Способ доменной плавки титаномагнетитовых железорудных материалов

 

СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ , включаихций загрузку в доменную печь титансодержа1дих кат1Л11ей и агломерата с основностью 1,1 -1,3, кокса., подачу в горн комбинированного дутья, выпуск из :печи ванадиевого чугуна и титанистого ищака, отличающийся тем, что, с целью исключения настылеобразования, при содержании закиси железа в окатышах 0,5 2 ,5% их долю в железорудной шихте поддерживают в пределах 65-75%, а при повышении содержания закиси железа , начиная с 2,5%, долю окатышей .увеличивают на 2-3% на каждый 1% за- g киси железа.. S О) 0 со т -jt и и W Ceiefxaxut ttxamuUvu S ,/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

«Ц«««

РЕСПУБЛИН (д) .С 21 В 5/00

Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

6 -!

Ч. иаа ф!ИФ

ФИВ с

6666

И с Z660 фбааа с Иа ф2аа я .Ъ Ь с

Ъ

П6

Ьдйф 0ичс а«РлэммФи м идФ яа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ, (21) 3216238/22-02 (22) 15.12.80 (46) 15 ° 04..83.. Бюл, 9 14 (72) В.В,Волков, Б.М;Герман, В.С,Еф ремов, g..З;Кудинов, Б.В.Ипатов, Р.Ф.Кузнецов, И.Н.)ломака, Г.М.Май«« вель, В.С.Новиков, В.В.Филиппов, A.A,Ôîôàíîâ, В.В.Фролова И.П.Худорожков, A.B.×åíöîâ и С .В.Шаврин (71) Институт металлургии Уральского научного центра AH СССР, Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Всесоюзный научноисследовательский институт металлургической теплотехники (53) 669.162.26(088.8) (56) 1. Овчинников Г.Е. Разработка и освоение технологии выплавкй ванадиевого чугуна с применением комбинированного дутья..- Сталь, 1977, Р 10, с. 887.

2. Кудинов Д.3. и др. Оптимизация распределения окатышей между доменны-; ми печами разного объема. ВИНИТИ, 12.06;1978, Деп. аа 1893-78.,.Su„„1011691 А (54) (57) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ NATEPHAЛОВ, включающий загрузку в доменную " печь титансодержащих катышей и агломерата с основностью 1,1 -1,3, кокса., подачу в горн комбинированного дутья„ выпуск из печи ванадиевого чугуна и титанистого шлака, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения настылеобраэования, при содержании закиси железа в окатышах 0,5—

2,5Ъ их долю в железорудной шихте поддерживают в пределах 65-75%, а при повышении содержания эакиси желаза, начиная с 2,5В, долю окатышей увеличивают на 2-33 на каждый 1% за-, киси железа. е.

1011691

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению иэ . титаномагнетитового сырья чугуна в доменной печи.

Известен способ составления шихты для доменных печей при выплавке ванадиевого чугуна из железорудных ванадийсодержащих материалов с основностью 1,1 — 1,3, включающий по-,дачу в шихту окатышей и агломерата. в соотношении соответствующем сло.жившемуся соотношению мощностей агломерационных и обжиговых машин на ру.доподготовительных .предприятиях (1).

Недостатком этог способа является использование в шихте доменной пе 15 чи железорудных материалов с различны ми металлургическими характеристиками и,в частности,с различными температурами..размягчения.Так,например, качканарские окатыши ймеют температуру 20. .размягчения 1440;1470 С, а агломерат — 1220-1280 С. Окатыши и .агло мерат размягчаются и плавятся на различных горизонтах, что приводит к ухудшению газопроницаемости шихты, 25 а, следовательно, и к снижению произ;водительности доменной печи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ доменной плавки тита- 3р номагнитовых железорудных материа,лов, включающий загрузку в доменную ,печь титансодержащих окатышей и агло мерата с основностью 1,1 - 1,3, кокса, подачу в горн комбинированного дутья, выпуск иэ печи ванадиевого чугуна и титанистого шлака. Согласно этому способу, доля окатышей в шихте ставится в зависимости от объема до" менных печей,.а именно,,чем меньше объем печи, тем больше доля окатышей в ее шихте. Например, на печи объемом

257 м устанавливается доля окатышей в железорудной. части шихты 80-85%, а на печи объемом 103-3 м - 40-45%(2).

Однако условия .шлакообразования .45 улучшаются только на печах малого, объема, где окатыши составляют подавляющую часть железорудной частй шихты, а практически не улучшаются на печах большого объема, так как доля 50 окатышей в их шихте остается близкой к балансовому соотношению руд. Повышение доли окатышей в шихте свыше

75% без учета их структуры и химическогО состава влечет искажения профи- 55 ля печи из-за образования настылей.

Реализация способа невозможна в случае отсутствия печей малого объема.

Цель изобретения — исключение настылеобраэования при превышении до-6p ли окатышей в железорудной части шихты 0,75 и увеличение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что в способе доменной плавки титаномагнетитовых желеэорудных материалов, включающем, загрузку в доменную печь титансодержащих окатышей и агло. мерата с основностью 1,1 - 1,3, кокса, подачу в горн комбинированного дутья, выпуск из печи ванадиевого чугуна и титанистого шлака, при содержании закиси железа в окатышах

0,5 — 2,5% их долю в железорудной шихте поддерживают в пределах 65-75% а при повышении закиси железа, начиная с 2,5Ъ,долю. окатышей увеличива-, ют на 2-ЗЪ на каждый 1Ъ закиси железа.

