Procedimiento para la producción de un aglomerado de material fino que contiene óxido de metal para usarse como material de alimentación de alto horno.

Un procedimiento para producir un aglomerado, que se usa como un material de alimentación de alto horno

, mezclando un material fino que contiene metal y/u óxido de metal, un aglutinante mineral que presenta una materia prima mineral y un material basado en cal, y dado el caso aditivos convencionales para formar una masa y consolidar la masa para formar un aglomerado por un proceso de sinterizado, caracterizado por que como la materia prima mineral se usa una materia prima que contiene mineral de arcilla que presenta una parte de óxido de silicio de al menos el 40 % en peso y una parte de grano muy fino de menos de 4 μm de al menos el 20 % en peso, y una parte de tamaño de grano de menos de 1 μm de al menos el 10 % en peso.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057842.

Solicitante: RHEINKALK GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: AM KALKSTEIN 1 42489 WULFRATH ALEMANIA.

Inventor/es: PUST,Christopher, GÜNTHER,THEO, BLÖSER,MATTHIAS, ALFENAS MOREIRA,DENISE, PICKBRENNER,ARND, RÜCKERT,WOLFGANG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Tratamiento preliminar de minerales o residuos metálicos > C22B1/24 (Aglutinación; Briqueteado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Tratamiento preliminar de minerales o residuos metálicos > C22B1/243 (inorgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Tratamiento preliminar de minerales o residuos metálicos > C22B1/16 (Sinterización; Aglomeración)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Tratamiento preliminar de minerales o residuos metálicos > C22B1/20 (en máquinas de sinterización con parrilla móvil)

PDF original: ES-2537209_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de un aglomerado de material fino que contiene óxido de metal para usarse como material de alimentación de alto horno La invención se refiere a un procedimiento para la producción de un aglomerado que comprende materiales finos que contienen metales y/u óxidos de metal y un aglutinante mineral. La invención también se refiere a un material de alimentación para alto horno que se puede producir por un procedimiento de conformidad con la invención, y una premezcla para producir el material de alimentación para el alto horno.

Además del mineral bruto en trozos, se sabe del uso de sustancias que contienen mineral bruto de hierro en partículas finas en la producción de material de alimentación para altos hornos. Las sustancias que contienen mineral bruto de hierro en partículas finas aparecen por ejemplo cuando se criban los minerales en bruto en trozos o a partir de otros procedimientos de preparación. El uso de estos minerales en bruto de partículas finas tiene la ventaja de que estos minerales en bruto están fácilmente disponibles y son eficientes en costo. Los minerales en bruto de partículas finas se aglomeran normalmente previo a su uso. De esta manera, la formación de polvo en el alto horno se puede mantener baja. La aglomeración también tiene la ventaja de que los aglomerados formados se pueden fácilmente fundir y tienen una buena permeabilidad al gas. Así, los gases de reducción se pueden sacar a través del mineral en bruto sin ejercer fuerzas elevadas. Finalmente, al usar aglomerados se puede reducir la cantidad de material que cae a través de la parrilla.

Una forma común de aglomeración de minerales en bruto de partículas finas es la peletización. El uso de materiales en gránulos en un horno de fusión, tal como un alto horno, no está sin embargo exento de problemas, ya que los materiales en gránulos no tienen a menudo una resistencia mecánica suficiente. Esto tiene el efecto desventajoso en particular durante el manejo y transporte de los materiales en gránulos. Además, los materiales en gránulos conocidos no son a menudo lo suficientemente permeables a los gases de reducción calientes, como sucede en el horno de fusión, haciendo más difícil la fusión de estos.

Una forma común adicional de preparar minerales en bruto con materiales finos que no estén listos para uso inmediato es el sinterizado. De esta manera, también se pueden usar minerales en bruto con materiales finos los cuales debido a su tamaño de grano y características, solamente se pueden aglomerar con dificultad. Los minerales en bruto con materiales finos que no están listos para uso inmediato y que son difíciles de aglomerar normalmente tienen un diámetro promedio de grano de hasta 2 mm, más normalmente de 0, 2 hasta 0, 7 mm, en particular de 0, 2 mm a 0, 5 mm (tamaños de grano intermedios) . Se usan normalmente como aglutinantes los productos basados en cal. Los productos basados en cal incrementan la cohesión de los minerales en bruto con materiales finos. No obstante, permanece limitada la proporción de los minerales en bruto con materiales finos que son difíciles de aglomerar, ya que una proporción alta de estos tamaños de grano puede debilitar la cohesión del producto sinterizado y puede conducir también a una elevada descarga de polvos a partir de la banda de sinterizado. Además, una proporción alta de tamaños de grano intermedios también empeora la permeabilidad del gas del producto sinterizado y conduce a una proporción alta de retornos durante el tratamiento del sinterizado.

