Доменный присад для комплексного легирования чугуна

Авторы патента:

ГУБАЙДУЛЛИН ИРЕК НАСЫРОВИЧ

ГАВРИЛЮК ГЕННАДИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

ЛЕКОНЦЕВ ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ЩЕКАЛЕВ ЮРИЙ СТЕПАНОВИЧ

БЕЛЫЙ ЮРИЙ ПЕТРОВИЧ

РЯБОВ ИВАН ТИМОФЕЕВИЧ

C22B1/14 - агломерация; брикетирование; окускование; гранулирование; спекание

C21B5 - Получение чугуна в доменной печи

Применение донных остатков ванадиевого шпака - отходов комплексной пирометаллургической и физико-механической обработки, содержащих , мас.%: 15-25 Окислы железа 5-10 Окислы ванадия 3-7 Окислы хрома 3-7 Окислы титана 3-7 Окислы марганца 8-12 Окислы кремния 0,4-1,5 Углерод Гранулы металли ческого железа Остальное (П в качестве доменного присада для комплексного легирования чугуна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ( (21) 3682053/22-02 (22) 12. 01. 84 (46) 30. 09.85. Бюл. У 36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) И.Н. Губайдуллин, Г.Г. Гаврилюк, Ю.А. Леконцев, Ю.С. Щекалев, Ю.П. Белый и И.Т. Рябов (71) Чусовской металлургический завод (53) 669. 1:662.78(088.8) (56) Комплексная металлургическая переработка железных руд. Сб. трудов УралНИИЧМ. Т. 23, 1975, с. 31.

Авторское свидетельство СССР

Ф 675992, кл. С 21 В 5/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

0 1008198, кл. С 22 В 1/14, 1981.

„„SU„„1182086 А (5))4 С 22 В 1/14,. С ?1 В 5/00 (54) ДОМЕННЪ|И ПРИСАД ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ЧУГУНА. (57) Применение донных остатков ванадиевого шлака вЂ” отходов комплексной пирометаллургической и физико-механической обработки, содержащих, мас.X:

Окислы железа 15-25

Окислы ванадия 5-10

Окислы хрома 3-7

Окислы титана 3-7

Окислы марганца 3-7

Окислы кремния 8-12

Углерод 0,4-1, 5

Гранулы металлического железа Остальное в качестве доменного присада для комплексного легирования чугуна.

1182086 Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству легированных хромом, ванадием и титаном чугунов, получаемых в доменных печах из комплексных руд„

Цель изобретения вЂ” снижение интенсивности греналеобраэования, повышение извлечения в чугун железа и легирующих компонентов и снижение расхода кокса.

В качестве доменного присада для комплексного легирования чугуна используют донные остатки ванадиевого шлака, включающие окислы железа, ванадия, хрома, титана, марганца, кремния, а также гранулы металлического железа и углерод, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окислы железа 15-25

Окислы ванадия 5-10

Окислы хрома 3-7

Окислы титана 3-7

Окислы марганца 3-7

Окислы кремния 8-12

Углерод 0,4-1,5

Гранулы металлического железа

Остальное

При этом гранулы металлического железа имеют преимущественно сферическую форму средним диаметром

0,2-5 см и состоят из двух слоев, внутренний из которых представлен металлическим железом, а внешний, прочно сцепленный с внутренним, твер-35 дым раствором химически устойчивого комплексного шпинелида в силикатах железа при их соотношении 1:{1-1,5) .

Указанный материал отличается от известных более высоким уровнем <0 (в несколько раз) в нем концентраций окислов ванадия, а также хрома., а также значительно больше содержит металлического железа, и меньшевЂ” углерода. 45

В совокупности эти изменения благоприятно сказываются (при использовании предлагаемого материала в шихте доменной плавки титаномагнетитовых руд) на показателях, умень-50 шая интенсивность греналеобраэования, повышая извлечения железа и легирующих компонентов, снижая расход кокса.

