Способ производства железорудных углеродсодержащих брикетов

Способ производства железорудных углеродсодержащих брикетов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОВ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ 1УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ БРИКЕТОВ по авт. св. 852952, о т л ичающий с я тем,что,с целью снижения потерь марганца при выплавке чугуна в шихту вводят марганецсодержащие до{5авки при соотношении марганца к общему количеству железа, равном 0,003-0,024. 2. Способ по п. 1, о т л и чающийся тем, что в качестве.марганецсодержащей добавки вводят кар .бонатНЛО марганцевую руду.

(3% 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ О И ЛФЮ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 22 В 1 2 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ GOCP

ПО ДЕЛАМ ИЗСВРЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ, )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛ ТВУ (61) 852952 (21) 2985774/02. (22) 26.09.80, ;(46) 23.09.83.. Бюл. 9 35 (72) 3, И. Некрасов, Г. М. Дроздов,,, В. В. Рутковский В. H. Негода и.. .Ю. С. Шмелев (71) Институт черной металлургии (53) 669.1!622.788.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 852952, кл. С 22 В 1/24, 1978 ° (54) (57) 1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ !УГЛЕРОДСОДЕРВАЩИХ. БРИКЕТОВ по авт. св. В 852952, о т .л ич а ю шийся тем,что,сцелью снниения потерь марганца при выплавке чугуна в шихту вводят марганецсодераащне добавки прн соотношении марган-. ца к общему количеству иелеза, рав- ном 0,003-0,024.

2. Способ no n. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве.марганецсодержащей добавки вводят кар.бонатную марганцевую руду.

1043176

Изобретение относится к доменному переделу и может быть использовано. также при выплавке стали.

По основному авт. св. М 852952 известен способ производства железо5 рудных углеродсодержащих брикетов, согласно которому производят предварительное восстановление железорудного компонента до 33-40%, нагрев углеродсодержащего компонента, смешивание и горячее прессонание., причем нагрев углеродсодержащего компонента, в качестве которого используют уголь с содержанием летучих веществ

33-40 вес..Ъ, осуществляют до температуры начала выделения летучих. 15

В известном способе производства при прессовании получают брикеты, в которых связь между зернами частично восстановленного железорудного кон» центрата осуществляется- эа счет нза- 20 имодействия между поверхностными атомами частиц, пришедших н тесное со. прикосновение в результате совместной пластической деформации. Частицы углеродсодержащего материала являются 25 механической примесью и служат для повышения носстановимости брикетов и экономии кокса при доменной плавке.

Железорудные брикеты, полученные таким способом, обладают высокими метал лургическими свойствами: высокой прочностью в исходном состоянйи и при восстанонительно-тепловой обработке, хорошей газопроницаемостью слоя в процессе восстановления.и высокой восстанонимостью.

Указанные свойства обеспечивают повышение производительности доменной печи и сокращение удельного расхода кокса. Наибольший эффект может

1 быть достигнут при проплавке в домен-40 .Ной печи шихты, железорудная часть которой на 100% состоит из брикетов (1) .

Недостатком известного способа проиэводства железорудных брикетов

- является отсутствие н их составе соединений, необходимых для выплавки из них чугуна„ кондиционного по содержанию марганца. Получение такого чугуна требует ввода в шихту до- 5р менной плавки марганцевых руд, марганцевого агломерата, марганецсодержащего конвертерного шлака, однако в этом случае лишь 50-бОЪ марганца переходит в металл, остальное количество безвозвратно теряется со шлаками. Значительно выше (до 86%) извлечение марганца при вводе в домен- . ную шихту марганцевого шлака ферросплавного производства в количестве

30-200 кг на тонну чугуна.

Однако наличие в составе шлака более 80% пустой породы приводит к снижению общего содержания железа в шихте и, как следствие, уменьшению производительности доменной печи и увеличению удельного расхода кокса, Цель изобретения — снижение потерь марганца при выплавке чугуна.

Цель достигается тем, что согласно способу в шихту вводят марганецсодержащие добавки при соотношении марганца к общему количестну железа, равном 0,003-0,024.

Причем в качестве марганецсодер- жащей добавки вводят карбонатную марганцевую руду.

Соотношение Mn /Fe 0,003-0,024 н брикетах обосновано необходимостью наличия в чугуне О,3-2,0% марганца, что обусловлено требованиями. к составу чугуна со стороны дальнейших переделов. Полученный чугун отвечает требованиям ГОСТ 805-69 на выплавку лередельных, литейных и специальных чугунов.

Преимущества карбонатной.марганцевой руды перед другими марганецсодержащими добавками заключаются в высокой химической активности свежеобраэованных окислов после ее диссоциации. Вследствие этого. добавка карбонатной марганцевой руды в шихту для брикетирования положительно нлияет на их прочностные свойства и восстановимость. В Процессе восстановления железорудного концентрата состав атмосферы обеспечивает независимо от начальной окисленности марганца перевод его н манганоэит МпО. Процесс брикетирования не приводит к фазоным изменениям. Установлено наличие диффузии Нп0 в решетку Fe0 н количестве до 10% и; в меньшей степени, обратная диффузия. Добавка карбонатной марганцевой руды улучшает физические свойства. брикетов, повышая сопротив-ление сжатию на величину около 18% о сравнению с брикетами без.добавок.

Ври восстановлении (1050 С, водород) марганецсодержащих брикетов за 17 мин (время полного восстановления железа) около 50% марганца переходит в металлическое железо в виде твердых растворов. Остальная часть марган» ца представлена манганозитом (ИпО).

