Способ доменной плавки

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2489491:

Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные инновационные технологии Национальной коксохимической ассоциации" (ООО "ПРОМИНТЕХ НКА") (RU)

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в доменной печи. Способ включает загрузку в доменную печь твердого топлива, железорудных материалов и флюсов. В качестве твердого топлива используют кокс, полученный в результате коксования углеродсодержащей шихты, содержащей продукт, полученный путем замедленного коксования при температуре до 500°C смеси тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента - оксида щелочноземельного металла или гидроокиси щелочноземельного металла. Количество реагента в смеси составляет от 0,1 до 2% на каждый процент содержания серы в тяжелых сернистых остатках нефтепереработки. Количество флюсов, подаваемых в печь, определяют исходя из обеспечения модуля основности шлаков, равного 0,29-0,77. Использование изобретения обеспечивает эффективное снижение содержания серы в чугуне, снижение расхода топлива. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в доменной печи.

Сера является вредной примесью в чугуне (а также в стали). Сырьевыми источниками серы в чугуне, выплавляемом в доменной печи, являются железорудное сырье и кокс. Основная часть серы вносится в доменную печь с коксом, меньшая доля с агломератом или рудой - в виде сернистого железа, пирита, сульфатов и т.п. В доменной печи 10-20% серы удаляется в виде газообразных соединений, остальная часть серы переходит в чугун и в шлак в виде сульфидов FeS, CaS и др. Сульфид железа FeS хорошо растворяется в чугуне. В условиях доменной плавки основным способом десульфурации, т.е. удаления серы из металла, является образование сульфида кальция CaS, который нерастворим в чугуне и находится в шлаке. С этой целью с железорудным сырьем всегда загружают основные компоненты, в том числе CaO в виде извести. Однако, при увеличении модуля основности шлака по CaO/SiO2 коэффициент распределения серы между чугуном и шлаком имеет экстремальный характер, возрастая до определенной величины, а затем уменьшаясь из-за повышения вязкости и температуры плавления основного шлака. Максимальный коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном составляет около 40 ед. [Долинский и др. Выплавка чугуна с пониженным содержанием серы в условиях ЗСМК].

Известен способ доменной плавки на магнезиально-глиноземистых шлаках с содержанием Al2O3 и MgO от 5 до 20% каждого (патент РФ №2350658 на изобретение), включающий загрузку в печь железорудной шихты, содержащей глиноземистые и магнезиальные добавки, вдувание высокотемпературного комбинированного дутья, получение чугуна и конечного шлака, отличающийся тем, что железорудную шихту с глиноземистыми и магнезиальными добавками формируют с кремниевым модулем SiO2/Al2O3 в пределах 2,2-2,5 и с магнезиальным показателем MgO/(CaO+MgO) в пределах 0,30-0,35, обеспечивающими получение низкосернистого чугуна и конечного шлака основностью CaO/SiO2 в пределах 0,78-0,92. Данный способ принят за прототип.

Недостатком способа, принятого за прототип является невысокая эффективность снижения серы в чугуне - до 0,02% и повышенный расход топлива.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением - эффективное снижение содержания серы в чугуне, снижение расхода топлива.

Заявляемый результат достигается тем, что в способе доменной плавки чугуна, включающем загрузку в доменную печь твердого топлива, железорудных материалов, флюсов, согласно изобретению в качестве твердого топлива используют кокс, полученный в результате коксования шихты, содержащей продукт, полученный путем замедленного коксования при температуре до 500°C смеси тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента - оксида щелочноземельного металла или гидроокиси щелочноземельного металла, при этом количество реагента в смеси составляет от 0,1 до 2% на каждый процент содержания серы в тяжелых сернистых остатках нефтепереработки, количество флюсов, подаваемых в печь, определяют исходя из обеспечения модуля основности шлаков, равного 0,29-0,77.

Перед смешиванием тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента, тяжелые сернистые остатки нефтепереработки предварительно нагревают, а реагент измельчают.