Этому прежде всего способствует 55 повышение в присаде количества металлического железа в гранулах, которое существенно снижает содер ание эакиси железа в первичных шлаках и, следовательно, уменьшает возможности образования тугоплавких накоплений оксикарбонитридов на поверхности кокс-шлак. Кроме того, повышение содержания металлического железа способствует улучшению схода материалов, увеличивая пропускную способность горна печи.

Другим преимуществом присада является то, что он снижает способность первичных железистых шлаков формировать при контакте с углеродом гетерогенные газошлаковые взвеси, устойчивые в присутствии соединений титана. Это, в свою очередь, является следствием влияния входящих в состав материала окислов, хрома, титана и ванадия, существенно снижающих в предлагаемом интервале активность закиси железа. При этом одновременное снижение в материале содержания углерода также способствует в конечном итоге умень шению накопления оксикарбонитридов и, следовательно, гренали в горне печи.

В совокупности все указанные соотношения и в первую очередь содержание металлического железа в материале и его гранулометрический, а также минералогический состав, покрывающей гранулы шлаковой связки, позволяет перенести преимущественный интервал минимального осаждения карбонитридной фазы в горне печи в зону более высоких температур. Это позволяет провести плавку титаномагнетитов более "горячо" и повысить температуру чугуна не повышая расхода кокса.

Предлагаемый материал получают следующим образом.

Обычно после продувки ванадиевого чугуна в конверторе ванадиевый шлак отделяют от полученного металлавЂ” углеродистого полупродукта без предварительного выполнения каких-либо технологических операций.

По изобретению ванадиевый шпак после отделения углеродистого полупродукта разогревают окислительным дутьем, подаваемым сверху или через днище конвертера. Разогретый шлак кантуют в шлаковню и после охлаждения и последующей магнитомеханической его разделки вьделяют так называемые "донные остатки", 1182086

Таблица 1

TT вариант (прототип) Показатели плавки

20 90

2095 2150

476 460

2042

2006

491

492

Содержание железа в шихте с учетом присадки, Е

55,6

55,4

56,5

55,6

О 34

0,42

0,18

0,25 кремния

0,37

0,65

0,27

0,22 марганца

0,48

0,44

0,77

0 54

0,59 ванадия

0,22

0,42

0,21 хрома титана

0,34

0,36

0,24

0,20

0,041

0,027

0,05 д, 024

0,036

0,025

О, 045

0,032 фосфора серы

3 представляющие собой конгломерат гранул металла с окислами шлака, полученного при продувке.

Этот материал и рекомендуется испольэовать в качестве присадки для доменной плавки титаномагнетитов.

Пример. В промьшшенной доменной печи выплавляли легированный хромом, ванадием и титаном чугун иэ титаномагнетитоэых руд по обычной 10 технологии (1-базовый вариант) с использованием присадки, принятой за прототип (XT вариант) и с использованием предложенного материала (III вариант) . Основная железорудная часть шихты состояла из окатышей и агломерата из титаномагнетитовых руд Качканарского месторождения. Технологические показатели работы доменной печи по этим трем вариантам приведены в табл. из которой следует, что предложенный присад позволяет заметно повысить извлечение из сырья чугун железо!

Расход присадки, кг/т

Производительность, т/сут

Расход кокса, кг/т

Содержание в чугуне, Ж: и легирующие компоненты, снизить расход кокса и увеличить температуру чугуна. Повышение извлечения железа и других компонентов и чугун показывает, что этот материал способствует снижению развития процессов греналеобразования, что приводит к снижению потерь чугуна со шлаком.

Преимуществом предлагаемого материала является то, что при прочих равных условиях он позволяет реализовать более горячий ход доменного процесса и, следовательно, повысить температуру чугуна, чего не достигается при использовании известных материалов.

Из данных табл. 2 следует однако, что отмеченные показатели достигаются при определенном соотношении компонентов, образующих материал, гранулометрическом составе металлической составляющей и минералогическом составе шлаковой связки.

Ifi вариант (предлагаемое решение) 1182086

30,4

32,8

СаО

32,1

33,1

„iO

28,6

28,7

27,1

26,1

О,!4