие долю частиц размером меньше чем 2 мм, преимущественно от 0,05 до 1 мм в количестве по меньшей мере 30 мас.%. 14. Сырье для доменной печи, полученное способом по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что оно содержит частицы дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включает долю частичек промежуточного размера в пределах между примерно 0,2 и 0,7 мм больше чем 30 мас.%. 15. Исходная смесь для получения сырья для доменной печи по п.14, содержащая частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество, которое включает минеральное сырье и материал, основанный на извести, отличающаяся тем, что минеральное сырье содержит глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.% и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%. 16. Смесь по п.15, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 50 до 99 мас.% частичек дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла и от 1 до 20 мас.% обычных добавок и минерального вяжущего вещества. 17. Смесь по п.15 или 16, отличающаяся тем, что минеральное вяжущее вещество включает от 30 до 98 мас.% материалов, основанных на извести, и от 2 до 70 мас.% минерального сырья. 18. Смесь по любому из пп.15-17, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 0 до 30 мас.% добавок, преимущественно коксовый шлак, остатки на ковше и/или шлаки. 19. Смесь по любому из пп.15-18, отличающаяся тем, что сырьевой материал включает оксид кремния в доле по меньшей мере 60 мас.%, преимущественно по меньшей мере 75 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 2 мкм по меньшей мере 40 мас.%, где доля частиц размером меньше чем 0,5 мкм составляет по меньшей мере 25 мас.%. 20. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье, содержащее рассыпчатую глину, состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды. 21. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье включает от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe 2 O 3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Способ получения агломерата, который применяют как сырье для доменной печи путем смешивания частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, минерального вяжущего вещества, включающего минеральное сырье, и материала, основанного на извести, для формирования массы и уплотнения массы для формирования агломерата процессом агломерации, отличающийся тем, что в качестве минерального сырья используют сырье, содержащее глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит рассыпчатую глину, которая состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe 2 O 3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смешивание частичек дробленой руды и вяжущего вещества производят в смесительной установке. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество смешивают вместе в пропорции от 5:1 до 1000:1. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, когда смешивают частички дробленой руды и вяжущее вещество, влажность по массе поддерживают на уровне от 2 до 20 мас.%. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве материала, основанного на извести, используют известняк, негашеную известь, гашеную известь, гидратную известь, доломит, доломитовую известь, доломитовую негашеную известь и/или доломитовую гидратную известь. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, используют мелкодробленую руду, в частности порошкообразную железную руду, материалы трута, в частности вторичную окалину, пыль чистого доменного газа, возвраты агломератов из процесса агломерации, металлическую абразивную пыль и/или металлические опилки. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включающие долю частичек промежуточного размера больше чем 30 мас.%. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что к смеси частичек дробленой руды и вяжущего вещества добавляют обычные добавки при агломерации, в частности коксовый шлак, остатки на ковше и/или шлак. 11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что процесс агломерации включает следующие этапы: смешивание частичек дробленой руды, минерального вяжущего, воды, обычных добавок, применяемых для доменной печи, и горючего материала для формирования смеси; термическую обработку смеси при температуре ниже температуры плавления смеси, где получают агломерат в форме агломерационного пирога. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что агломерационный пирог является сломанным, причем получают агломерат в форме окончательного агломерата. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие долю частиц размером меньше чем 2 мм, преимущественно от 0,05 до 1 мм в количестве по меньшей мере 30 мас.%. 14. Сырье для доменной печи, полученное способом по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что оно содержит частицы дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включает долю частичек промежуточного размера в пределах между примерно 0,2 и 0,7 мм больше чем 30 мас.%. 15. Исходная смесь для получения сырья для доменной печи по п.14, содержащая частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество, которое включает минеральное сырье и материал, основанный на извести, отличающаяся тем, что минеральное сырье содержит глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.% и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%. 16. Смесь по п.15, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 50 до 99 мас.% частичек дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла и от 1 до 20 мас.% обычных добавок и минерального вяжущего вещества. 17. Смесь по п.15 или 16, отличающаяся тем, что минеральное вяжущее вещество включает от 30 до 98 мас.% материалов, основанных на извести, и от 2 до 70 мас.% минерального сырья. 18. Смесь по любому из пп.15-17, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 0 до 30 мас.% добавок, преимущественно коксовый шлак, остатки на ковше и/или шлаки. 19. Смесь по любому из пп.15-18, отличающаяся тем, что сырьевой материал включает оксид кремния в доле по меньшей мере 60 мас.%, преимущественно по меньшей мере 75 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 2 мкм по меньшей мере 40 мас.%, где доля частиц размером меньше чем 0,5 мкм составляет по меньшей мере 25 мас.%. 20. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье, содержащее рассыпчатую глину, состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды. 21. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье включает от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe 2 O 3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия.
