Способ ведения плавки

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к доменному производству, и может быть использовано при загрузке шихтовых материалов в доменную печь. Сущность изобретения: способ ведения доменной плавки включает загрузку железорудных материалов, кокса, флюсов, их подачу в доменную печь через колошник, в который часть металлодобавок загружают в виде смеси металлического концентрата, получаемого методами обогащения из отходов металлургического производства, фракций 10-50 мм и 50-250 мм в соотношении 1 : (0,2 - 0,5) в количестве (10 - 70) от общей массы металлодобавок. 2.з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к доменному производству, и может быть использовано при загрузке шихтовых материалов в доменную печь.

На различных этапах металлургического, машиностроительного, химического и других производств получаются побочные продукты, которые могут служить дешевым сырьем для выплавки чугуна и часто применяются в качестве заменителей железных руд или флюсов. К таким продуктам относятся колошниковая пыль, которая образуется при истирании шихтовых материалов и выносится газами через колошник доменной печи; некоторые мартеновские шлаки, содержащие 12-20% Fe, 7-10% Mn и 40-50% CaO; сварочный шлак, который является отходом прокатного производства и получается в нагревательных печах прокатных цехов при соединении окислов железа (окалины) с футеровкой печи. Он содержит около 50% Fe; окалина представляет собой окислы железа, образующиеся на поверхности слитка при нагреве перед прокаткой. По химическому составу это почти чистая Fe₃O₄, по физическим свойствам мелкий сыпучий материал; металлодобавки, используемые в доменном производстве, поступают в виде малогабаритного оборотного скрапа. Чугунный скрап, образующийся как отходы при выпуске чугуна из печи и при его разливке после измельчения до 200-300 мм, а также чугунную стружку, образующуюся при механической обработке чугунных отливок на линейных и машиностроительных заводах, вводят в шихту доменных печей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ выплавки чугуна, включающий загрузку через колошник печи железорудных материалов, кокса, флюсов и металлодобавок (см. авт. св. N 152769, С21 В 5/02, 1989 г.) Расход металлодобавок в шихту должен быть строго постоянным и равномерным. При необходимости ввода в шихту металлодобавок надо производить корректировку рудной нагрузки и количества известняка в шихту. На I т металлодобавки в подачу необходимо дать 250 кг кокса с корректировкой основности шихты. Повышение расхода металлодобавок на 10 кг на 1т чугуна уменьшает расход кокса на 0,3% и увеличивает производительность доменной печи на 0,5% Технический результат данного изобретения заключается в уменьшении расхода топлива на выплавку единицы продукции.

Технический результат достигается тем, что в способе ведения плавки, включающем загрузку через колошник доменной печи железорудных материалов, кокса, флюсов и металлодобавок, согласно изобретению часть металлодобавок в количестве 10-70% от их общей массы загружают в виде смеси металлических концентратов, которые получают методами обогащения из отходов металлургического производства, при этом смесь состоит из фракций 10-50 мм и 50-250 мм в соотношении соответственно I (0,2 0,5).

Металлический концентрат фракцией 10-50 мм имеет следующий химический состав, мас.

Железо 71,0-90,1 Углерод 2,0-4,7 Марганец 0,3-1,2
Кремний 0,4-3,6
Окись кальция 2,1-10,5
Окись магния 0,3-1,5
Закись железа 0,40-5,1
Окись марганца 0,01-0,4
Кремнезем 1,9-9,5
Глинозем 0,5-3,6
Фосфор 0,11-0,3
Сера 0,10-0,40
Графит 0,4-5,9
Пятиокись фосфора 0,4-0,7
Металлический концентрат фракцией 50-250 мм имеет следующий химический состав, мас.

Железо 80,6-90,1
Углерод 2,0-4,7
Марганец 0,3-1,2
Кремний 0,4-3,6
Окись кальция 2,1-6,3
Окись магния 0,3-0,9
Закись железа 0,25-3,9
Окись марганца 0,01-0,4
Кремнезем 1,9-5,7
Глинозем 0,2-3,4
Фосфор 0,13-0,3
Сера 0,14-0,4
Графит 0,4-4,1
Пятиокись фосфора 0,45-0,8.

Наличие в металлическом концентрате металлического железа и графита позволяет экономить кокс при выплавке чугуна за счет уменьшения расхода энергетических ресурсов на восстановление окислов железа и наличия дополнительной части топлива (графит).

