Способ восстановления железорудного сырья в жидкой шлаковой ванне

 

Изобретение относится к металлургии и касается получения сплавов на основе железа. Цель изобретения - повышение степени восстановления железа. Способ включает подачу железорудного сырья в смеси с углеродом и флюсом, сжигание углерода в слое шлака вводом кислородсодержащего газа через барботажные фурмы, разделяющие слой жидкого шлака на барботируемую нади подфурменные зоны и спокойную зону, дожигание окиси углерода над поверхностью ванны и непрерывный выпуск жидких продуктов. Отношение между общей барботируемой и спокойной зонами поддерживают в пределах 1,5-4,0, а высоту спокойной зоны - не менее чем в 3 раза больше высоты барботируемой подфурменной зоны, при этом поддерживают расход кислорода (0,15-0,25)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">3</SP> нм<SP POS="POST">3</SP>/т. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Л0„„ 160822

А1 (у)5 С 21 В 13/00 и 1. ссл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с

" Ъ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3502258/22-02 (22) 20. 1 О. 82 (46) 23. 11. 90. Ьюл, № 43 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В,А. Роменец, А,В. Ванюков, В.P. Быстров, Г,Л, Гурский, Д,И, Рыжонков, А.Б, Гловацкий и А,Д, Васкевич (53) 669.421. 183(088.8) (56) Кожевников И,Ю. Бескоксовая металлургия железа, — M.: Металлургия, 1970, с. 161, 336.

Авторское свидетельство СССР № 790800, кл. С 22 В 5/02, 1980 ° (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО СЫРЬЯ В ЖИДКОЙ ШЛАКОВОЙ ВАННЕ (57)Изобретение относится к металлурИзобретение относится к металлургии и. касается получения сплавов на основе железа.

Целью изобретения является повышение степени восстановления железа.

При оптимальной интенсивности подачи кислорода в пределах (0, 15-0,25)»

» 10 нм /т угля через нижний ряд барботажных фурм барботируемая область жидкого шлака располагается на 150-300 мм ниже их оси и вьппе оси барботажных фурм, Наличие такой зоны приводит к необходимости поддержания на его поверхности некоторого количества шлака, находящегося в спокойгии и касается получения сплавов на основе железа. Цель изобретения — повьппение степени восстановления железа. Способ включает подачу железорудного сырья в смеси с углеродом и флюсом, сжигание углерода в слое шлака вводом кислородсодержащего газа через барботажные фурмы, разделяющие слой жидкого шлака на барботируемую нади подфурменные зоны и спокойную зону, дожигание окиси углерода над поверхностью ванны и непрерывный выпуск тидких продуктов, Отношение между общей барботируемой и спокойной зонами поддерживают в пределах 1,5-4,0, а высоту спокойной зоны — не менее чем в

3 раза больше высоты барботируемой подфурменной зоны, нри этом поддерживают расход кислорода (О, 15-0, 25) »

» 10 нм /т. 1 табл. ном состоянии, через который восстановленные капли металла дренажируют к подине печи. Отношение высоты подфурменной барботируемой части шлака к спокойной должно составлять не ме— нее 1 : 3. При меньшем уровне спокойс ной части шпака процессы обессеривания ухудшаются ввиду уменьшения поверхности контакта капель металла со шлаком.

В таблице приведены значения коэффициента распределения серы между шлаком и металлом в зависимости от величины спокойной части шлака, определенные расчетным путем, 1608225

Важным условием успешного протекания процессов восстановления является обеспечение полного дожигания образующейся окиси углерода. Установлено, 5 что при указанной интенсивности подачи кислорода через барботажные фурмы уровень "раздуваемой" части шлака поднимается на высоту, относящуюся к высоте спокойной части шпака в преде- 10 лах 1,5 — 4,0. Таким образом, барботажные фурмы делят слой жидкого шлака в печи на три зоны ; спокойную и барботируемые под- и надфурменную, причем спокойная должна быть не менее 15 чем в три раза выше барботируемой подфурменной. Отношение высоты всей барботируемой зоны к высоте спокойной находится в пределах 1,5-4,0. При увеличении данного соотношения сверх мак- р симального значения фурмы дожигания оказываются в слое шлакового расплава, что приводит к созданию в нем окислительной атмосферы и снижению степени восстановления железа. Если это отно- 25 шение снижается ниже минимального значения, процесс дожигания отодвигается от поверхности шлака, что снижает количество воспринимаемого им тепла, Способ осуществляется следующим образом, В печь на поверхность металла заливают шлак, например доменный, загружают железорудное сырье, уголь и другие металлургические добавки, Илаковую