Евразийское 023830 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2016.07.29
(21) Номер заявки
201101700
(22) Дата подачи заявки 2010.06.04
(51) Int. Cl.
C22B1/20 (2006.01) C22B1/24 (2006.01) C22B1/243 (2006.01) C22B1/16 (2006.01)
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРАТА ИЗ ЧАСТИЦ ДРОБЛЕНОЙ РУДЫ, КОТОРАЯ СОДЕРЖИТ ОКСИД МЕТАЛЛА, ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ
(31) 10 2009 023 928.6
(32) 2009.06.04
(33) DE
(43) 2012.07.30
(86) PCT/EP2010/057842
(87) WO 2010/139789 2010.12.09
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
РАЙНКАЛЬК ГМБХ (DE)
(72) Изобретатель:
Гюнтер Тео, Блёсер Маттиас (DE), Алфенас-Морейра Денизи (BR), Пикбреннер Арнд, Пуст Кристофер, Рюккерт Вольфганг (DE)
(74) Представитель:
Веселицкая И.А., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Белоусов Ю.В., Куликов А.В., Кузнецова Е.В. (RU)
(56) US-A-3725032 RU-C1-2092590
DATABASE WPI Week 200841 Thomson Scientific, London, GB; AN 2008-G48094 XP002597114 & KR 2007 000 155 A (DRS CO LTD) 2 January 2007 (2007-01-02), abstract
DATABASE WPI Week 198804 Thomson
Scientific, London, GB; AN 1988-026987
XP002597110 - & SU 1 315 504 A1 (KURSK MAGN ANOMAL) 7 June 1987 (1987-06-07), abstract
DATABASE WPI Week 200512 Thomson
Scientific, London, GB; AN 2005-109077
XP002597111 & RU 2 241 770 C1 (MELNIK D V) 10
December 2004 (2004-12-10), abstract GB-A-805938 GB-A-825440 JP-A-2002285251
DATABASE WPI Week 200529 Thomson Scientific, London, GB; AN 2005-277996
XP002597112 & JP 2005 097687 A (NIPPON SHOKUBAI CO LTD) 14 April 2005 (2005-04-14), abstract
GB-A-990672
DATABASE WPI Week 198550 Thomson
Scientific, London, GB; AN 1985-314483
XP002597113 & JP 60 220135 A (NIPPON STEEL CORP) 2 November 1985 (1985-11-02), abstract
JP-A-2003049227
US-B2-7270704
EP-A2-1359129
(57) Изобретение относится к способу получения агломерата, который применяют в качестве исходного сырья для доменных печей, путем смешивания мелкозернистого материала, который содержит металл и/или оксид металла, минеральное вяжущее вещество, которое содержит минеральное сырье и материал, основанный на извести, и необязательно другие добавки для формирования масс и затвердевающих масс для формирования агломерата, в котором сырьевой материал, который содержит фракцию оксида кремния по меньшей мере 40 мас.%, фракцию мелких частиц менее чем 4 мкм по меньшей мере 20 мас.% и фракции с размером частиц менее чем 1 мкм по меньшей мере 10 мас.%, используется в качестве минерального сырьевого материала. Изобретение, кроме того, относится к материалу, подаваемому в доменную печь, которое может быть произведено в соответствии со способом согласно изобретению, и к предварительной смеси для производства материала, подаваемого в доменную печь.
Изобретение относится к способу получения агломерата, который содержит частички дробленой руды, которая включает металл и/или оксид металла и минеральное вяжущее вещество. Изобретение также относится к исходному сырью для доменных печей, которое может быть произведено посредством способа в соответствии с изобретением, и предварительно приготовленной смеси для получения исходного сырья для доменных печей.
Кроме кусковой руды известно применение веществ, которые содержат тонкие частички железной руды в производстве исходного сырья для доменных печей. Вещества, которые содержат тонкие частички железной руды, к примеру, образовываются, когда происходит просеивание руды через сито или посредством других методов. Применение этих руд с тонкими частичками имеет то преимущество, что эти руды являются легкодоступными и эффективными с точки зрения затрат. Тонкие частички руд, как правило, агломерированы перед применением. Таким образом, образование пыли в доменной печи можно поддерживать на низком уровне. Агломерация также имеет то преимущество, что сформированные агломераты могут легко плавиться и имеют хорошую газовую проницаемость. Таким образом, снижение газов можно провести через руду без приложения большого усилия. Наконец, применяя агломераты, количество материала, проваливающегося через решетку, может быть уменьшено.
Распространенной формой агломерации тонких частиц руд является гранулирование. Применение гранул в печи, такой как доменная печь, тем не менее, не обходится без проблем, так как гранулы часто не имеют достаточной механической прочности. Это невыгодно, в частности во время транспортировки и обработки гранул. Кроме того, известные гранулы часто не имеют достаточной проницаемости для горячих газов, которые образуются в доменной печи, что делает плавление более сложным.
