CS276956B6

CS276956B6 - Raw material for the production of technical iron and its alloys

Info

Publication number: CS276956B6
Application number: CS905679A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Baiger; Frantisek Ing Hromek; Zdenek Ing Janik
Original assignee: Vitkovice
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1992-10-14
Also published as: CS567990A3

Abstract

Použití produktu alkalického loužicího procesu obsahujícího alespoň 70 hmot. procent uhlíku, zbytek oxidy železa a jiné inertní nečistoty jako suroviny při výrobě technického železa a jeho slitin.Use of the product of an alkaline leaching process containing at least 70 percent by weight of carbon, the remainder being iron oxides and other inert impurities, as a raw material in the production of technical iron and its alloys.

Description

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká použití produktu vznikajícího při zpracování podřadného uhlí s vysokým obsahem pyritu, odpadů z úpravy uhlí a ze zpracování organických odpadních látek, při výrobě technického železa a jeho slitin jako jsou např. surová železa, litiny nebo oceli.The invention relates to the use of a product resulting from the processing of low-pyrite low-grade coal, coal treatment wastes and organic waste treatment, in the production of technical iron and its alloys such as pig iron, cast iron or steel.

Dosavadní stav technikyPrior art

Je známo zpracování organických látek alkalickým loužicím procesem, jehož podstatou je reakce alkalického hydroxidu se vstupními surovinami v tavenině, za teploty v rozsahu 300 až 450 °C za atmosférického tlaku, při které dochází k rozkladu organických látek za současného uvolnění vodíku a k převedení popelovin na látky ve vodě rozpustné. Při následném loužení reakční směsi vodou dochází k extrakci sloučenin křemíku, hliníku, síry aj. do promývacího roztoku.It is known to process organic substances by an alkaline leaching process, the essence of which is the reaction of alkali hydroxide with raw materials in the melt, at a temperature in the range of 300 to 450 ° C at atmospheric pressure, which decomposes organic substances while releasing hydrogen and converting ashes into substances water soluble. During the subsequent leaching of the reaction mixture with water, the compounds of silicon, aluminum, sulfur, etc. are extracted into the washing solution.

Zbývající nerozpuštěný zbytek je tvořen v převážné míře uhlíkem s proměnlivým obsahem oxidů železa. Uvedený produkt se po následném odstranění oxidů železa používá jako palivo v elektrárnách, popř. jako absorbční materiál.The remaining undissolved residue consists predominantly of carbon with a variable content of iron oxides. After the subsequent removal of iron oxides, the product is used as a fuel in power plants, or as an absorbent material.

Je známo, že při výrobě technického železa a jeho slitin v kyslíkových konvertorech se spodním dmýcháním se používá jako ochranné médium i jako palivo směs uhlovodíků. Při alotermických postupech využívajících větší podíl šrotu ve vsázce se pro zlepšení enthalpické bilance využívají fosilní paliva, případně produkty vyrobené z těchto paliv, např. mletý uhelný koks, smolný koks, odpadní grafit, nebo jemně mleté uhlí, které jsou přidávány do ochranného média.It is known that in the production of technical iron and its alloys in oxygen converters with bottom blowing, a mixture of hydrocarbons is used as a protective medium as well as a fuel. Allothermal processes using a larger proportion of scrap in the charge use fossil fuels or products made from these fuels to improve the enthalpy balance, such as ground coal coke, tar coke, waste graphite, or finely ground coal, which are added to the protective medium.

Nevýhodou použití mletého uhlí a mletého uhelného koksu je vysoký obsah síry a popelovin, které zhoršují vlastnosti vyráběného produktu a nepříznivě ovlivňují podmínky tavení. Tento nedostatek bývá částečně potlačen výběrem surovin, což není ekonomicky ani technicky optimální.The disadvantage of using ground coal and ground coal coke is the high content of sulfur and ash, which worsen the properties of the product produced and adversely affects the melting conditions. This shortcoming is often partially suppressed by the choice of raw materials, which is not economically or technically optimal.

Nevýhodou použití mletého koksu, a to jak vyrobeného z dehtu, tak koksu vyrobeného z tříděného uhlí je nesnadná pneumatická transportovatelnost způsobená tím, že jednotlivé částice jsou ostrohranné a vytvářejí tudíž s nosným plynem směs o vysoké kinematické viskozitě.The disadvantage of using ground coke, both made from tar and coke made from sorted coal, is the difficult pneumatic transportability due to the fact that the individual particles are sharp-edged and thus form a mixture with a high kinematic viscosity with the carrier gas.

Nevýhodou použití grafitu je jeho nízká sypná hmotnost, která činí potíže při skladování a manipulaci. Částice grafitu se snadno rozptylují ve vzduchu a výrazně zhoršují pracovní prostředí.The disadvantage of using graphite is its low bulk density, which makes it difficult to store and handle. Graphite particles are easily dispersed in the air and significantly worsen the working environment.

Společnou nevýhodou výše uvedených materiálů je jejich vysoká cena.The common disadvantage of the above materials is their high price.

Výše uvedené nevýhody se projevují i při jiných metalurCS 276956 B6 gických procesech, např. při legování oceli v pánvi nebo při dmýchání prachového uhlí do vysoké pece.The above-mentioned disadvantages are also manifested in other metallurgical processes, for example in the alloying of steel in a ladle or in the blowing of pulverized coal into a blast furnace.