Вместе с железорудным сырьем в доменную печь добавляют шунгит или флюс на основе ферритов кальция nFe2O3*CaO в количестве 30-50 гк/т чугуна в количестве 30-50 гк/т чугуна для регулирования содержания кремния в чугуне.

Вместе с железорудным сырьем в доменную печь добавляют марганцевую железокремнистую руду MnO*FeO*SiO в количестве 10-80 кг/т чугуна или фаялит 2FeO*SiO2 в количестве 10-50 кг/т чугуна для регулирования содержания марганца в чугуне.

Вместе с железорудным сырьем в доменную печь добавляют ванадаты кальция CaO*V2O3 в количестве 5-40 кг/т чугуна или фаялит 2FeO*SiO2 в количестве 10-50 кг/т чугуна для регулирования содержания ванадия в чугуне.

Вместе с железорудным сырьем в доменную печь добавляют феррит кальция nFe2O3*CaO в количестве 20-50 кг/т чугуна золы кокса для ее ассимиляции в шлаке.

В заявляемом способе используют кокс из углеродсодержащей шихты, как минимум один компонент которой получен методом замедленного коксования тяжелых сернистых остатков нефтепереработки. При этом шихта для коксования может содержать только как один этот компонент, так и сочетания данного компонента с компонентами угольной шихты. Т.е. количество продукта, полученного методом замедленного коксования в шихте, из которой получают кокс, может составлять от 1% до 100%. Главное - наличие в шихте для коксования компонента, полученного методом замедленного коксования тяжелых сернистых остатков нефтепереработки. В формуле изобретения данный компонент указан как продукт, полученный путем замедленного коксования при температуре до 500°C смеси тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента -оксида щелочноземельного металла, при этом количество реагента в смеси составляет от 0,1 до 2% на каждый процент содержания серы в тяжелых сернистых остатках нефтепереработки.

Перед процессом замедленного коксования тяжелых остатков нефтепереработки в них добавляют реагент в виде оксида щелочноземельного металла или гидроокиси щелочноземельного металла.

Для равномерного распределения мелкодисперсного реагента по объему тяжелых остатков нефтепереработки, сам реагент диспергируют (после чего он становится мелкодисперсным), а тяжелые остатки нефтепереработки перед добавлением в них реагента нагревают (т.е. обеспечивают размягчение, расплавление остатков).

Равномерное распределение реагента по объему тяжелых нефтяных остатков обеспечивает в последующем повышенную способность кокса связывать серу в металле.

После подготовки тяжелых остатков нефтепереработки с реагентом остатки подвергают замедленному коксованию (полукоксованию) при температуре до 500°C.

Затем прококсованные остатки нефтепереработки самостоятельно или в смеси с угольной шихтой коксуют и получают кокс, готовый для применения в качестве твердого топлива в доменной печи для выплавки чугуна.

Использование кокса, полученного вышеуказанным способом, позволяет не только не допустить поступление серы из топлива в чугун, но и снизить содержание серы в чугуне.

Снижение содержания серы в чугуне обеспечивается за счет того, что обессеривание чугуна происходит за счет реакции сульфида железа, растворенного в чугуне, с известью CaO или MnO при прохождении капель чугуна через слой кокса. Образующийся сульфид кальция CaS или сульфид марганца MnS нерастворим в чугуне и находится в шлаке. В заявляемом изобретении мелкодисперсный реагент находится в объеме кокса, полученного при коксовании шихты, содержащей компонент, полученный в свою очередь при коксовании тяжелых остатков нефтепереработки. Такой кокс обладает повышенной способностью реагировать с серой в металле (чугуне) и обеспечивает глубокое обессеривание при прохождении жидкого металла (чугуна) через слой кокса. При этом авторами отмечено получение устойчивого соединения CaS в процессе прогрева кокса до температур 1150-1200°C. Устойчивость соединения CaS гарантирует переход его из кокса в шлаковую составляющую продуктов доменной плавки и, тем самым, низкую массовую долю серы в чугуне. Аналогичные реакции происходят в случае использования в качестве реагента как оксида щелочноземельного металла, так и гидроокиси щелочноземельного металла.