Дополнительной распространенной формой получения тонких руд, которые не готовы к немедленному применению, является спекание. Таким образом, тонко измельченные руды также могут быть использованы, которые из-за их размера частиц и характеристик могут быть агломерированы только с трудом. Тонко измельченные руды, которые не готовы к немедленному использованию и с трудом поддаются агломерации, обычно имеют средний размер частиц до 2 мм, более типично от 0,2 до 0,7 мм, в частности от 0,2 до 0,5 мм (промежуточные размеры частиц). В качестве вяжущих веществ, как правило, используются продукты, которые основаны на извести. Основанные на извести продукты увеличивают ко-гезию тонко измельченных руд. Тем не менее, доля тонко измельченных руд, которые с трудом поддаются агломерации, остается ограниченной, так как большая доля частиц этих размеров ослабляет когезию агломерированного продукта и может также привести к большому выделению пыли из агломерационной ленты. Кроме того, высокая доля частиц с промежуточным размером также ухудшает газовую проницаемость и приводит к увеличению доли возврата агломератов во время обработки агломерата.
Высокая доля применения частиц промежуточного размера на стадии агломерации является желательным, тем не менее, руда, содержащая зерна промежуточного размера является легко доступной и эффективной с точки зрения затрат. В целях увеличения количества зерен промежуточного размера в тонко измельченной руде в известном уровне техники предлагается применение использования продуктов на основе извести вместе с продуктами, которые содержат минеральные глины в качестве вяжущих веществ. Так, опубликованная заявка 1029568 описывает способ предварительной обработки руды путем спекания на решетках, имеется в виду агломерация до спекания с использованием бентонита или другой глины в качестве вяжущего вещества. После агломерации содержащий известь порошок добавляют в продукт. С помощью этого метода, тем не менее, доля частиц промежуточного размера в исходном материале ограничена максимум до 30 мас.%.
Из ЕР 1359129 А2 агрегат, известный для производства автоклавных конструкционных материалов, включает минеральный наполнитель с долей оксида кремния по меньшей мере 60 мас.%, преимущественно 75 мас.%, и долю мелкодисперсных частиц менее чем 2 мкм по меньшей мере 40 мас.% агрегата.
Задачей изобретения является обеспечение метода для производства агломерата, который может быть использован в качестве исходного сырья для доменных печей и с которым вышеуказанные проблемы в уровне технике могут быть преодолены.
В частности, должен быть обеспечен метод, в котором может быть применена тонко измельченная руда с высокой долей зерна промежуточного размера, и, тем не менее, может быть получен продукт агломерации с высокой когезией и хорошей газовой проницаемостью. Кроме того, продукт агломерации должен иметь низкое образование пыли. Наконец, во время обработки агломерата низкая доля возврата агломератов должна быть получена.
Кроме того, должен быть обеспечен способ, в ходе которого могут быть использованы мелкие руды с высокой долей промежуточного размера частиц, но, тем не менее, могут быть получены гранулы с высокой механической прочностью.
Эта задача решается в соответствии с изобретением посредством способа для получения агломерата, который используется в качестве сырья для доменной печи, путем смешивания мелкодисперсных фракций, которые содержат металл и/или оксид метала, минеральное вяжущее вещество, которое содержит минеральное сырье и не обязательно обычно используемые добавки для образования массы и уплотнения массы для образования агломерата, в котором в качестве минерального сырьевого материала используется сырьевой материал, который содержит долю оксида кремния по меньшей мере 40 мас.% и
долю мелкозернистых частиц менее чем 4 мкм по меньшей мере 20 мас.%, при этом доля зерен размером менее чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%.
Неожиданно было обнаружено, что при производстве агломератов, о которых идет речь выше, могут быть использованы мелкие фракции, которые содержат металл и/или оксид металла с на удивление высокой долей частиц промежуточных размеров, если в качестве вяжущего вещества используется материал на основе извести вместе с материалом, который содержит долю оксида кремния по меньшей мере 40 мас.%, и долю мелкоизмельченных частиц не менее чем 4 мкм по меньшей мере 20 мас.%, и долю зерен размером менее чем 1 мкм по меньшей мере 10 мас.%.
С помощью способа в соответствии с изобретением тонко измельченная руда с высокой долей промежуточных размеров частиц может быть использована, и все-таки продукт агломерации с высокой ко-гезией и хорошей газовой проницаемостью может быть получен. Кроме того, может быть получен спеченный продукт с низким образованием пыли, который также имеет низкую долю возврата агломератов. Дополнительным преимуществом способа согласно изобретению является то, что процесс агломерации может быть выполнен с хорошей кинетикой.
