Способ доменной плавки

Способ доменной плавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О0 ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 854987

Союз Советскиа

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (ы }м. кд . (22) Заявлено 07.05.79 (21) 2763132/22 02 с присоединением заявки рй

С 21 В 5 02

Гееударстввааьй квинтет

СССР (28) Приоритет ро авлви азвбретвнаа и втвритай (©) ВК 669.!62. .! 49 (088.8) Опубликовано 15 08.81. Бктллетень рй 30

Дата опубликования описания 15 08 81

Б. Г. Пластинин, Г. М. Никитин, В. Ф. Ухов Г. П-" .Ватктпт, М. К. Балапанов, В. В. Емушинцев и Э. Э . Минирсес,.

1 ь,;, . :,-,.

Химико — металлургический институт АН Ой@ ""

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам получения предельного чугуна при доменной плавке глиноземсодержащих железных руд.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выплавки чугуна из орско-халиловских глиноземистых руд посредством ввода в доменную шихту дополнительных шлакообразукнцих — окиси магния и окиси кальция, что позволяет получить чугун (Si 2,0%) и высокоглиноземистый

10 шлак (25 — 29% А1 0„).

Наиболее существенным недостапсом этого способа является невозможность получения

"химически" холодного (с низким содержанием

1S кремния) чугуна при необходимом для конечного шлака физическом нагревеГ 3.

Цель изобретения — уменьшение содержания кремния в чугуне менее 1,0% при плавке иэ глииоземсодержащих руд и повышение эффективности доменной плавки.

Цель достигается тем, что в способе доменной плавки таких руд, включающем выплавку передельного чутуна и шлака, содержащего 15—

35% глинозема, 3 — 10% окиси магния, основностью по CsO/SiOg 10 — 1,5, а также ввод в шихту фосфорсодержащих материалов, поверхностно — активное вещество (ПАВ) — фосфор в виде фосфорсодержащих материалов, вводят в доменную шихту в количестве, обеспечивающем отношение железа к фосфору в щихте 49,5 — 188.

Введение в железорудную шихту доменной печи ПАВ-фосфора направленно изменяет физико-химические свойства не только шлака, тто и металла. Уменьшаются вязкостные свойства чугуна, межфаэиое натяжение на границе чугун — ишак увеличивается, что улу ппает условия укрупнения капель металла и отделения его от шлака (т. е. уменьшается время контакта чугуна и ишака). В условиях горна доменной пеш фосфор ие переходит в ишак, поэтому, ие участвуя в реакциях массообмена и являясь ПАВ, он блокирует реакционную поверхность и замедляет реакции перехода примесей из шлака в металл. Следовательно, регулированю межфазного натяжения системы металл-шлак путем ввода в шихту ПАВ поии4

Продолжение табл. 1

49,5

1,9

1370

Таблица 1

1ф

Р.. Fe где Я вЂ” добавляемое количество ПАВ (% от веса сухой шихты);

РО, Вт  — отношение иенеее к фосфору соответственно в исходной шнхте, в добавке и в шихте с до35 бавкой ПАВ;

Fe Fe — содержание железа в исходной шихте и в добавке.

Примеры способа доменной плавки глиноземсодержащих железных руд при Я,= 286

4О (плавка на ОХМК) и содержании железа в исходной шихте 33% (ОХМК) и 69% (в перслективе) с применением добавок ПАВ, имеющих

R 2,4 — 70, приведены в табл. 2.

Таблица 2

286

0,3

950

188

970

118

1020

1210

1,6

1330

0,22

188

2,4

33 ее

0,47

188 ее

49,5 ен

4,28 те

49,5

3 854987 жает концентрацию кремния в чугуне. При плавке Орско-Халишовских глкноземистых руд (отношение железа к фосфору в шихте равно

286) образуются чугуны, содержащие 2% хрома и до 1% никеля, послелние не являются ПАВ, что не способствует быстрому отделению металла от шлака ввиду низкого межфазного натяжения и в конечном итоге не приводит к получению чугунов с низким содержанием кремния (до 1% и менее).

1О

По предлагаемому способу проведены лабораторные эксперименты для определения межфазйого ютяжения системы металл — шлак.

В качестве исследуемых материалов использованы пробы чугуна с содержанием фосфора

0,3 — 2,0 вес.% и шлака с кремневым модулем ($ 0 /А1 0, 1 — 0,95, основностью (СаО/$Ю )—

1,3 и содержанием окиси магния (MgO)—

7,6 вес.%. Чугуны и шлаки выплавлялись в лабораторной печи из шихты, состоящей из железорудных агломератов и определенного количества фосфорсодержащих материалов.

Опыты проводились при 1500 — 1550 С.

Полученные значения межфазного натяжения, представлены в табл. 1. 25

44,8 2,1 1380

Из приведенных данных следует,. что введение ПАВ-фосфора увеличивает межфазное натяжение за счет блокирования части свободной поверхности, при этом наибольший эффект наблюдается при изменении отношения железа к фосфору в шихте 188 — 49,5.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Загрузку ПАВ-фосфора в доменную печь осуществляют присадкой к железорудной части шихты фосфорсодержащего сырья в виде кускового материала (некондиционного феррофосфора, шлака кислородно-конверторного передела фосфористых чугунов, железофосфористых руд и концентратов, природных фосфоритов, фосфористых известняков и др.) в количестве 0,2 — 99% от веса сухой железорудной шихты, обеспечивающем отношение железа к фосфору в шихте 188 — 49,5. Величину присадки ПАВ определяют из выражения

Ч оо

) 4

Продолжение табл. Z

854987 (2

3,0 . 30

188

0,61

188

»

»

49,5

10 73

»

49,5

45

18,76

188

32,57

»

> °

91,1

99,0

69

92,3

Железофосфорнстый концентрат

286

188

10,06

»

188

1894

33

70,6

99,0

71„3

99,0

Таблица 3

Известный способ

Показатели из фосфорита

Каратауского месторождения шлака конверного производ

КАРМК

6052,6

5979,1. 6059,5

545,1

544,4

551,8

26827

14802

16367

Экономия кокса, т/год

532872

589212

Конверторный шлак 286

Желе зофосфори стая 286

p)

Реализация предлагаемого способа позволяет получать чугун с содержанием кремния . менее

1,0%, что увеличивает эффектнвйость конверторного передела чугунов. Выплавляемый при этом доменный высокоглнноэемнстый шлак является ценным сырьем для алюминиевой

Производство чугуна, т/сут

Расход кокса, кг/т чугуна

Прирост производства чугуна, т/год

Экономический эффект (при цене кокса 36 руб. эа тонну), Руби цементной промышленности. Экономический эффект от реализации способа, определенный на основании расчетных технико — экономических показателей доменной плавки, составляет при работе одной печи объемом 3200 мэ свыше

500 тыс. руб. в год (см. табл. 3). едлагаамый способ при использовании ПАВ составитель В. Коробов

Техред С. Мигунова

Редактор М. Келемеш

Корректор С. й1омак

Заказ 6833/35 Тираж 618

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 854987 8

Формула изобретения плавки, отношение железа к фосфору в шихте

Способ доменной плавки, включающий поддерживают равным 49,5 — 188. ввод в щнхту фосфорсодержащих материалов, Источники информации, отличающийся тем, что, с целью принятые во внимание при экспертизе обеспечения выплавки чугуна с содержанием 5 1. Доменный процесс по новейшим исслекремния менее 1,0% из глиноземсодержащнх дованиям, М., Металлургиздат, 1963, с. 129— руд и повышения эффективности доменной 130.