С повышением температуры останшаяся часть окислов марганца восстанавливается прямым путем и переходит в жидкий чугун, минуя стадию восста новления иэ шлака. Наличие металлического железа оказывает каталитич ческое воздействие на процесс вос-. становления марганца из закиси и снижает температуру начала его восстановления.-В конечном счете это проявляется в снижении потерь марганца со шлаком.

Ф

Крупность марганецсодержащей добавки должна примерно соответство вать крупности железорудного кон65 центрата. Это обеспечивает равиомер3 1043176 4 ность распределения добавки по обь.- Мпр . Восстановление до вюстита ему и большую контактную поверхность производилось во вращающемся барабаП р н м е р 1. Для получения - не длиннопламенным углем марки "Д" вюстита исп л,эовался магнетитовый . (западный Донбасс), содержащйм 35концентрат КЯГОК,содержащий,Ъ:66 «22 - 40Ъ летущих веществ. В результате

Fepe+ 27,57 .Fe0; 63,79 FeO,. 0,32" восстановления получен материал слеСаО, 6,48 S i O, 0,2 А1 03. Перед:. - .. дующего состава, ll |,Fe

: о

Fe>e< 1,87; FeO 0,48; Fe Oq2,14; - -- прессования 108 МПа. Затем брикеты

СаО 12,59, HgO 1,87; 510 10,24; - полностью восстанавливались и расА1 О 1,08 29,37. ":: - . плавлялись совместно с флюсом и кокСоотношение между компонентами, .- l5 сом при 1550 С. Полученный чугун соустанавливалось иэ расчета получения держал 1,14 Мп, .шлак - 0,39 Мп. Сте.в восстановительном материале 1 .":. пень перехода марганца в металл соМп0 . ставила 87,7%.

Шихта восстанавливалась во вращающемся барабане продуктами.терьщЧес- р Брикеты имеют более высокие ме-. кой деструкции угля, углеродсодерэ а- таллУргические свойства и .по другим щей добавкой служил антрацит марки показателям в сравнении с брикетами, АП крупностью менее 200 мкм, содер- . изготовленными согласно известному жыций, Ъг С 85,6; Ы 0,95; Ас 3" 35; способу. Так, при испытанных во враVp 2<05 SF 0g51 щающемся барабане по ГОСТ .19575-74 В результате восстановления п у выход мелочи (фракция 0-5 мм) был чен материал следующего состава, 4:; не более 2,4%; по известному же

Fep > 69,03; FeO 76,03; Fe Og 10,,67 - способу — примерно в два раза выше

Fe 2,47; МвО 1,2; С 2,21. -:.--- (менее 5%). В сравнении с окускованБрикеты изготавливались .иэ этого ными желеэорудными материалами текуматериала на лабораторной установхе 30 щего. производства этот показатель при 850рС и давлении прессования, составляет: для стабилизированного

108 Мн/м . Восстановление указанных агломерата НК ГОК-2 50,6В, для ока- брикетов производилось во враща бщрм- тыщей .Лебединского ГОК 9,2%. ся барабане в газовой атмосфере, :-, Иарганецсодержащие брикеты могут имеющей место в доменной печи при 35 быть применены при выплавке передель;средней температуре материала 1050 С., ных и литейных чугунов с содержани Восстановленные таким образом бййке- ем марганца 0,3-2,0%. Воэможность ты совместно с флюсом (основностЬ =1",1) использования в качестве добавки кари коксом (8В) Расплавлены при 1550 С. бонатной марганцевой руды является в инеРтной атмосфере. Полученный Чу- .40 гарантией обеспечения марганцем ногун содержал 0,83 Мп, шлак — 0,29.Nn. вого вида сырья в перспективе.

Степень перехода марганца в MeTBJgt Использование способа производстсоставила 91,8%, что на 5,8-425. вь -. ва железорудных марганецуглеродсоше по сравнению с известнйми спосо-.. держащих брикетов обеспечивает по йредУсматривающими использова- 45 сравнению с известными способами сление марганцевых руд, марганцевого:.- дующие преимуществае снижение потерь .агломерата или марганецсодержащкх -., марганца со шлаком при выплавке чу-. шлаков. : . :. -. гуна, возможность замены дефицитной

Пример 2. Железорудный:,",-"- окисной марганцевой руды недефицитконцентрат Криворожского центраЛ4-,, ной карбонатной марганцевой рудой; ного горнообогатительного комбийМа повышение восстановимости и прочност(кцГОк) перед восстановлением смеши- ных свойств брикетов, повышение провался с окйоной марганцевой рудой":,изводительности домейных печей на ...Ъ .

Никопольского, месторождения, ыъи9ж й: 1-5,7% и снижение удельного расхода следующий состав, %s Мв0э„, 40,7; .-::- -. кокса на 0,9 4,7Ъ при содержании

Резец 2у13ð Fe 0> 3 ° 04, СаО 2,96 :: зЫ в чугуне 0,3-2,0Â, марганца (по сравNg0 2,13; 5! О 15,49, Al> 0> 1,82 .:.. нению .с пройлавкой беэмарганцевистых

ППП 14,87. . : брикетов., когда в качестве марганецСоотношения между компонентой»- содержащей добавки в шихту доменной устанавливались иэ расчета полу аМ» плавки вводят марганцевый шлак фер.ния в шихте для брикетирования 1 5% 60 росплавного производства).

ВИИИПИ Заказ 7266/28: Тирам 627 Подписное

° а»

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4