В соответствии с изобретением термин "руда, содержащая частички промежуточного размера" означает частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла со средним диаметром частиц менее 1 мм, преимущественно от 0,05 мм до 1 мм, более преимущественно от 0,2 до 0,7 мм, в частности от 0,1 до 0,5 мм.
Если с помощью метода согласно изобретению получены агломераты в форме продукта агломерации, тогда согласно изобретению возможно применять частички дробленой руды с долей руды, содержащей частички промежуточного размера больше чем 30 мас.%, тем не менее, получают продукт агломерации с хорошей когезией.
Если с помощью метода согласно изобретению получены агломераты в форме гранул, тогда согласно изобретению возможно применять частички дробленой руды с долей руды, содержащей частички промежуточного размера больше чем 30 мас.%, тем не менее, получают гранулы с высокой механической прочностью.
Важным процедурным этапом в способе согласно изобретения является применение материала, основанного на извести вместе с минеральным сырьем как вяжущего.
Как минеральное сырье в основном могут быть использованы различные вещества, которые включают оксид кремния, доля которого составляет по меньшей мере 40 мас.%, и мелкозернистая доля меньше чем 4 мкм, по меньшей мере 20 мас.%, а также доля частиц размером меньше чем 1 мкм, по меньшей мере 10 мас.%.
Практические испытания показали, что когда используется сырьевой материал, содержащий глинистый минерал, доля частиц промежуточных размеров в способе согласно изобретению может быть особенно высокой и тем не менее может быть получен продукт агломерации с высокой когезией и/или гранулы с хорошей механической прочностью.
Отличные результаты достигаются при использовании минерального сырья, включающего долю оксида кремния по меньшей мере 60 мас.%, преимущественно 75 мас.% и мелкозернистая доля меньше чем 2 мкм по меньшей мере 40 мас.%, где доля частиц размером меньше 0,5 мкм составляет по меньшей мере 25 мас.%.
Применение сырья, содержащего глинистый минерал, преимущественно необожженный сырьевой материал, содержащий двух- и/или трехслойные глинистые минералы, оказалось особенно подходящим.
Применение сырьевого материала, включающего глинистый минерал, содержащий рассыпчатую глину, состоящую по меньшей мере из 60 мас.% мелкого кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды, оказалось особенно выгодным.
Исключительно подходящим является минеральное сырье, включающее от 70 до 90 мас.%, предпочтительно около 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, предпочтительно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, предпочтительно приблизительно 0,7 мас.% Fe2O3 и от 0,1 до
1 мас.%, предпочтительно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия. Применение Calexor(r) Q HP как минерального вяжущего вещества является особенно подходящим.
В некоторых случаях целесообразно использовать минеральное сырье с существенно непрерывным распределением размера частиц.
На первом этапе способа согласно изобретению частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла и минеральное вяжущее вещество, смешиваются вместе. Смесь частиц дробленой руды и вяжущего вещества может быть выполнена различными способами, известными специалистам в данной области. Смешивание частиц дробленой руды и вяжущего вещества в смесительной установке является наиболее легким.
Доля частиц дробленой руды, содержащей металл и/или оксид металла и минеральное вяжущее вещество, может иметь широкий диапазон изменения и будет подобран целесообразно природе и размеру структуры частиц дробленой руды и вяжущего, которые применяются. Практические испытания показали, что обычно на долю частиц дробленой руды, содержащей металли/или оксида металла, к минераль
ному вяжущему составляет от 5:1 до 1000:1, преимущественно от 10:1 до 100:1, причем могут быть получены агломераты с особенно хорошей характеристикой прочности.
Стало очевидным, что в некоторых случаях образование агломератов может происходить легче, если масса, содержащая частички дробленой руды и вяжущее вещество, имеет определенную влажность по массе. В зависимости от влажности частиц дробленой руды и вяжущего, влажность по массе можно регулировать путем экстракции или добавления воды. Уровень влажности по массе может быть целесообразно отрегулирован в зависимости от различных факторов, таких как состав и распределение частиц по крупности частиц дробленой руды и вяжущего, которые применяются. Дополнительным важным фактором является то, каким образом происходит агломерация. Обычно влажность по массе находится в диапазоне от 2 до 20 мас.%, предпочтительно от 4 до 10 мас.%, что дает хорошие результаты.
Как частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, могут применяться самые различные частички дробленой руды. В соответствии с изобретением термин "частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла" означает порошкообразные мелкозернистые материалы. Они преимущественно имеют среднюю величину частиц от 0,01 до 10 мм. Применение материалов со средней величиной частиц от 0,05 до 3 мм, в частности от 0,1 до 2 мм, оказалось особенно подходящим. Преимущественно размеры частиц до 50 мас.% частиц дробленой руды находятся в пределах размеров частиц между 0,1 и 2 мм.