Nyní bylo nově zjištěno, že produkt alkalického loužicího procesu má výhodnou kombinaci fyzikálních a chemických vlastností. Při velmi příznivém chemickém složení daném vysokým obsahem uhlíku a vítaných příměsí jako jsou kysličníky železa, obsahuje velmi málo látek škodlivých pro výrobu technického železa a jeho slitin, to je zejména kysličníků křemičitého, hlinitého a sloučenin síry, arzénu a kadmia. Současně má uvedený produkt fyzikální vlastnosti potřebné při výrobě technického železa a jeho slitin. Je to zejména optimální tvar zrn a optimální sypná hmotnost umožňující snadnou pneumatickou transportovatelnost, při současně vysokém specifickém povrchu nutném pro urychlení reakční kinetiky.It has now been found that the product of the alkaline leaching process has an advantageous combination of physical and chemical properties. With a very favorable chemical composition due to its high carbon content and welcome impurities such as iron oxides, it contains very few substances harmful to the production of technical iron and its alloys, in particular silicas, alumina and sulfur, arsenic and cadmium compounds. At the same time, the product has the physical properties required for the production of technical iron and its alloys. In particular, it is the optimal grain shape and the optimum bulk density allowing easy pneumatic transportability, while at the same time having a high specific surface area necessary to accelerate the reaction kinetics.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Podstatou vynálezu je použití produktu reakce alkalického hydroxidu s organickými látkami při teplotě 300 °C až 1 000 °C, který byl následně loužen vodou a oddělen od matečního louhu, a který obsahuje alespoň 70 % hmotnostních uhlíku a nejvýše 0,15 % hmotnostních síry a má sypnou hmotnost od 0,4 g/cm³ do 1 g/cm³, jako suroviny při výrobě technického železa a jeho slitin.The invention relates to the use of a reaction product of an alkali hydroxide with organic substances at a temperature of 300 DEG C. to 1000 DEG C., which has subsequently been leached with water and separated from the mother liquor and which contains at least 70% by weight of carbon and at most 0.15% by weight of sulfur. has a bulk density of 0.4 g / cm ³ to 1 g / cm ³ as a raw material in the production of technical iron and its alloys.

Výhodou použití produktu alkalického loužicího procesu je, že jeho částice mají při výhodném chemickém složení schopnost vytvářet směs s nosným plynem, která má v důsledku tvaru částic nízkou kinematickou viskozitu a je tudíž snadno pneumaticky transportovatelná a nevytváří úsady v pneumatickém systému.The advantage of using an alkaline leaching process product is that its particles have the ability to form a mixture with a carrier gas which, due to the shape of the particles, has a low kinematic viscosity and is therefore easily pneumatically transportable and does not form deposits in the pneumatic system.

Příklad 1Example 1

K bližšímu osvětlení je dále uvedeno příkladné použití produktu alkalického loužicího procesu při výrobě oceli v kyslíkovém konvertoru. 40 kg produktu alkalického loužicího procesu s obsahem uhlíku 78 hmot, procent, 0,2 hmot, procent síry a 20 hmot, procent oxidů železa, zbytek jiné inertní nečistoty, bylo postupně vháněno s ochranným médiem do poloprovozního 5-ti tunového kyslíkového konvertoru pro výrobu oceli. Ocel byla vyrobena se sníženou energetickou náročností a nižší spotřebou vápna ve srovnání s dříve používanými postupy. Obsah oxidu siřičitého ve spalných plynech byl pod mezí detekce použitého analytického postupu.For further illustration, an exemplary use of an alkaline leaching process product in the manufacture of steel in an oxygen converter is provided below. 40 kg of an alkaline leaching process product with a carbon content of 78 wt.%, 0.2 wt.% Sulfur and 20 wt.% Iron oxides, the remainder of another inert impurity, was gradually injected with a protective medium into a pilot 5-ton oxygen converter for production. steel. The steel was made with reduced energy consumption and lower lime consumption compared to previously used processes. The content of sulfur dioxide in the flue gases was below the limit of detection of the analytical procedure used.

Příklad 2Example 2

Dle druhého příkladu bylo produktu alkalického loužicího procesu použito k úpravě obsahu uhlíku v oceli;, a to dávkováním do pánve. Během odpichu oceli vyrobené v elektrické peci bylo do 50-ti tunové pánve vneseno 50 kg produktu alkalického loužicího procesu. Během dávkování nedocházelo k víření částic vzduchem, přičemž reakce byla dostatečně rychlá, takže částice nevyplavaly na povrch oceli.According to a second example, the product of the alkaline leaching process was used to adjust the carbon content of the steel by metering into a ladle. During tapping of the steel produced in the electric furnace, 50 kg of the product of the alkaline leaching process was introduced into a 50-ton ladle. There was no swirling of the particles with air during the dosing, and the reaction was fast enough that the particles did not float to the surface of the steel.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

I »I »

Produkt alkalického loužicího procesu lze dále využít při výrobě aglomerátu, surového železa a jako redukovadla při výrobě feroslitin.The product of the alkaline leaching process can also be used in the production of agglomerates, pig iron and as reducing agents in the production of ferroalloys.

Claims

PATENT CLAIMS

Use of a reaction product of an alkali hydroxide with organic substances at a temperature of 300 ° C to 1 000 ° C, which has subsequently been leached with water and separated from the mother liquor and which contains at least 70% by weight of carbon and at most 0.15% by weight of sulfur and has a bulk density from 0.4 g / cm ³ to 1 g / cm ³ , as raw materials in the production of technical iron and its alloys.

End of document