Шихта для доменных печей

Шихта для доменных печей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< и 740834

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено 9.10.72 (21) 1835559/22 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80 Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15.06.80

С 21 В 5/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 669.162. .262 ° 2 (088 ° 8) В, А, КостРов Г, Н, СпиРидонов В, И Солодков

М. Д, Буртман и l0. К. Калинин (72) Авторы изобрвтения (71) Заявитель

Череповецкий ордена Ленина металлургический завод с (54) ШИХТА ДЛЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Предложение относится к технологии доменного производства чугунов различных марок и может быть использовано в черной металлургии, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеьымрезультатам является спосдб получения шихты, при котором коксовая ее часть содержит кокс с.повышенным содержанием кремнезема в вольной части,. что позволяет улучшить условия вос.становления кремния (1) .

Однако эта шихта не обеспечиваЪт повышения степени усвоения кремния чугуном, снижения расхода кокса и также не способствует интенсификации и росту производства доменного чугуна, Для обеспечения главных условий восстановления кремния необходимо иметь в шихте и шлаках достаточное количество кремнезема, высокую температуру и запас тепла в низу печи, повышенное количество в шихте горюче-2с го (кокса), Такие условия достигаются высоким расходом кокса и нагревом дутья, применением кислых железных руд (железистых кварцитов), кремнеземистых добавок (сварочного шлака) .

Недостатками известной шихты являются значительные затраты горючего (кокса), тем. большетчем больше должно быть получено кремния в чугуне (считается, что расход кокса возрастает на 10-15% на каждый процент кремния в чугуне); недостаточно высокая степень восстановления кремния и перехода его в чугун по причинам малой реакционной поверхности (контакта) кусковых кремнематериалов и кокса, перехода кремнезема до 35-40% в шлак, улетучивания в виде моноокиси (установлено, что степень угвоения кремния чугуном не более 0,600,65) ° Кроме того кремнежелеэистые и кислые материалы; применяете s шихте, дают повышение количества первичных, промежуточных и конечных шлаков, что затрудняет восстановление содержащегося в них железа, ухудшает газопроницаемасть шихты и прогрев нижних горизонтов. печи, Железокремнистые компоненты шихты содержат же" леэа относительно мало, к тому же часть его находится в силикатной трудновосстановимой форме и поэтому переходящей в шлак, таким образом, все кремнежелезистые добавки и кис740834

Состав, кг/т б б

1055

8,2

1600

1310

Агломерат

Металлодоб авки

1ОО

65

Шунгит

Кокс

107

5 8

310

536

1445

1310

Всего лые флюсы снижают рудную нагрузку по сравнению с более богатым и хорошо, восстановигым сырьем (агломератом окатышами и др.), à все кремнеэемистые материалы не несут в себе углерода и не газифицируются, что не позволяет за их счет увеличить полезную железо-рудную нагрузку н а кокс — топливо.

Целью предлагаемого способа является интенсификация доменного производства г улучшение технико-экономических показателей плавки путем обеспечения высокой степени прямого восстановления кремния и усвоения его чу.г гуном без затрат на это восстановление топлива-кокса, снижения количества шлаков, улучшения прогрева i орна и газопроницаемости шихты, исключения из нее бедных железистых кварцитов, кремнедобавок и кислых флюсов, сокращения общего относительного ко- 20 личества коксовой части шихты, сниже" ния объема плавильных материалов на единицу выплавляемого чугуна.

Поставленная цель достигается тем, 25 что шихта в качестве многоцелевого технологического компонента содержит; шунгит-флюс, в котором соотношение содержащихся в нем углерода и кремне- зема составляет (0,8-1,2) г 2, 00, 3(} т.е, близко к стехиометрическому отношению требующемуся для восстановле-: ния кремния по общей реакции:

2С + Si 02- Si + 2СО

Предлагаемая шихта формируется следующим образом, В железорудные материалы вводят дробленный, необходимой кусковатости флюс-шунгит, в количествах, соответст« вующих стехиометрическим реакциям восстановления при следующем соотношении компонентов в шихте, вес,Ъг

Топливо кокс 1 5-28

Шун гит -флюс 0 О 1-15 Желе з ору дные мат ери алы Остальное

С учетом перехода в чугун остается кремнезема 1445-60 = 1385 кг. Основность шлака 1310г 1385 = 0,95 °

Пример 1. При выплавке чугуна с повышенным, содержанием кремния, например 3,5%, что часто бывает при задувке доменной печи после капитального ремонта или выплавке литейного чугуна горячих марок, потребность кремнезема составляет, кг/т г °

55 Ью

067 23" г

-322 а чугуна или железистого кварцита

Л12

OPS

=295 где О 67 степень перехоI да кремния в чугун.

В случае использования шунгитовой щебенки, потребуется кремнез ема, кг/т г 5 6О

oag Zg =86, а Расход щебенки

0,5Ь составит ?. (5 7

Вследствие вывода из шихты кварцита, расход агломерата увеличивается — --«

О,58 тавляет 150 0+146 = 16 46 кг/т.

Если допустить, что расход кокс а остается на уровне 535 кг/т, то ших»

° та будет состоять, кг/тг

Офлюсованный агломерат 1646

Скиповый кокс 536

Металлодобав ки 100

Шун гит 146

Всего 2428 т е. расход шунгита составляет (146/2428)< 100 = 6% от всей шихты.

Пример 2 ° При использовании агломерата .с большей основанностью

СаО/SiOZ, например 1,29, а не 1,25, как указывается в расчете для выплав. ки литейного чугуна марки ЛК-2, требуется увеличить расход кварцита, а следовательно, в случае замены его шунгитом, увеличивается также и расход последне.го.

Произвогчм расчет количества шлакообраэующих при использовании агломерата с основностью 1,25 и расчет основности шлака.

