Комплексный флюс-активатор для получения агломерата

 

КОМПЛЕКСНЫЙ ФЛЮС-АКТИВАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРАТА, включающий окислы кремния, марганца, хрома,титана , ванадия, железа и сульфат кальция. .. отличающийся тем, что, с целью повьшения прочности агломерата и извлечения легирующих компонентов в агломерат и при их восстановлении из агломерата в чугун в доменном процессе, он дополнительно содержит окислы щелочных металлов и дисперсный углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%: . Окислы кремния 2-18 Окислы марганца 0,5-8,0 . Окислы хрома 0,5-8,0 Окислы ванадия 0,2-3,0 Окислы титана 0,5-8,0 Сульфат кальция 0,03-0,5 § Окислы щелочных металлов 0,5-5,0 (Л Дисперсный с углерод .1,0-8,0 Окислы железа Остальное §

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (51)4 С 22 В 1/16 Е ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц..., ...,/

Н ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) КОМПЛЕКСНЫЙ ФЛЮС-АКТИВАТОР

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИИ АГЛОМЕРАТА, включающий окислы кремния, марганца, хрома, титана, ванадия, железа и сульфат кальция, 1,0-8,0

Остальное

Ф%

° °

МВ

МФ (21) 3684501/22-02 (22) 12.01.84 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (7!) Уральский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черных металлов (72) А.А.Мирошниченко, Л.А.Смирнов, .Г.Гаврилюк, Ю.С.Шекалев, Ю.П.Белый, И.И.Маркова, Ю.А.Леконцев и А.К.Шашни (53) 669.1:622.785(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 404380, кл. С 21 С 5/36, .

С 22 В 55/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 1046297, кл. С 22 С 35/00, 1982. отличающийся тем, что, с целью повышения прочности агломерата и извлечения легирующих компонентов в агломерат и при их восстановлении из агломерата в чугун в доменном процессе, он дополнительно содержит окислы щелочных металлов и днсперсный углерод при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Окислы кремния 2-18

Окислы марганца 0,5-8,0

Окислы хрома 0,5-8,0

Окислы ванадия 0,2-3,0

Окислы титана 0,5-8,0

Сульфат кальция 0,03-0,5

Окислы щелочньм металлов 0,5-5, О

Дисперсный углерод

Окислы железа

45 ков.

1 12013

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам комплексных флюсов, используемых для получения сложных агломератов, обогащенных окислами марганца, хрома, ванадия и титана.

Цель изобретения — повышение прочности агломерата и извлечение легирующих компонентов в агломерат и при их восстановлении из агломе- 10 рата в чугун в доменном процессе.

Входящие в состав материала-флюса окислы кремния и железа образуют при спекании легкоплавкие силикаты железа и марганца (файялит, тефро- 15 ит и т.д.), способствующие в предлагаемом интервале концентраций формированию прочной структуры агломерата.

Окислы трехвалентных хрома, вана- 20 дня и титана способствуют кристаллической стабилизации образующих при спекании стекол и прежде всего ортосиликата кальция и вызывают соответствующее упрочнение агломе- 25 рата. Кроме того, названные окислы в восстановительной атмосфере при избытке окислов железа образуют на участках повышенных температур (t,)1200 С) прочные комплекс- Зр ные шпинелиды, обладающие высокой растворимостью в образующихся стеклах. Это также существенно упрочняет агломерат.

Кроме того, сульфаты кальция и магния, содержание которых значительно меньше, чем в известном флюсе, в предлагаемом интервале концентраций, разлагаясь и растворяясь в жидком расплаве, способству- 4 ют повышению интенсивности смачивания и пропитки твердых зерен шихты.

Аналогичное воздействие оказывают и окислы щелочных металлов, которые при содержании их в материале ближе к верхнему пределу способствуют инкапсуляции кристаллов ортосиликата кальция, препятствуя их расширению. Кроме того, окислы щелочных металлов ускоряют растворение комплексных шпинелидов, образовавшихся в зоне высоких температур, в легкоплавких силикатах способствуя ускорению спекаУ

55 ния э дисперсный углерод, дополнительно введенный в материал, заменяет

36 ъ часть коксика, идущего на получение агломерата. Однако в отличие от коксика количество крупных пор при применении этого материала не возрастает по мере повышения содержания углерода, а находится на одном уровне. Это способствует стабилизации прочности агломерата. Последнее частично вызвано также и более равномерным распределением дисперсного углерода и, следовательно, стабилизацией, зависящих от присутствующего углерода, процессов распределения расплава, усадки и т.д.

В состав материала могут входить также окислы магния, кальция, алюминия, фосфора в сумме до 37, которые являются примесями и попадают с материалами, при помощи которых вводятся основные окислы. Указанные окислы не оказывают заметного влияния на достижение поставленных целей и поэтбму не учитываются.

Данный уровень концентраций основных компонентов комплексного флюса-активатора позволяет с боль-. шим эффектом вовлечь в промышленное производство дополнительные сырьевые источники железа и легирующих компонентов, которые в настоящее время практически не используются.

Получаемый с применением предлагаемого материала агломерат вследствие повышения его качества позволяет заметно повысить. показатели выплавки чугуна. При этом наблюдается более ровный сход материалов по всему сечению печи, значительное уменьшение "замусоривание" горна мелочью и тугоплавкими титансодержащими соединениями. В совокупности это приводит к повышению извлечения железа и легирующих.

