Полупродукт для сталеплавильного производства

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению полуфабриката в виде полупродукта для сталеплавильного производства. Полупродукт выполнен в виде стальной капсулы, наполненной окислами железа с содержанием железа не менее 55% и влажностью не более 12% и металлоломом крупностью не более 250 мм, причем массовая доля окислов железа в полупродукте составляет 10-70%. Изобретение позволяет достичь наилучших условий диссоциации окислов железа в процессе выплавки стали, снизить расход металлического лома, повысить качество выплавляемой стали и снизить ее себестоимость. 1 табл.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению полуфабриката в виде полупродукта для сталеплавильного производства.

Известна чушка, используемая в качестве шихтового материала (см. патент Великобритании заявки №1458228, HKИ-B3F, MKИ-B22D 3/00, 19/00), которую получают заливкой расплавленным передельным чугуном форм, содержащих стальной скрап или восстановленную железную руду, например губку или окатыши.

Недостатками известного изобретения являются сложность технологического процесса производства данного шихтового материала и необходимость, связанная с предварительным получением чугуна для его производства.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является полуфабрикат для металлургического передела (см. патент РФ №2612246, С21 С5/28, опубл. 03.03.2017), содержащий капсулы, наполненные окислами железа с содержанием железа не менее 55% и влажностью не более 12%, при этом капсулы используют в виде емкостей из железосодержащих материалов.

Недостатками известного изобретения является пониженное содержание железа в полуфабрикате.

Технической задачей изобретения является улучшение качественных характеристик полупродукта.

Технический результат достигается тем, что для выплавки стали в сталеплавильных печах применяют полупродукт для сталеплавильного производства, представляющий собой капсулу в виде емкости из железосодержащего материала предварительно наполненной окислами железа с содержанием железа не менее 55% и влажностью не более 12%, согласно изобретению, капсула дополнительно наполнена предварительно раздробленным металлоломом крупностью не более 250 мм, причем доля окислов железа составляет 10-70%.

Использование, согласно предлагаемому изобретению, полупродукта, представляющего собой капсулу в виде емкости из железосодержащего материала, наполненную окислами железа и предварительно раздробленным металлоломом крупностью не более 250 мм, позволит снизить химическую неоднородность стали за счет использования более однородного химического состава полупродукта. Предложенный состав полупродукта при взаимодействии в результате плавления входящих в него компонентов обеспечивает наименьший коэффициент диссоциации равный 8. В этих условиях будет происходить распад нерастворимого соединения Fe₂O₃ с образованием растворимого FeO.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что заявляемый полупродукт для сталеплавильного производства не следует явным образом из известного уровня техники и, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Пример конкретного выполнения.

В качестве капсул использовали стандартные стальные бочки емкостью 200 л по ГОСТ 13950-91. Бочки заполняли на 50% раздробленным металлоломом и обогащенной рудой с содержанием железа 60% с соотношением этих компонентов, указанных в таблице.

Пример использования полупродукта при выплавке стали.

Твердая шихта для 360 т конвертера состояла из 37,8 т металлолома и 16,2 т полупродукта в виде капсул, наполненных раздробленным металлоломом и обогащенной рудой массой 6,48 т с содержанием железа 60% и влажностью 10% (массовая доля обогащенной руды в полупродукте составляла 40%). Масса полупродукта составляла 30% от суммарной массы металлического лома и полупродукта. При этом в конвертер заливали 310 т жидкого чугуна.

Расход шлакообразующих был таким же, как и при работе с применением в качестве твердой шихты только металлолома. Продувка плавки производилась по обычной технологии в соответствии с технологической инструкцией. Плавка протекала спокойно, никаких отклонений по шлаковому, тепловому режимам и необходимому химическому составу не наблюдалось. Выплавляли трубную сталь класса прочности К56.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый полупродукт для сталеплавильного производства работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе. Использование, согласно изобретению, полупродукта, содержащего окислы железа и предварительно раздробленный металлолом, позволит обеспечить наименьший коэффициент диссоциации равный 8. Это будет способствовать достижению наилучших условий диссоциации окислов железа в процессе выплавки стали.

Использование, данного полупродукта для сталеплавильного производства будет способствовать снижению расхода металлического лома и повышению качества выплавляемой стали, а также снижению ее себестоимости.

ПОЛУПРОДУКТ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Полупродукт для сталеплавильного производства, выполненный в виде стальной капсулы, содержащей окислы железа с содержанием железа не менее 55% и влажностью не более 12%, отличающийся тем, что капсула дополнительно содержит предварительно раздробленный металлолом крупностью не более 250 мм, причем массовая доля окислов железа в полупродукте составляет 10-70%.