Таким образом, сера из металла (чугуна) удаляется при взаимодействии жидкого металла с коксом, по всему объему которого распределен реагент. В связи с этим потребность в сероудалении при прохождении жидкого металла через слой шлака исключается, т.к. к слою шлака металл поступает уже обессеренный.

В настоящее время (до внедрения заявляемого изобретения) удаление серы из металла осуществляли путем добавления в доменную печь флюсующих добавок вместе с железорудными компонентами. При этом удаление серы из металла обеспечивалось при прохождении жидкого металла через слой шлака. Наличие реагента в коксе позволило снизить количество флюсов, подаваемых в доменную печь с железорудным сырьем, т.к. основное сероудаление происходит при прохождении жидкого металла не через слой шлака, а через вышерасположенный слой кокса. В заявляемом способе коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном возрос до 180 ед., в то время как коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном при традиционной доменной плавке (при подаче флюсов с железорудным сырьем) составляет 16,67 ед. Доля серы, связанной в шлак, от общего ее прихода в плавку возросла с 0,769 ед. до 0,973 ед., т.е. на 26,5% отн. Количество серы, связанной в шлак, возросло с 1,0 г/кг чугуна до 2,16 г/кг чугуна.

Количество вводимых флюсов ранее (в известных способах) определялось путем поддержания модуля основности доменных шлаков в пределах: CaO/SiO2=(0,8-1,2); при этом необходимо было поддерживать прогрев шлаков до температур 1450-1600°C (чтобы поддерживать их расплавленное состояние).

В заявляемом способе за счет снижения количества подаваемых в печь с железорудным сырьем флюсующих добавок модуль основности снизился до CaO/SiO2=0,29-0,77; что позволило снизить необходимую температуру нагрева шлаков до 1300-1440°C.

Снижение необходимой температуры нагрева шлаков означает, что сокращается расход топлива, используемого в заявляемом способе по сравнению с существующими способами осуществления доменной плавки.

Таким образом, заявляемый способ доменной плавки позволяет максимально удалить серу из металла (чугуна) за счет обеспечения высокоэффективного взаимодействия реагента, распределенного по всему объему кокса, с серой, содержащейся в металле при прохождении металла через слой кокса. Снизилась необходимость в большом количестве флюсующих добавок, подаваемых в печь вместе с железорудным сырьем, поскольку удаление серы обеспечивается не при прохождении металла через слой шлака (как в ранее известных способах), а удаление серы из металла происходит раньше -при прохождении металла через слой кокса, расположенного выше, чем слой шлака. Снижение подаваемых в печь флюсующих добавок позволило снизить модуль основности шлаков, что, в свою очередь, позволило снизить необходимую температуру нагрева шлаков (для обеспечения их расплавленного состояния). Снижение необходимой температуры нагрева шлаков означает, что сокращается расход топлива, используемого при осуществлении доменной плавки согласно заявляемому способу.

При осуществлении доменной плавки согласно заявляемому способу обеспечивается формирование «кислых» и «холодных» шлаков, т.е. обеспечивается выплавка «холодного» чугуна.

Экономия кокса составляет до 150 кг с каждой тонны выплавляемого чугуна.

Массовую долю кремния, марганца и/или ванадия в «холодных» чугунах регулируют привлечением в проплавленную шихту соответствующих оксидных добавок.

Массовую долю кремния в чугуне с пониженным физическим нагревом (t=1200-1300°C) увеличивают путем привлечения в проплавляемую шихту углекремнистого сланца - шунгита, имеющего в своей структуре карбид кремния, легко растворяющийся в чугуне и увеличивающий в последнем массовую долю кремния. При необходимости уменьшения массовой доли кремния в чугуне относительно равновесного для пониженных до 1200-1350°C температур ([Si]~0,2-0,3%) в состав шихты взамен шунгита привлекают флюс на основе ферритов кальция (nFe2O3·CaO) в количестве 30-50 кг/т чугуна.