Sin embargo es deseable una elevada proporción de uso de los tamaños intermedios de grano en la tarea de sinterizado, ya que los minerales en bruto que contienen tamaños intermedios de grano están particularmente fácilmente disponibles y son eficientes en costes. Con objeto de incrementar la cantidad de tamaños intermedios de grano en los minerales en bruto con materiales finos, se propone en el estado de la técnica utilizar productos de base cal junto con productos que contengan mineral de arcilla como aglutinantes. Así, la solicitud publicada 1 029 568 describe un procedimiento de pre-tratamiento de minerales de hierro para sinterizarse en las rejillas por medio de aglomeración previa al sinterizado al usar bentonita u otra arcilla como aglutinante. Después de la aglomeración se agrega al producto un polvo que contiene cal. Sin embargo, también con este procedimiento la proporción de tamaños intermedios de grano en el material de partida está limitada a un máximo de 30 % en peso.

A partir del documento EP 1 359 129 A2 se conoce un agregado para producir materiales de construcción curados en autoclave, que comprende un relleno de mineral con una parte de óxido de silicio de al menos 60 % en peso, preferentemente 75 % en peso y una parte de grano muy fino de menos de 2 µm de al menos 40 % en peso del agregado.

El documento US 3 725 032 A describe la preparación de material en gránulos a partir de mineral en bruto de hierro de partícula fina y/o material fino secundario tal como retorno de sinterizado y polvos de tragante, usándose como aglutinante mineral un polvo fino de cuarzo molido o un óxido de silicio de partícula extremadamente fina junto con un material basado en cal (por ejemplo, lechada de cal) . El material que contiene óxido de silicio de partícula fina presenta un tamaño de partícula de menos de 1 m. El material en bruto mineral empleado contiene sobre todo óxido de silicio. El documento RU 2 092 590 C1 describe la preparación de material en gránulos para el empleo como material en bruto de alto horno. Para esto se usan concentrados de mineral en bruto de hierro finamente distribuidos en combinación con un aglutinante. El aglutinante puede contener un componente de mineral de arcilla, carbonato de calcio, zeolitas y dióxido de silicio amorfo. El documento KR 2007 000 155 A describe una composición de aglutinante que presenta un aglutinante inorgánico natural y un aglutinante orgánico natural para la preparación de un material en bruto para la producción de acero. El aglutinante inorgánico está compuesto del 1 al 3 % en peso

de caolinita, del 0, 3 al 0, 9 % en peso de bentonita y del 5 al 9 % en peso de óxido de silicio en relación con el 100 % en peso de la composición para la producción de briquetas. El aglutinante se mezcla con el material en bruto de hierro. El tamaño de partícula medio asciende a malla de 350 a 800. El documento SU 1 315 504 A1 describe la producción de material en gránulos mediante el uso de un aglutinante que contiene mineral de arcilla partiendo de un concentrado de mineral en bruto de hierro. El documento RU 2 241 770 C1 describe una mezcla de mineral en bruto de hierro que presenta del 10 al 30 % en peso de una fracción de arena fina con un tamaño de grano de 0, 25 a 0, 074 mm y del 70 al 90 % de una fracción de mineral de arcilla con un tamaño de partícula de menos de 0, 074 mm. La composición se emplea para la producción de material en gránulos de mineral en bruto de hierro y presenta una resistencia alta. El documento GB 805 938 A describe un procedimiento para el sinterizado de retornos del procesamiento de metal mediante el uso de cal y minerales de arcilla como aglutinante. El ejemplo 2 describe el sinterizado de un mineral en bruto mediante el uso de mineral de arcilla como aglutinante así como de cal. Como mineral de arcilla se puede usar bentonita. El documento GB 825 440 A describe un procedimiento para formar briquetas de minerales en bruto en el que se añade un aglutinante al mineral en bruto finamente distribuido. El aglutinante está compuesto de una mezcla de arcilla finamente distribuida/cola. A continuación se lleva a cabo un procedimiento de prensado. El documento JP 2002 285251 A describe un procedimiento para mejorar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir un aglomerado, que se usa como un material de alimentación de alto horno, mezclando un material fino que contiene metal y/u óxido de metal, un aglutinante mineral que presenta una materia prima mineral y un material basado en cal, y dado el caso aditivos convencionales para formar una masa y consolidar la masa para formar un aglomerado por un proceso de sinterizado, caracterizado por que como la materia prima mineral se usa una materia prima que contiene mineral de arcilla que presenta una parte de óxido de silicio de al menos el 40 % en peso y una parte de grano muy fino de menos de 4 µm de al menos el 20 % en peso, y una parte de tamaño de grano de menos de 1 µm de al menos el 10 % en peso.

2. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una materia prima mineral, que presenta arcilla magra que está formada por al menos el 60 % en peso de cuarzo fino y del 20 hasta el 40 % en peso de caolinita y dado el caso micas secundarias.

3. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque se usa una materia prima mineral que presenta del 70 hasta 90 % en peso, con preferencia aproximadamente el 83 % en peso de óxido de silicio, del 5 hasta el 20 % en peso, con preferencia aproximadamente el 13 % en peso de óxido de aluminio, del 0, 2 hasta el 1, 5 % en peso, con preferencia aproximadamente el 0, 7 % en peso de Fe2O3 y del 0, 1 hasta el 1 % en peso, con preferencia aproximadamente el 0, 4 % en peso de óxido de potasio.

4. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque la mezcla de materiales finos y aglutinante tiene lugar en una unidad de mezclado.

5. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque los materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal y el aglutinante mineral se mezclan en conjunto en una proporción de 5 a 1 hasta 1000 a 1.

6. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque cuando se mezclan materiales finos y aglutinante, la humedad de masa se ajusta a un valor del 2 hasta el 20 % en peso.

7. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque como material basado en cal se usa cal, piedra caliza, cal viva, cal apagada, cal hidratada, dolomita, cal dolomítica, cal viva dolomítica y/o cal hidratada dolomítica.

8. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque como materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal, se usan mineral bruto fino, en particular mineral bruto de hierro fino, materiales de cascarilla, en particular escamas de molino, polvos de tragante, retornos del tratamiento de sinterizado, polvo abrasivo de metal y/o limaduras de metal.

9. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque se usan materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal, que presentan una proporción de tamaños de grano intermedios de más del 30 % en peso.

10. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque se agregan aditivos de sinterizado convencionales, en particular coque pulverizado, residuo de caldero de colada y/o escoria, a la mezcla de materiales finos y aglutinante.

11.Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque el proceso de sinterizado comprende las siguientes etapas:

- mezcla de materiales finos, aglutinante mineral, agua, materiales circulantes de alto horno convencionales y combustible para formar una mezcla; -tratamiento por calor de la mezcla a una temperatura debajo de la temperatura de fusión de la mezcla, formándose un aglomerado en forma de una torta sinterizada.

12. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque se rompe la torta sinterizada, obteniéndose un aglomerado en forma de un sinterizado terminado.

13. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 12, caracterizado porque se usan materiales finos que contienen partes de tamaño de grano de menos de 2 mm, preferiblemente de 0, 05 mm hasta 1 mm en una cantidad de al menos el 30 % en peso.

14. Material de alimentación de alto horno, caracterizado porque es producido por un procedimiento de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 13.

15. Una mezcla previa para producir material de alimentación de alto horno de conformidad con la reivindicación 14 que contiene materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal y un aglutinante mineral que comprende una materia prima que contiene mineral de arcilla y un material basado en cal, caracterizada porque los materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal presentan una parte de materiales finos con un diámetro de grano promedio

de menos de 1 mm de más del 30 % en peso.

16. Mezcla previa de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la mezcla previa contiene del 50 hasta el 99 % en peso de materiales finos que contienen metal y/u óxido de metal y del 1 hasta el 20 % en peso de aditivos convencionales y aglutinante mineral.

17. Mezcla previa de conformidad con las reivindicaciones 15 o 16, caracterizada porque el aglutinante mineral presenta del 30 hasta el 98 % en peso de materiales basados en cal y del 2 hasta el 70 % en peso de materia prima mineral.

18. Mezcla previa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 hasta 17, caracterizada porque la mezcla previa contiene del 0 hasta el 30 % en peso de aditivos, preferiblemente coque pulverizado, residuo de 10 caldero de colada y/o escorias.

19. Mezcla previa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 hasta 18, caracterizada porque la materia prima mineral presenta una parte de óxido de silicio de al menos el 60 % en peso, preferiblemente de al menos el 75 % en peso, y una parte de grano muy fino de menos de 2 µm de al menos el 40 % en peso, en donde la parte de tamaño de grano de menos de 0, 5 µm es al menos el 25 % en peso.

20. Mezcla previa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 hasta 19, caracterizada porque la materia prima mineral contiene arcilla magra, que consiste en al menos el 60 % en peso de cuarzo fino y del 20 hasta el 40 % en peso de caolinita y dado el caso micas secundarias.

21. Mezcla previa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 hasta 19, caracterizada porque la materia prima mineral presenta del 70 hasta el 90 % en peso, con preferencia aproximadamente el 83 % en peso de óxido de silicio, del 5 hasta el 20 % en peso, con preferencia aproximadamente el 13 % en peso de óxido de aluminio, del 0, 2 hasta el 1, 5 % en peso, con preferencia aproximadamente el 0, 7 % en peso de Fe2O3 y del 0, 1 hasta el 1 % en peso, con preferencia aproximadamente el 0, 4 % en peso de óxido de potasio.

22. Uso de una mezcla que contiene un aglutinante mineral que comprende una materia prima que presenta mineral de arcilla y un material basado en cal, y dado el caso aditivos convencionales para producir un aglomerado, consolidado por un proceso de sinterizado y usado como material de alimentación de alto horno, caracterizado porque como materia prima mineral se usa una materia prima que presenta una parte de óxido de silicio de al menos el 40 % en peso, y una parte de grano muy fino de menos de 4 µm de al menos el 20 % en peso y una parte de tamaño de grano de menos de 1 µm de al menos el 10 % en peso.