Особенно целесообразным является применение тонко измельченной руды, в частности порошкообразной железной руды, материала трут, вторичной окалины, пыль чистого доменного газа, возвратов агломератов из процесса агломерации, металлической абразивной пыли и/или металлических опилок, таких как частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла.
В соответствии с изобретением вяжущее вещество содержит материал на основе извести. Особенно подходящими материалами на основе извести согласно изобретению являются известь, известняк, негашеная известь, гашеная известь, гидратная известь, доломит, доломитовая известь, доломитовая негашеная известь, доломитовая гашеная известь и их смесь.
В некоторых случаях оказалось благоприятным в дополнение к вяжущему добавлять дополнительные уплотнители, преимущественно неорганические загустители, в частности жидкое стекло, сахарный раствор, алюминия хромат и/или фосфат. Таким образом, сила агломерата может быть еще увеличена.
Количество дополнительных уплотнителей зависит от степени уплотнения, которая должна быть достигнута. Обычно только с добавлением от 0,3 до 1,5 мас.% дополнительных уплотнителей в отношении к смеси частиц дробленой руды и вяжущих получают хорошие результаты.
Упаковка добавок может также быть добавлена к смеси с целью снизить температуру отверждения, такие как, к примеру, легкоплавкие кремниевые материалы, в частности стеклянный порошок и/или фо-нолит.
В соответствии с особенно предпочтительным воплощением изобретения тонко измельченную руду, содержащую среднегабаритный размер частиц, применяют в смеси с агломерационной шихтой. Особенно предпочтительной долей руды, содержащей промежуточный размер частиц в дробленой руде, является такая, что выше 30 мас.%, предпочтительно выше чем 50 мас.%, более предпочтительно выше чем 70 мас.% и в частности выше чем 90 мас.%, в каждом случае в отношении общего количества частиц дробленой руды.
Агломераты, производимые путем спекания, оказались особенно подходящими для применения в доменных печах. Таким образом, производство спеченного продукта является особенно предпочтительным вариантом изобретения.
Преимущества спекания, в частности, такие, что агломераты могут быть предварительно уменьшены и убытки от возгорания в доменной печи можно избежать.
Порядок процесса агломерации известен специалисту в данной области и может иметь, к примеру, следующий вид. Первоначально создается смесь, в которой находятся тонко измельченные руды, циркуляционные материалы, топливный материал, в частности коксовый шлак, минеральное вяжущее вещество и отобранные агломераты. Эту смесь смешивают с водой и накладывают пластами на агломерационную ленту. Топливным материалом, содержащимся в смеси, является, к примеру, такой, который воспламеняется от природного газа и/или пламени доменного газа. Вентилятор для искусственной тяги, расположенный ниже агломерационной ленты, затягивает фронт горящего материала через смесь таким образом, что агломерат, проходя сквозь, полностью сжигается тогда, когда он достигает разгрузочного конца конвейерной ленты. Тепло, которое генерируется в процессе расплава, тонко измельчает руду на поверхности таким образом, что частички прочно связываются. Агломерационный пирог охлаждают и классифицируют после того, как он разрушается. Так называемые покрытия решеток и возвраты агломератов могут оставаться в агломерационной установке. Готовый агломерат затем подается в доменную печь.
В соответствии с предпочтительным, в частности, воплощением изобретения уплотнение массы для формирования агломерата осуществляется путем процесса агломерации. Для этих целей предпочтительна смесь, которая содержит частички дробленой руды и минеральное вяжущее вещество, является смешанной с водой, обычными циркулирующими материалами в доменной печи, предпочтительно остатка
ми на ковше и/или шлаками, топливом, предпочтительно коксовым шлаком, и необязательно конденсирована. Полученную таким образом смесь затем подвергают термообработке при температуре, которая является ниже температуры плавления смеси, что приводит к образованию агломерационного пирога. Посредством разрушения агломерационного пирога можно получить агломерат в соответствии с изобретением.
Практические испытания показали, что выгодным является то, если при спекании исходные материалы подобраны таким образом, чтобы по меньшей мере минимальная когезия отдельных частиц была предусмотрена. Для этих целей предпочтительным согласно изобретению является, когда используемые частички дробленой руды содержат доли с размером зерна менее 2 мм, предпочтительно от 0,05 мм до 1 мм, предпочтительно в количестве по меньшей мере 30 мас.%.
Важным этапом процесса при спекании является термическая обработка исходных материалов. Это отверждает массу частиц дробленой руды и вяжущего вещества. Предпочтительно отверждение основано на процессе агломерации с образованием кремнистой матрицы агломерата, которая содержит фазу стекла и не обязательно кристаллическую фазу, в частности муллитовую фазу. Кремнистая матрица агломерата представляет собой предпочтительно стеклянную матрицу, в которой хранятся кристаллические частички. С ними предпочтительным является случай с основным муллитом.