Предложенный флюс может быть образован механическим смешением известных веществ, а также чистых окислов. В общем случае флюс представляет смесь окалины, Качканарского концентрата, шламов газоочисток доменных печей, колошниковой пыли, металлоотсева ванадиевого шлака, отходов конвертерного передела ванадиевых чугунов (шлаковая часть выдувок, скардовника) и отходов химической переработки ванадиевых шла1201336

Близки по химическому составу колошниковая пыпь и шламы газоочисток доменного производства ванадиевого чугуна из титаномагнетиков мелкодисперсны (0,001-1,0 мм) и содержат окислов, вес.Ж: кремний 7-10; алюминий 3-5; магний 2-3, кальций 5-8; марганец 1-2; ванадий

0,6-0,8; хром 0,3-0,9; титан 2-4; железо 55-60. В состав этих материалов входят также углерод (7-10X) сера (0,15-0,257) и фосфор (0,060,087). Незначительно отличаются по химическому и фракционному составу от этих материалов и отходы химической переработки ванадиевых шлаков, включающие помимо названных компонентов также окислы щелочных металлов (до 127). Другая группа материалов (шлаковая часть металлоотсева, отходов конвертерного передела ванадиевых чугунов) отличается от названных повышенной концентрацией легирующих компонентов (ванадия, хрома и титана).

Соотношение этих материалов для получения предлагаемого флюса мо жет быть различным. Для проверки эффективности предложенного флюса в промьппленных условиях преимуяественно использовали смесь, включающую 30-50Х колошниковой пыли, шламов и отходов химпроизводства и

50-70Х окалины, металлоотсева и вы.. дувок. Смесь с добавкой известняка Качканарского железорудного концентрата, окалины обжигали на аглоленте площадью 16,5 м при высоте слоя 220 мм и температуре горна

1140-1160 С. Полученный агломерат затем использовали для получения в доменной печи ванадиевого чугуна. Технологические показатели спекания и испытаний агломерата в доменном процессе приведены в табл.1.

Сравнение технологических показателей получения агломерата с применением известных и предлагаемого флюсов (см. табл.1) показывает, что предложенный флюс позволяет заметно повысить прочностные свойства агломерата. ВЬыод агломерата с размером зерен более 10 мм повышается по сравнению с известным более чем в 1,5 раз.

Из данных табл.1 следует так10 же, что при этом увеличивается и выход годного агломерата. В доменном производстве применение агломерата, полученного на основе предложенного флюса, приводит к снижению по15 терь основных компонентов и, следовательно, повышению их извлечения в чугун. Из представленных данных видно, что эти эффекты достигаются в определенном соотношении

20 составляющих флюс компонентов.

В табл.2 приведены данные по прочности агломерата, полученного с применением флюса, составленного из чистых окислов. его готовили в

25 лабораторных условиях на чаше диаметром 300 мм. Для сравнения представлен вариант флюса с использованием сложных веществ — шламов, отходов химпроизводства, мелкого

З0 отсева ванадиевого шлака, вйдувок.

Исходные данные получения агломерата, полученного с использовани- ем полученных флюсов, были одинаковыми: влажность шихты 5,0-6,0Ж, разряжение 600-700 мм вод.ст., высо35 та слоя шихты 150 мм, температура зажигания 1180-1200 С, исходная температура шихты 20-25 С.

Прочность агломератов проверяли по общепринятой методике. Сравнение этих данных показывает, что показатели прочности агломерата, полученного с применением флюса из сложных веществ, и агломерата, по45 лученного с применением простых окислов, практически одинаковы.

1201336 о е

1 е л о

° 1 В

3 е е еа Oi

1 1.«л е м. м

В В 1 ° 1

° n e м ю е sn e м

° 1 В 1 м е м л

©ь «1 Ch . Ol в о

1 1

Ос ф м e g е м g в о е е е о л о л л е л ф о

В 1 ° В °

4 е е е о о

» о

1 1 1 а а о

° Ф е e cv о о э

lf I

»» фЮ э о о

1 В В м о о в w e e ф сч о л

CO

В 1 1 I ° 1 1 1 В и ю о о е в в е

co о

1. 1 В 1 м

В В о о

В

» а m w а е о а

В В В В В В В В о î w а е е а в а м о

В В В В В В В В е о о e е во о о .î о о

В 1 В 1 В В м в -э е о

»»»» м м

В е е

В е о

Ol 3 0s

Д В Ф м

1 е е

С4

В м е

В е е м

1 м е е

C) N 4t

1 В е. а е cl

1 С5 е е е

1201336

Таблиц а 2

Решение

Окислы Сульфит титана кальция

Окислы ванадия

Окислы хрома

Окислы кремния

Известное (прототип) 12,2

5,4

4,8

1 8

2,4

1,8

Предлагаемое (числитель — 2 0 из сложных 2,0 веществ; .знаменаОд5

0,5

0 5

0,5

Од2

0,25

0 5

0,5

О 03 д

О, 030

9 О д

9,0

Э 6 д

3 5

Од!8

0,2

4,2

4,0

4 1

4,0

А

1 8

2,0 тель — из. чистых окислов) 8 О д

8,0

18 О д,18,0,5д0

5,0

3 О

3,0

8 О

8,0 д

8 0

8,0 Продолжение табл.2

Химический составфлюса (окислымелеза-остально оказатели качества агломерата (ГОСТ 15137-77) д.евение с

Окислы щелочи. металДисперсный углерод

Сопротивление истиранию (выход фракции

0,05 мм) лов

Известное (прототип) 7,6

5д2

5,1

О 5

0 5

1 О д

1,0

73

2 1

2,0

3,2

3,0

4 9

«д

4,7

8дО

8,0

5 О

5 0

5,3

5,4

Составитель Л.Шашенков

Редактор М.Недолуженко Техред 3.Палий Корректор M- Макснмишинец

Заказ 7964/24 Тираж 582 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

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

Предлагаемое (числительиэ сложных веществ.; знаменатель - иэ чистых окислов) Химический состав флюса, X (окислы железа-остальное)