Массовую долю марганца в чугуне с пониженным физическим нагревом (t=1200-1300°C) увеличивают путем привлечения в проплавляемую шихту марганцевой железокремнистой руды в количестве 10-80 кг/т чугуна. Марганцевая железокремнистая руда в низкоосновных промежуточных и конечных доменных шлаках плохо ассимилируется, задерживается на коксовой насадке, что обеспечивает высокую степень восстановления и перехода марганца в чугун. При необходимости уменьшения массовой доли марганца в чугуне относительно равновесного для пониженных до 1200-1350°C температур ([Mn]~0,2-0,3%) в состав проплавляемой шихты взамен железокремнистой марганцевой руды привлекают фаялит в количестве 10-50 кг/т чугуна. Фаялит (2FeO·SiO2) ввиду низкой температуры плавления и малой восстановимости обеспечивает окисление и удаление марганца из чугуна начиная с горизонтов первичного каплеобразования (распар доменной печи) вплоть до горна и разделительного желоба при выпуске продуктов плавки.

Массовую долю ванадия в чугуне с пониженным физическим нагревом (t=1200-1350°C) увеличивают путем привлечения в проплавляемую шихту ванадатов кальция (CaO·V2O3) в количестве 5-40 кг/т чугуна. Оксид кальция интенсивно поглощается низкоосновными промежуточными и конечным шлаком, активизируя тем самым восстановление и переход ванадия в чугун. При необходимости уменьшения массовой доли ванадия в чугуне относительно равновесного для пониженных до 1200-1350°C температур ([V]~0,05-0,07%) в состав проплавляемой шихты взамен ванадата кальция привлекают фаялит в количестве 10-50 кг/т чугуна. Фаялит (2FeO·SiO2) ввиду низкой температуры плавления и малой восстановимости обеспечивает окисление и удаление ванадия из чугуна начиная с горизонтов первичного каплеобразования (распар доменной печи) вплоть до горна и разделительного желоба при выпуске продуктов плавки.

Проплавка железорудной части шихты с уменьшенным (до 29-59 кг/т чуг.) поступлением CaO предопределяет формирование пониженного до 0,29-0,77 ед. по CaO/SiO2 модуля основности шлака как конечного, так и промежуточного. Промежуточные шлаки с пониженным модулем основности характеризуются плохой ассимилирующей способностью по отношению к золе кокса на 50% состоящей из SiO2 и на 25% из Al2O3. Процесс ассимиляции золы кокса активизируют ферритом кальция (nFe2O3·CaO) в количестве 20-50 кг/т чугуна из состава флюсующих добавок в стехиометрическом равенстве с Al2O3+SiO2. При этом CaO образует с SiO2 и Al2O3 легкоплавкие соединения в соотношениях близких к 1,0 в мольном исчислении. Последние активно ассимилируются шлаком с низким модулем основности.

Количество реагента, введенного в состав кокса может составлять от 0,1 до 2% на каждый процент содержания серы в тяжелых остатков нефтепереработки.

В таблице 1 приведен химический состав продуктов разделительной плавки на типовом коксе (металлургическом) и модифицированном коксе. Плавка производилась в лабораторной печи на получение 1 кг чугуна.

Таблица 1.
Вид кокса Содержание в коксе, % Содержание в чугуне, % Содержание в шлаке, % Шлак
S CaO C Si S S CaO SiO2 Кол-во, г. S, г. ΣS, г.
Металлургический (типовой) 0,52 0,85 4,5 0,60 0,030 0,50 40,0 35,0 200 1,0 из
Модифицированный 0,86 1,86 4,5 0,60 0,006 1,08 40,5 35,0 200 2,16 2,22

Из таблицы 1 видно, что содержание серы в чугуне при использовании модифицированного кокса (с содержанием реагента) в пять раз меньше, чем при использовании типового металлургического кокса.

При этом надо отметить, что природный CaO содержится также в типовом металлургическом коксе в количестве 0,85%.

Соотношение CaO/S в коксах типовом металлургическом и модифицированном составляют соответственно 1,64 и 2,16. Т.е. в модифицированном коксе указанное соотношение на 24% больше, чем в типовом металлургическом коксе. При этом в чугуне, выплавленном с использованием модифицированного кокса, серы содержится в пять раз меньше, чем при выплавке чугуна с обычным металлургическим коксом. Это означает, что решающее значение в десульфурации природный реагент (CaO) не имеет. Снижение содержания серы в чугуне достигнуто исключительно за счет модифицированного состояния CaO в коксе.