Процесс отверждения происходит преимущественно за счет термической обработки при температурах между 800 и 1200°С. Время воздействия варьируется предпочтительно в пределах диапазона от менее чем 90 мин. Таким образом, минеральное сырье может образовывать расплавленную фазу, которая предпочтительно дает в результате стеклообразную отвержденную агломератную матрицу с долей кристаллической структуры, в частности гранулированный муллит или первичный муллит, в который внедрен металл или оксид металла, содержащий частички дробленой руды. Если желательна высокая пористость спеченных продуктов, то это может быть осуществлено простым образом, путем подвергания массы с высоким содержанием воды процессу агломерации.
Агломерат, полученный методом в соответствии с изобретением, исключительно хорошо подходит для применения как сырье для доменной печи.
Хорошие результаты также достигаются с агломератами, полученными способом в соответствии с изобретением в форме топливных гранул, брикетов и/или гранулята.
Для производства топливных гранул смесь частиц дробленой руды и вяжущего вещества может быть смешана с водой и обычными наполнителями гранулирования, полученную смесь формируют в зеленые топливные гранулы, и зеленые топливные гранулы отверждают в процессе горения.
Отверждение гранул может также быть выполнено гидравлически. В предпочтительном варианте изобретения смесь частичек дробленой руды, вяжущего вещества и воды также имеет добавку гидравлического наполнителя, полученную смесь формируют в зеленые гранулы и зеленые гранулы отверждают. Конечно, гидравлические уплотнители также могут быть использованы в производстве спеченных продуктов.
Гидравлические вяжущие вещества преимущественно применяют цемент, в частности портланд-ский цемент, портландцементный клинкер, алюмооксидный цемент, алюмооксидный цементный клинкер, цемент, смешанный с доменным шлаком, цемент, смешанный с золой, цемент, смешанный с боразо-ном и/или бентонит. Различные добавки также могут быть смешаны вместе с гидравлическим связующим.
Преимуществом в применении гидравлического вяжущего вещества является то, что можно обойтись без сжигания зеленых гранул. Таким образом, затраты на производство сырья для доменной печи могут быть уменьшены, и выброс вредных газов, таких как, например, SOx и NOx, во время процесса сгорания топлива можно избежать.
Производство гранул может осуществляться в порядке, известном специалисту в данной области, в шахтной печи, передвижной печи кольцевого типа или передвижной кольцевой/вращающейся печи.
В целях предотвращения слипания гранул, в частности во влажном состоянии, гранулы могут быть обеспечены покрытием до отверждения. Подходящими материалами для покрытия преимущественно являются неорганические вещества, например порошок железной руды. Толщина покрытия преимущественно не превышает 0,5 мм.
Наличие воды в массе делает образование гранулы легче. Влажность по массе не должна быть слишком высокой, так как в противном случае поверхность гранул становиться влажной и липкой. Влажные и липкие гранулы, в частности, часто имеют недостаточную прочность и проявляют тенденцию к слипанию под их собственным весом, результатом чего является снижение газопроницаемости гранул.
Размер гранул может варьироваться в широких пределах. Гранулы с диаметром от 1 до 20 мм, преимущественно от 3 до 10 мм оказались особенно пригодными для доменного производства.
Изобретение дополнительно относится к сырью для доменной печи, которое может быть произведено с помощью способа в соответствии с изобретением.
Сырье для доменной печи может быть введено в доменную печь как только будут введены металл и/или оксид металла содержащий материал. В соответствии с изобретением предпочтительно для сырья для доменной печи, чтобы оно было введено в доменную печь вместе с дополнительными материалами,
содержащими металл и/или оксиды металлов. Это особенно целесообразно, если в качестве исходного сырья для доменной печи в соответствии с изобретением общее число носителей железа для работы доменной печи составляет долю от 30 до 80 мас.%, преимущественно от 40 до 70 мас.% и в частности от 55 до 65 мас.%.
Дополнительным объектом изобретения является предварительная смесь для производства сырья для доменной печи в соответствии с изобретением, содержащая частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла и минеральное вяжущее вещество, включающее минеральное сырье и материал, основанный на извести, где частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, имеют долю частиц дробленой руды со средним диаметром частиц меньше чем 1 мм, преимущественно от 0,05 до 0,9 мм и в частности от 0,1 до 0,5 мм, больше чем 30 мас.%, в каждом случае в отношении общего количества частиц дробленой руды.
Для минерального сырья предпочтительно используется минеральное сырье, как описано в отношении способа согласно изобретению.
