Брикет (металлургия)




Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




25.02.2021


25.02.2021


24.02.2021


22.02.2021


22.02.2021


22.02.2021


20.02.2021


20.02.2021


18.02.2021


17.02.2021





Яндекс.Метрика
         » » Брикет (металлургия)

Брикет (металлургия)

13.01.2021

Брикет — часть окускованного материала (руды, восстановителя и т. п. в смеси со связующим веществом), полученная в результате брикетирования. По сравнению с исходным материалом обычно обладает большей крупностью, что важно для некоторых металлургических процессов (например, в руднотермической электропечи при использовании брикетов вместо мелкого (пылевидного) сырья увеличивается газопроницаемость шихты, снижается пылевынос). Кроме того, брикет может содержать не только руду, но и восстановитель и флюс, тесный контакт этих материалов способствует более полному и быстрому их взаимодействию.

Связующие вещества

Все вяжущие вещества в зависимости от степени дисперсности делятся на две группы:

  • на основе коллоидно-дисперсных систем (суспензий) - цементы;
  • на основе молекулярно-дисперсных систем (растворов) - связки.

Цементы в зависимости от химической природы дисперсионной среды делятся на две группы: на основе воды и на основе неводных растворителей. Цементы на основе неводных растворителей, в том числе и органического происхождения (смол, пеков, дегтя, сульфитно-спиртовой барды и др.), имеют подчиненное значение в металлургии, так как обычно дороги, дефицитны и не обеспечивают необходимой термической стойкости образцов.

Наибольшее применение в качестве вяжущих получили цементы, в которых дисперсионная среда представлена водой или водными растворами солей, кислот и гидроокисей, а дисперсная фаза состоит из солей и окислов различных соединений или металлов. При этом возможно практически любое сочетание дисперсионных сред и дисперсных фаз. Эти же сочетания используются и для безобжигового окускования металлургических шихт. При этом наибольшее распространение при безобжиговом окусковании получили вяжущие гидравлического твердения. В них дисперсионная среда представлена водой, а дисперсная фаза — солью. Эта дисперсная фаза обычно и называется цементом. Наилучшие условия для твердения гидравлических цементных связок создаются при их хранении в воздушно-влажной среде.

Основные типы гидравлических цементных связок:

  • быстротвердеющий портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • быстротвердеющий шлакопортландцемент;
  • пуццлановый портландцемент;
  • глинозёмистый цемент;
  • известь.

Применение в чёрной металлургии

Брикетирование в черной металлургии — это наиболее ранний способ окускования. В начале 20 века брикетирование было вытеснено более высокопроизводительным процессом агломерации. Альтернативой агломерации стало окомкование, доля которого в общих объёмах окускования железорудного сырья с середины 20 века неуклонно растет. Кроме того, для отдельных видов железных руд брикетирование может оказаться предпочтительным процессом. Такими рудами являются богатые железные руды, содержащие 60 % и более железа в руде. Одна из технологий брикетирования включает предварительное грохочение для удаления крупных классов; дозирование и предварительное смешивание 85—90 % мартитовой, железослюдково-мартитовой руды и 10—15 % гидрогематитовой руды; смешивание со связующими веществами; прессование; сушку. Полученные брикеты имеют плотность 3200—3500 кг/м3 , прочность на сжатие около 4,5 МПа.

Сущность брикетирования заключается в том, что мелкий сыпучий материал, увлажненный и тщательно перемешанный с небольшим количеством связующих добавок (5—10%) подается на брикет-прессы, где под давлением до 50—100 МПа формуются брикеты прямоугольной, цилиндрической или овальной формы размером от 20 до 150 мм. Необходимая прочность брикетов достигается в результате их сушки или тепловой обработки при температурах 150—500 °С. В качестве связующих используют концентрат сульфитно-спиртовой барды, растворимое стекло, известь-пушенку, цементы и др. Брикетирование применяют при небольших масштабах производства и при необходимости сохранения в рудном материале серы, которая нужна в некоторых случаях при плавке меди, никеля и других руд (при агломерации и обжиге окатышей основное количество серы руды выгорает). По большинству технико-экономических показателей брикетирование значительно уступает производству агломерата и окатышей.

В чёрной металлургии брикетирование применяется также для получения горячебрикетированного железа.

Применение в цветной металлургии

Одной из причин распространения брикетирования в цветной металлургии является то, что в силу особенностей руд цветных металлов альтернативные брикетированию методы окускования не дают существенных преимуществ. В частности, получение агломератов из руд цветных металлов нередко требует повышенных температур и затрат сырья (расходы топлива достигают 25 %), комкуемость и газопроницаемость не высокая, агломерат получается пылеватым и не таким прочным, как при окусковании железных руд. С другой стороны, прочность брикетов из руд цветных металлов вполне достаточная для переработки в плавильных печах.

Применение в угольной промышленности

Брикетирование углей производится для повышения теплоты сгорания каменноугольной мелочи, антрацитовых штыбов, бурых углей, торфа, а также для повышения КПД сжигания, транспортабельности. При брикетировании упрощаются условия хранения и использования этих видов топливного сырья.

Кроме того, брикетирование создаёт дополнительные сырьевые ресурсы для производства малодымного и бездымного топлива, а также рудного и нерудного сырья благодаря утилизации отходов различных производств (колошниковая пыль, металлические стружка, окалина, шлаки, отходы промышленности нерудных строительных материалов, ряда химических производств и др.), расширяет сырьевую базу коксования за счёт использования в коксовых шихтах недефицитных марок каменных углей.

В зависимости от свойств исходного сырья брикетирование производится без связующих веществ (молодые бурые угли, торф) при давлении 100—250 МПа и со связующими (каменноугольная и рудная мелочь, антрацитовый штыб и др.) при давлении 20—80 МПа. При брикетировании без связующих веществ происходит постепенное заполнение пустот между частицами, затем уплотняются и деформируются сами частицы, между ними возникают силы молекулярного сцепления. Повышение давления и длительности пребывания материала под ним приводит к снижению величин упругих деформаций и переходу их в пластические, вследствие чего структура брикета упрочняется. Брикетирование молодых бурых углей без связующих производится для коммунально-бытовых нужд.