При изменении основности агломерата с 1,25 до 1,30 изменяется его химсостав, Ъг

740834

СаО/SiOg )

1,25

1,30

Состав, кг/т

1330

1600 бр4

8,3

1010

Агломер ат

Мет аллодо6 аз ки

Кокс

Всего

100 15

5 8

261

450

1330

1286

2150

Sio2 СаО

6,6 8,2

6,4 8,3

Новый агломерат вносит окиси кальция 1600 кг х 8, ЗЪ = 1330 кг 5 кремн езема 1600 кг *6, 4Ъ = 1010 кг с учетом других материалов кремнезема 1010+15+6 +310 = 1400 кг с учетом перехода кремния в чугун кремнезема остается 1400-60 = 1340 кг,,Цля поддержания основности шлака на прежнем уровне (0,95) необходимо внести кремнезема, кг: (3ъо

=О95 где К=ЬО

1ъ4О+ К 6О или дополнительно шунгита =Ю7

О56

Следовательно, шихта для выплавки одной тонны чугуна ЛК-2 (в случае исПри степени перехода кремния в чугун О, 85 потребуется кремнез ема, 40

ОД5 28 в. шлаке остается кремнезема 1286

13 = 1273 °

Основность шлака при выплавке ередельного чугуна принимаем равной

1,04. Тогда, для поддержания необходимой основности, потребуется кремнезема. к: яро 104 Х=7

ЮЪ+А

7 или шунгита 66 (2Р «1Т чугуна.

Общий вес ш ихты для выплавки 1 т чугуна будет равен 1600+450+100+12,5=

2162,5 кг, в том числе шунгита 0,58Ъ.

При более низкой основности агломерата расход шунгита может быть еще менее значительным, При величине железорудной части. подачи (в условиях Череповецкого ме таллургического завода) 20 т на печи объемом 100 м и 55 т на печи объемом 60

2700 м выход чугуна из подачи составляет соответственно 11,5 т и.

34,0 т, При выплавке пе,предельного чугуна и необходимости использования шунгита в небольших количествах, нап. пользования агломерата повышенной основности) буде состоять, кг:

Агломерата с основностью

1,30 1600

Скипового кокса 536

Металлодобавок . 101

Шун гит а 214

Всего 2450, в TDM числе шунгита 8,7Ъ

Пример 3. При выплавке передельного чугуна или литейного чугуна с низ ким содержанием кремни я, расход шунгита будет меньшим.

Например, для выплавки 1 т передельного чугуна о содержанием кремния 0,5Ъ, шихта будет состоять, кг:

Агломерата основностью

1, 30 1600

Скипового кокс а 450

Металлодобавок 100

Шун гит а Х

Производим расчет количества шлакообр азующи х: ример в количестве 12,5 кг/т чугуна (пример 3), его будут дозировать на печи объемом 1000 м в каждую вторую подачу в количестве (12 5к 11, 5) 2 У

=300 кг а на печи объемом 2700 м в каждую подачу в количетсве 12,5 х 34"

w400 кг, При меньшем расходе шунгита для обеспечения достаточно большего веса разовой порции материала его можно дозировать в каждую четвертую-пятую или шестую-седьмую подачи, Предлагаемая шихта позволяет усовершенствовать технологию выплавки чугунов; в доменное производство вовлекается новое минеральное сырье шунгиты, что существенно расширяет сырьевую базу, Обеспечивается высокая степень реакционных контактов кремнезема и углерода в каждом куске применяемого шунгита как в твердом, так и в размягченно-расплавленном состояниях; снижаются потери кремния на улетучивание в виде моноокиси с окислением в фурменной зоне до двуокиси и с переходом в шлак, и, следовательно, интенсифицируются кремневосстановитель740834

Формула изобретения

Составитель Б, Раковский

Техред М.Келемеш

Редактор 3. Тараненко

Корректор: Г. Решетник

Э ак аз 52 4 3/2 Тираж 608

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные процессы в условиях доменной. планки, повышается степень восстановления кремния и перехода его в чугун (90% из шунгитов против 60-С5% из кремнежелеэистых добавок и шлаков) .

Кроме того, снижается расход кок- 5 са при выплавке как передельных, так и кремнистых чугунов, исключается из доменной плавки и шихты бедные железом кремнеземные компоненты, что дает снижение относительного выхода конечных шлаков, воэможность работы с их минимальным количеством и улучшением прогрева нижних горизонтов печи, понижается объем плавильных-. материалов на единицу чугуна а слеI 1 15 довательно, увеличивается полезная рудная нагрузка.

Производительность доменной печи при выплавке кремнистых чугунов повышается на 4-6%, расход кокса снижается на 6-9% и КИПО улучшается на 2О

0,004-0,06, т,е. производительность доменной печи и расход скипового кок- ; са такие же, как и при выплавке пере" дельного чугу,на.

Понижается содержание серы в чу- 25 гуне снижается себестоимость, чугуна, обеспечивается применение кремнистых чугунов в условиях ЧерМЗ в кислород но-конверторном:переделе, так как при низком содержании серы (и фосфора) кремний является более дешевым и эффективным топливом, чем марганец и применяемая для его получения в чугуне дефицитная марганцевая руда, Шихта для домекнь-;х печей, включающая топливо-кокс, железорудные материалы, флюсы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения условий восстановления кремния. десульфурации чугуна и экономии .топлива, шихта дополнительно содержит шунгит с отношением С:Si = (0 8-1,2):2 00 при следующем соотношении, компонентов вес. Ъ г

Топливо-кокс 1 5-28

Шунгит-флюс 0 01-. 15

Железорудные материалы Остапьное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, йвторское свидетельство СССР

Р 281496, кл, С 21 В 5/00 1960,