В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения доля частиц дробленой руды среднего диаметра частиц меньше чем 1 мм, преимущественно от 0,05 до 0,9 мм и в частности от 0,1 до 0,5 мм в предварительной смеси в соответствии с изобретением составляет больше чем 50 мас.%, преимущественно от 70 до 100 мас.%,более преимущественно от 80 до 100 мас.%, в каждом случае в отношении к общему числу частиц дробленой руды.
В соответствии с дополнительным предпочтительным воплощением изобретения доля частиц дробленой руды среднего диаметра частиц больше чем 1 мм, преимущественно больше чем от 1 до 3 мм, и в частности больше чем от 1 до 2 мм, в предварительной смеси согласно изобретению составляет меньше чем 50 мас.%, преимущественно от 0 до 30 мас.%, более предпочтительно от 0 до 20 мас.% и в частности от 0 до 10 мас.%, в каждом случае в отношении к общему числу частиц дробленой руды.
В соответствии с дополнительным предпочтительным воплощением изобретения предварительная смесь содержит от 50 до 99 мас.%, предпочтительно от 60 до 90 мас.%, в частности от 70 до 85 мас.% частиц дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла и от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 15 мас.% обычных добавок и минерального вяжущего.
Предпочтительно доля минерального вяжущего вещества в предварительной смеси не должна превышать 15 мас.%. Таким образом, количество шлака, возникающее в доменной печи, можно поддерживать на низком уровне.
В соответствии с дополнительным предпочтительным воплощением изобретения, минеральное вяжущее вещество имеет от 30 до 98 мас.% материала, основанного на извести, и от 2 до 70 мас.%, предпочтительно от 10 до 60 мас.% минерального сырья.
В соответствии с дополнительным предпочтительным воплощением изобретения предварительная смесь содержит от 0 до 30 мас.% добавок, преимущественно коксового шлака, остатков на ковше и/или шлака.
Еще одним объектом изобретения является предварительная смесь для производства сырья для доменной печи, которое согласно изобретению содержит частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла и минеральное вяжущее вещество, включающее минеральное сырье и материал на основе извести, где как минеральное сырье используется минеральное сырье, которое включает долю оксида кремния по меньшей мере 40 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм, составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм, составляет по меньшей мере 10 мас.%.
Что касается дополнительных предпочтительных воплощений предварительных смесей, делается ссылка на воплощения метода согласно изобретению.
Изобретение также относится к применению минерального вяжущего, включающего минеральное сырье и материал, основанный на извести, и необязательно уплотняющие добавки, для производства агломерата, который применяется в качестве сырья доменной печи, где как минеральное сырье применяют минеральное сырье, которое содержит оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм, по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм, по меньшей мере 10 мас.%.
Применение согласно изобретению включает комбинированное, а также отдельное добавление минерального сырья и материала на основе извести.
Что касается дополнительных предпочтительных воплощений использования согласно изобретению, делается ссылка на воплощения метода согласно изобретению.
Дальше изобретение проиллюстрировано более детально с помощью примера.
Пять различных смесей для агломерационной ленты (смесь 1, 2, 3, 3a, 3b) были приготовлены. Для того чтобы получить смеси 3a и 3b, частички дробленой руды, которые содержат определенную долю промежуточных размеров частиц, смешивают с соответствующим вяжущим веществом и обычно применяемыми наполнителями для агломератов и подгоняют влажность массы. Для смеси в соответствии с изобретением 3b в качестве вяжущего вещества используется минеральное сырье, которое содержит долю оксида кремния по меньшей мере 40 мас.%, а доля мелких частиц менее чем 4 мкм, по меньшей мере
20 мас.%, и доля частиц размером менее чем 1 мкм, по меньшей мере 10 мас.%. Смеси 1, 2 и 3 производятся без добавления вяжущих веществ. Затем смесь смешивается с водой и наслаивается на агломерационную ленту. Смесь имеет определенную газопроницаемость, которая может быть измерена с использованием перепада давления в потоке воздуха, пропускаемого через смесь. Низкая потеря давления указывает на хорошую газопроницаемость. Хорошая газопроницаемость является желательной в процессе агломерации, так как приводит к хорошему прожигу через агломерационный пирог.
В приведенной ниже таблице показаны потери давлений 1, 2, 3, 3a, 3b. Сравнение смесей 1, 2, 3 показывает, что увеличение доли промежуточных размеров частиц приводит к увеличению потерь давления и к снижению газопроницаемости. Сравнение смесей 3, 3a показывает, что за счет добавления СаО в качестве вяжущего вещества может быть достигнуто улучшение газопроницаемости.
На примере 3b в соответствии с изобретением было возможным доказать, что за счет использования определенного минерального вяжущего вещества может быть получена смесь с особенно хорошей газо-ггооницаемостью.
