БРИКЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКОВОГО ПОЛУПРОДУКТА ПРИ ВЫПЛАВКЕ ЧУГУНА
BRIQUETTE FOR OBTAINING ZINC HALF-FINISHED PRODUCT DURING CAST IRON SMELTING

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