Смесь металлического концентрата фракции 10-50 мм с фракцией 50-250 мм имеет развитую поверхность, образующуюся после обработки отходов металлургического производства (плотность смеси 2,0-3,0 г/см³), позволяет также улучшить газопроницаемость и проплавляемость шихты.

Металлический концентрат фракций 10-50 мм и 50-250 мм является оптимальным по гранулометрическому составу в случае его применяемости при выплавке чугуна в доменной печи (фракция менее 10 мм вызывает повышенный вынос мелких частиц с отходящими газами и находит применение при спекании агломерационной шихты; фракция более 250 мм вызывает затруднения при транспортировке, складировании и загрузке металлошихты в плавительные агрегаты). Смесь металлических концентратов состоит из фракции 10-50 мм и 50-250 мм при соотношении соответственно I (0,2 0,5). Если соотношение мелкой фракции к крупной будет больше, чем I: 0,2, то это уменьшает состав вводимого железа и увеличивает количественный состав шлакообразующих.

Если соотношение мелкой фракции к крупной будет меньше, чем I 5,0, то это уменьшая количественный состав вводимого с металлическим концентратом графита и не позволяет получать намеченной экономии кокса.

Смесь металлического концентрата вводят в количестве (10-70)% от общей массы металлодобавок. В случае, если металлический концентрат вводят в доменную печь в количестве меньшем, чем 10% от общей массы металлодобавок, то практически не- заметна экономия кокса при прочих равных условиях.

В случае, если металлический концентрат вводят в доменную печь в количестве, большем 70% от общей массы металлодобавок, то появляется проблема с использованием доменного скрапа.

Всего металлодобавок вводят в количестве до 120 кг на 1 т чугуна.

После переработки отходов металлургического производства были получены партии металлического концентрата фракции 10-50 мм (составы 1-3) и фракции 50-250 мм (составы 4-6), химический состав которых, их плотность см. в табл. I.

Готовили смесь фракци1 10-50 мм и 50-250 мм в различном соотношении и различных количествах от общей массы металлодобавок, в доменной печи выплавляли передельный чугун, снижение расхода кокса при этом см в табл.2 в сравнении с базовым объектом применение в качестве металлодобавок чугунного скрапа и чугунной стружки.

Таким образом, применение в качестве части металлодобавок смеси разных фракций металлического концентрата позволяет снизить расход кокса по сравнению с базовым объектом на 5-15% (т.е. повышение расхода заявляемой металлодобавки на 10 кг на 1 т чугуна уменьшает расход кокса на 0,315 0,345%).

Формула изобретения

1. Способ ведения плавки, включающий загрузку через колошник доменной печи железорудных материалов, кокса, флюсов и металлодобавок, отличающийся тем, что часть металлодобавок в количестве 10 70% от их общей массы загружают в виде смеси металлических концентратов, которые получают методами обогащения из отходов металлургического производства, при этом смесь состоит из фракций 10 50 мм и 50 250 мм в соотношении соответственно 1 0,2 - 5,0.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлический концентрат фракцией 10 50 мм имеет следующий состав,
Железо 71,0 90,1
Углерод 2,0 4,7
Марганец 0,3 1,2
Кремний 0,4 3,6
Окись кальция 2,1 10,5
Окись магния 0,3 1,5
Закись железа 0,40 5,1
Окись марганца 0,01 0,4
Кремнезем 1,9 9,5
Глинозем 0,5 3,6
Фосфор 0,11 0,3
Сера 0,10 0,40
Графит 0,4 5,9
Пятиокись фосфора 0,4 0,7
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлический концентрат фракцией 50 250 мм имеет следующий состав,
Железо 80,6 90,1
Углерод 2,0 4,7
Марганец 0,3 1,2
Кремний 0,4 3,6
Окись кальция 2,1 6,3
Окись магния 0,3 0,9
Окись железа 0,25 3,9
Окись марганца 0,01 0,4
Кремнезем 1,9 5,7
Глинозем 0,2 3,4
Фосфор 0,13 0,3
Сера 0,14 0,4
Графит 0,4 4,1
Пятиокись фосфора 0,45 0,8н

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.01.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 20-2003

Извещение опубликовано: 20.07.2003        

---