Шихта для получения сталеплавильного флюса

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составу шихты для получения сталеплавильного флюса. Шихта для получения брикетов сталеплавильного флюса, подвергаемых последующему обжигу, содержит материал, содержащий оксиды железа и кремнезем, связующее и (Ca+Mg)-содержащий материал при следующем содержании компонентов, мас.%: (Ca+Mg)-содержащий материал 69-95, материал, содержащий оксиды железа и кремнезем, 3-25, связующее 0,5-6. Изобретение позволит получить прочный флюс, не разрушающийся в процессе транспортировки и хранения, с минимальными энергетическими затратами.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составу шихты для получения сталеплавильного флюса.

Известна шихта для производства сталеплавильного флюса (Авторское свидетельство СССР 945209. Заявлено 09.01.1980, опубл. БИ 27, 1982, МКИ С21С 5/00), которая содержит, %: в качестве флюсовой части: известь 15-20; известняк или доломит 10-12; топливо 8-10, в качестве железной части: конверторный шлам или окалина - остальное. Флюс используется при выплавке стали в конверторах, ускоряет формирование шлака и снижает расход извести. Недостатком известной шихты является низкое содержание MgO во флюсе (<20%), что не позволяет его использовать в конверторах с магнезитовой футеровкой, а также низкое качество флюса.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения сталеплавильного флюса методом смешения компонентов шихты путем их совместного мокрого помола, усреднения шихты в специальных бассейнах с доведением влажности до 32-37% и последующего ее обжига во вращающейся печи при температуре 1360-1400°С, при этом шихта содержит, %: доломит 85-95; материал, содержащий оксид железа и кремния, - остальное (Патент на изобретение РФ 2141534. Заявл. 17.12.1998, опубл. БИ 32, 1999, МКИ С21С 5/36, 5/54).

Недостатком такой шихты являются высокие энергетические затраты на спекание шихты и высокие скорости оседания доломитовых частиц шлама в бассейнах, что приводит к нарушению его однородности.

Вышеназванные шихты также невозможно использовать для обжига в шахтных печах.

Задачей изобретения является снижение тепловых затрат на производство флюса и повышение качества флюса за счет усреднения и повышения однородности шихты, использование шихты для обжига в шахтных печах.

Поставленная задача достигается тем, что шихта состоит из трех компонентов:

Компонент	% содержание в шихте
1. (Ca+Mg) содержащий материал	69-95
2. Материал, содержащий оксиды железа и кремнезем	3-25
3. Связующее	0,5-6

1. (Ca+Mg) содержащий материал. В данном материале содержание MgO должно находиться в пределах от 8 до 20%. Могут использоваться следующие материалы:

- доломит, в том числе и доломит мелких фракций (0-20), который в настоящее время мало используется, - это доломит, собранный с различных установок очистки воздуха, полученный при рассеве крупных фракций и тому подобных установок, который сегодня либо складируется, либо вывозится в отвал или на свалку;

- смесь доломита с обожженным (гидротированным) доломитом, причем % гидротированного доломита может быть от 0 до 100%;

- смесь известняка (или гидротированного известняка - извести) и доломита или магнезита;

- смесь из вышеперечисленных материалов, удовлетворяющая вышеназванному химическому составу (MgO от 8 до 20%).

2. Материал, содержащий оксиды железа и кремнезем.

3. Связующее. Может быть как органическим (барда - остающаяся после производства этилового спирта), так и неорганическим (жидкое стекло). Количество связующего от 0,5 до 6%.

Измельчение материалов происходит сухим способом до удельной поверхности 250-1500 см²/г способствует уменьшению энергетических затрат и повышению стойкости при транспортировке и хранении.

Производство брикетов объемом 6-400 см³ позволяет снизить энергетические затраты. При получении брикетов менее 6 см³ увеличиваются энергетические затраты на производство брикетов. При получении брикетов более 400 см³ увеличиваются энергетические затраты на обжиг флюса.

Обжиг флюса в шахтной печи при температуре 1250-1350°С способствует снижению энергетических затрат и повышает стойкость при транспортировке и хранении.

Обжиг флюса (брикетов) во вращающейся трубчатой печи также приносит значительную экономию, так как обжиг может осуществляться в более коротких печах, отсутствует необходимость выпаривания воды из шихты. Отходящими газами брикеты могут подогреваться перед подачей в обжиговую печь.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что шихта для получения сталеплавильного флюса отличается от известной тем, что:

- содержит связующее;

- в качестве флюсовой части она может быть составлена из разных материалов - сырой доломит, известняк, гидратированный доломит (может составлять 100%), гидратированный известняк (известь), магнезит. Смесь из вышеперечисленных материалов должна удовлетворять химическому составу MgO от 8 до 20%. (При содержании MgO в сыром доломите 18% в обожженном флюсе содержание MgO будет около 30%, т.к. при обжиге из доломита удаляется CO₂ (MgCO₃=MgO+CO₂)).

Таким образом, заявляемая шихта соответствует критерию "новизна".

Анализ известных в технической и патентной литературе шихты для получения сталеплавильного флюса не выявил применение заявленных признаков, что свидетельствует о неочевидности заявляемого изобретения.

Заявляемое техническое решение может быть реализовано в промышленности, а ожидаемый технический результат вытекает из совокупности существенных признаков изобретения, что свидетельствует о соответствии критерию "промышленная применимость".

Пример конкретного выполнения. Доломит фракции 0-25 мм высушивают в сушилке, затем удаляют глину и песок на грохотах. Доломит фракции 3-25 мм поступает на дробилку. После дробилки доломит фракции 0-3 мм смешивается с железосодержащим материалом (шлам) в заданном соотношении и поступает в мельницу сухого помола, куда подается и связующее (жидкое стекло). В мельнице шихта усредняется и домалывается до удельной поверхности 250-1500 см²/г. Подготовленную шихту загружают в валковый брикетный пресс и брикетируют. После этого брикеты загружаются в шахтную печь и обжигают при температуре 1250-1350°С. В интервале температур 1100-1350°С скорость нагрева материала в печи поддерживают в пределах 5-10 град./мин. В процессе производства брикетов и обжига флюса определяют энергетические затраты по затратам на электроэнергию и природный газ. Готовый флюс испытывают на разрушаемость при хранении в течение 30 суток.

Анализ приведенных результатов показывает, что применение заявляемой шихты для получения сталеплавильного флюса позволяет с минимальными энергетическими затратами получить прочный флюс, не разрушающийся в процессе транспортировки и хранения. Решить вопрос утилизации доломита мелких фракций и других (Ca+Mg)-содержащих материалов. Энергетические затраты на производство флюса снижаются с 170 руб./т до 65-70 руб./т, а конечная стоимость флюса снижается на 30-40% благодаря использованию отходов.

Источники информации:

1. Авт. свид. СССР №988887, заявл. 15.06.81, №3301888, опубл. в БИ, 1983, №2, МКИ С22В 1/14.

2. Патент РФ №2141535, заявл. 17.12.98, №98122984/02, опубл. в БИ, 1999 №32, МКИ С21С 5/36, 5/54.

Шихта для получения брикетов сталеплавильного флюса, подвергаемых последующему обжигу, включающая материал, содержащий оксиды железа и кремнезем, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит связующее и (Ca+Mg)-содержащий материал при следующем содержании компонентов, мас.%:

(Ca+Mg)-содержащий материал	69-95
Материал, содержащий оксиды железа и кремнезем	3-25
Связующее	0,5-6