35 ванну продувают кислородом, сжигая углерод угля на 200 мм выше спокойной части шлакового расплава высотой

700 мм, барботируют окисью углерода надфурменную зону шлака, занимающего высоту 2500 мм. Отношение высоты барботируемой части шлака в этом случае

2500+200 к спокойной составляет

= 3,8, а спокойной к барботируемой 45

700 подфурменной — — — = 3,5, т,е, находится в оптимальных пределах. Выше отметки 2500 мм по высоте осуществляется подача кислородсодержащего газа 50 для дожигания окиси углерода, при этом фурмы дожигания не будут находиться в шлаковом расплаве.

Пример 1. В печь на высоту

700 мм заливают шлак состава, %: SiO 55

367; А1,0з 173; СаО 357,; Mg022;

FeO 0,13; прочие окислы остальное, В ванну шлака подают каменный уголь состава, %: С 89,6; H 4,1; N 2 0;

0 3,8; S 0,5, в количестве 650 кг/т образующегося металла, а также аглоруду состава,, /: Ее О 65,8; МпО 0,05

S1Og 9,2; А1 0 0,2; СаО 0,8;

MgO O,72, в количестве 1600 кг/т образующегося металла, Расплав продувают кислородом, расход которого составляет 0,15"10 нм /т угля, Из печи

3 3 непрерывно удаляют металл состава, :

С 2; Si О 5; Мп 0 5, Fe остальное, а также шпак состава, /: В О 36,5;

А1 0з 17,4; ОаО 35,7; MgO 2,2 и

Fe0 2,0, Отношение высоты барботируемой части шлака к спокойной составляет 1,5, При этом степень восстановления железа в металлический расплав 96%„

Пример 2. Условия плавки отличаются от изложенных в примере 1 тем, что отношение высоты барботируемой части шлака к спокойной составляет 4,0, что имеет место при сжигании угля на 200 мм выше спокойной части шлакового расплава при общей высоте надфурменной зоны шлака 2500 мм. Степень восстановления железа в металлургический расплав 96,5%.

Пример 3. Условия плавки отличаются от изложенных в примере 1 тем, что количество подаваемого в расплав кислорода составляет 0,25 х 10 нм /т угля. Степень восстановлен ния железа в металлургический расплав

96 .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в повышении на 10-15% степени восстановления железа в металлический расплав по сравнению с прототипом. формула и з о б р е т е н и я

Способ восстановления железорудного сырья в жидкой шлаковой ванне, включающий его подачу в смеси с углеродом и флюсом, сжигание углерода в слое шпака вводом кислородсодержащего газа через барботажные фурмы, разделяющие слой жидкого шпака на барботируемые над- и подфурменные зоны и спокойную зону, дожигание окиси углерода над поверхностью ванны и непрерывный выпуск жидких продуктов плавки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени восстановления железа, отношение между общей барботируемой и спокойной зонами поддержиВысота барботируемой части шлака, мм

200 200

200

200 200

Высота спокойной части шлака, мм

600 800 1000

200 400

Отношение высоты спокойной части к барбо3,0 4,0 5 0

1,0 2,0 тируемой (s)

Ь

f83

26

8,0 10

Составитель

Техред Л. Олийнык

Редактор О. 1Орковецкая

Корректор О. Кравцова

Заказ 3596 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1608225 б вавт в пределах 1,5-4,0, а высоту - фурменной зоны, при этом расход спокойной зоны не менее чем в три ра- кислорода поддерживают (0,15 за больше высоты барботируемой под- 0,25) 10 нм /т, з