Смесь
Доля руды, содержащей промежуточный размер частиц (мае. %}
Влажность по массе (мае. %)
Вяжущее вещество
Потеря
давления
(Па)
6.6
340
7.6
580
7.6
1300
7.6
СаО
(1,6 мае. %)
780
7.6
Минеральное вяжущее вещество (2.4 мае. %)
420
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения агломерата, который применяют как сырье для доменной печи путем смешивания частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, минерального вяжущего вещества, включающего минеральное сырье, и материала, основанного на извести, для формирования массы и уплотнения массы для формирования агломерата процессом агломерации, отличающийся тем, что в качестве минерального сырья используют сырье, содержащее глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит рассыпчатую глину, которая состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что минеральное сырье содержит от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe2O3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смешивание частичек дробленой руды и вяжущего вещества производят в смесительной установке.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество смешивают вместе в пропорции от 5:1 до
1000:1.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, когда смешивают частички дробленой руды и вяжущее вещество, влажность по массе поддерживают на уровне от 2 до 20 мас.%.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве материала, основанного на извести, используют известняк, негашеную известь, гашеную известь, гидратную известь, доломит, доломитовую известь, доломитовую негашеную известь и/или доломитовую гидратную известь.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве частиц дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла, используют мелкодробленую руду, в частности порошкообразную железную руду, материалы трута, в частности вторичную окалину, пыль чистого доменного газа, возвраты агломератов из процесса агломерации, металлическую абразивную пыль и/или металлические опилки.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включающие долю частичек промежуточного размера больше чем 30 мас.%.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что к смеси частичек дробленой руды и вяжу-
щего вещества добавляют обычные добавки при агломерации, в частности коксовый шлак, остатки на
ковше и/или шлак.
11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что процесс агломерации включает следующие этапы:
смешивание частичек дробленой руды, минерального вяжущего, воды, обычных добавок, применяемых для доменной печи, и горючего материала для формирования смеси;
термическую обработку смеси при температуре ниже температуры плавления смеси, где получают агломерат в форме агломерационного пирога.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что агломерационный пирог является сломанным, причем получают агломерат в форме окончательного агломерата.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что используют частички дробленой руды, содержащие долю частиц размером меньше чем 2 мм, преимущественно от 0,05 до 1 мм в количестве по меньшей мере 30 мас.%.
14. Сырье для доменной печи, полученное способом по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что оно содержит частицы дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, включает долю частичек промежуточного размера в пределах между примерно 0,2 и 0,7 мм больше чем 30 мас.%.
15. Исходная смесь для получения сырья для доменной печи по п.14, содержащая частички дробленой руды, содержащие металл и/или оксид металла, и минеральное вяжущее вещество, которое включает минеральное сырье и материал, основанный на извести, отличающаяся тем, что минеральное сырье содержит глинистый минерал, который включает оксид кремния в доле по меньшей мере 40 мас.% и доля мелкозернистых частичек меньше чем 4 мкм составляет по меньшей мере 20 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 1 мкм составляет по меньшей мере 10 мас.%.
16. Смесь по п.15, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 50 до 99 мас.% частичек дробленой руды, содержащих металл и/или оксид металла и от 1 до 20 мас.% обычных добавок и минерального вяжущего вещества.
17. Смесь по п.15 или 16, отличающаяся тем, что минеральное вяжущее вещество включает от 30 до 98 мас.% материалов, основанных на извести, и от 2 до 70 мас.% минерального сырья.
18. Смесь по любому из пп.15-17, отличающаяся тем, что предварительная смесь содержит от 0 до 30 мас.% добавок, преимущественно коксовый шлак, остатки на ковше и/или шлаки.
19. Смесь по любому из пп.15-18, отличающаяся тем, что сырьевой материал включает оксид кремния в доле по меньшей мере 60 мас.%, преимущественно по меньшей мере 75 мас.%, и доля мелкозернистых частичек меньше чем 2 мкм по меньшей мере 40 мас.%, где доля частиц размером меньше чем 0,5 мкм составляет по меньшей мере 25 мас.%.
20. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье, содержащее рассыпчатую глину, состоит по меньшей мере из 60 мас.% частичек кварца и от 20 до 40 мас.% каолинита и необязательно вторичной слюды.
21. Смесь по любому из пп.15-19, отличающаяся тем, что минеральное сырье включает от 70 до 90 мас.%, преимущественно приблизительно 83 мас.% оксида кремния, от 5 до 20 мас.%, преимущественно приблизительно 13 мас.% оксида алюминия, от 0,2 до 1,5 мас.%, преимущественно приблизительно 0,7 мас.% Fe2O3 и от 0,1 до 1 мас.%, преимущественно приблизительно 0,4 мас.% оксида калия.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023830
- 1 -
(19)
023830
- 1 -
(19)
023830
- 4 -
(19)
|