Приведенные соотношения вытекают из результатов исследований и прак.тических данных, На основании изучения температур размягчения (окатыши 1440-1470 С, агломерат 1220-1280 С) можно ожидать неаддитивности влияния окатышей на производительность печи, .что подтверждается результатами опыт (ных плавок..

На чертеже показана зависимость производительности печи от содержания окатышей в шихте.

При доле окатышей в шихте в райо. нах 0,5,т.е . там, где шихта наименее однородна, градиент увеличения производства в расчете на 10% окаты- шей составляет 0,45% тогда как в районе 0,9 т.е. когда шихта становится более однородной 1,6Ъ. . Однако при длительной работе с долей обычных, окисленнцх окатышей в шихте более 0,75 неизбежно образование настылей, что требует поставить долю окатышей в шихте в зависимость от содержания в них закиси железа, определяющей структуру и прочностные свойства окатышей, так как ущерб от образования настылей в современных мощных доменных печах неизмеримо больше, чем в печах малого объема.

По мере повышения содержания FeO

s окатышах они по структуре и свойствам приближаются к агломерату и, согласно предлагаемому способу, ограничение их доли в шихте снимаются, так как возможность работы доменных печей на 100% агломерата с содержанием

FeO 10-15% .беэ образования настылей доказана практикой.

Граница отсчета (2,5% FeO) определяется тем, что содержание FeO в окислительных окатьыах не превышает

2,5В. Дальнейшее повышение содержания FeO возможно только эа счет изменений технологии получения режима обжига окатышей в направлении получения окатышей магнетитовой и магнетитно"вюститной структуры, Пример. Исходные данные. Балансовое соотношение между агломератом и окатышами 55/45 (55% агломерата

45% окатышей), Ванадиевый чугун вы1011691

Fe

Основность

СаО

sion

1,2

1,2

Составитель И.Дунаев

Редактор T.Ïàðôåíîâà Техред 2.Маточка ЕорректорМ.Демчик

Заказ 2690/32 Тираж 566 . Подписное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 плавляется на трех доменных печах обьемом 1242 м каждая. Расход руд на 1 т чугуна 1,75 т.

Состав агломерата и окатышей

Агломерат Окатыши

56,5 58,5

FeO . 13;0 2,5 (О . Так как объемы доменнйх печей одинаковы, то по способу принятому за прототип, соотношение между агломератом и окатышами на всех доменных печах устанавливают равным балансо- 15 вому, т.е. 55/45. При этом производительность печей также примерно одинаковы и составляют 2400 т/сут, а общая выплавка ванадиевого чугуна, равна 2400«3=7200 т/сут., общий расход агломерата 7200 1,75 0,55=6930 т цсатышей — 7200 1,75 0,45=5670 т/сУт.

Согласно предлагаемому способу, 4ри указанном содержании FeO в окаты= шах (2,5%) их долю в рудной части . шихты одной из доменных печей устанавливают, например 75% и агломерата 25%;. Суточный расход окатышей на этой печи составляет, примерно, 0,75 2400 1,75=3150 и агломерата . 0,25 2400. 1,75=1050 т/сут. Расход этих материалов на двух других домен. ных печах окатышей 5670-3150=

2520 т/сут. и агломерата 6930-1050=

5880 т/сут., т.е. на этих печах устанавливают следующий состав железо- З5 рудной части шихты:

Окатыши - — - — --- 100=30%

2520+5880

Агломерат. — — -- — - ° 10=70% 40

2520+5880

Согласно результатам опытных пла. вок (чертеж), по мере повышения доли окатышей условия шлакообразования улучшаются, что подтверждается повйшением градиента прироста производительности. В результате этого произ» водительность печи, на которой установлена шихта 75% окатышей и 25% агломерата, повышается по сравнению с базовым уровнем (45% окатышей) с 2400 до 2450 т/сут., а производительность остальных печей понижается с 2400 до

2389 т/сут. т.е. в сумме на llew 2=

=22 т/сут.

Таким образом, общее повышение производительности доменных печей составляет 55-22=28 т/сут, или

10000 т/год.

Расход кокса на 1 т чугуна остается .без иэменений, так как зависимость его от доли окатышей s шихте линейная.

На чертеже видно, что эффект будет значительно меньше, если долю окатышей в шихте установить меньше. нижнего предела и наоборот он повысится, если на одной из.доменных печей установить долю окатышей близкую к 100%.

Однако это связано с опасностью.ухудшения профиля печи. Поэтому дальнейшее повышение доли окатышей связывается, по предлагаемому способу, с повышением содержания в них FeO.

При увеличении содержания FeO в окатышах, например. до 5% т.е. на

2,5%, долю s шихте повышают дополни.тельно на 5-7%, т.е. содержание агломерата и окатышей в шихте одной иэ доменных печей устанавливают соответственно 16-18 и 80-82%, а на двух других 71-73 и 27-29% ° Повышение производительности трех доменных печей составляет, 66-2 14=38 т (если долю окатышей повысить на 2% íà 1% Fe6) или 72-2. 15=42 т/сут (если на 3%) °

Таким образом, объем выплавки ва" надиевого чугуна повышается на 1415 тыс.т. в год.