Минимальное значение содержания реагента на один процент содержания серы (равное 0,1%) в тяжелых нефтяных остатках определяется исходя из условия полноты связывания серы в тяжелых нефтяных остатках в CaS.

Максимальное значение содержания реагента на один процент содержания серы (2,0%) в тяжелых нефтяных остатках определяется исходя из условия минимизации разупрочняющего действия CaO на структуру кокса.

В заявляемом способе коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном составляет 180 ед., что позволяет уменьшить количество CaO, подаваемого в печь вместе с железорудным сырьем (агломератом) и флюсующими добавками с 228,3 кг/т чугуна до 29-59 кг/т чугуна. При этом количество CaO, подаваемого в печь вместе с железорудным сырьем выбирается исходя из обеспечения минимальной температуры плавления шлака, что соответствует модулю основности шлака CaO/SiO2 конечных доменных шлаков в пределах 0,29-0,77 (см. таблицу 2).

В таблице 2 показаны результаты процесса плавления, смоделированного в лабораторной печи Таммана с замером температуры плавления чугуна, а также температуры выпуска шлака и чугуна.

Исследования проводили на базе трех наиболее широко распространенных железорудных шихт. Минимальные температуры плавления для каждой из железорудной шихты является индивидуальным и предопределяется природной минералогией в совокупности с количеством CaO, введенным на офлюсование.

Низкие температуры плавления железорудных компонентов позволяют уменьшить температуру нагрева шлака в горне с 1450-1600°C до 1300-1440°C, что вызывает уменьшение нагрева чугуна с 1350-1500°C до 1200-1350°C. При этом величина перегрева шлака в горне над температурой плавления не изменяется и составляет прежнюю величину 100-150°C.

Уменьшение температуры чугуна и шлака предопределяет снижение теплопотребности доменной плавки и, как результат, экономию кокса до 218,7 кг/т чугуна при проплавке агломерата №1-7 (таблица 2); до 148,7 кг/т чугуна при проплавке окатышей Костомукшского ГОКа №8-14 (таблица 2); до 159,2 кг/т чугуна при проплавке окатышей Михайловского ГОКа №15-21 (таблица 2).

Проплавка железорудной части шихты с уменьшенным до 29-59 кг/т чугуна поступлением CaO предопределяет формирование пониженного до 0,29-0,77 ед. модуля основности шлака как конечного, так и промежуточного.

Промежуточные шлаки с пониженным модулем основности характеризуются плохой ассимилирующей способностью по отношению к золе кокса, на 50% состоящей из SiO2 и на 25% состоящей из Al2O3. Процесс ассимиляции золы кокса активизируют ферритом кальция nFe2O3*CaO из состава флюсующих добавок. При этом феррит кальция образует с SiO2 и Al2O3 легкоплавкие соединения в соотношениях, близких к 1,0 в мольном исчислении. Последние активно ассимилируются шлаком с низким модулем основности.

Из таблицы 2 видно, что при использовании модифицированного кокса (кокса, в объеме которого распределен реагент) происходит значительное сокращение расхода топлива при выплавке чугуна.

Показатели взаимосвязи температур плавления, модуля основности с количеством СаО на офлюсование железорудных компонентов с затратами топлива (кокса) на выплавку тонны чугуна
№ п/п Вид железорудных компонентов и кокса Удельное количество, кг/т чугуна В, ед t пл., °C Температура выпуска, °C Теплосодержание расплава Удельный расход кокса, кг/т чугуна
Кол-во SiO2 CaO CaO/SiO2 Шлак Чугун Шлак, Мдж/т чуг. Чугун, Мдж/т чуг. Сумма, Мдж/т чуг.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 Агломерат с металлургическим коксом 1827 171,7 222,9 1,298 1453 1553 1453 767,5 1307,7 2075,2 500
2 Агломерат с металлургическим коксом 1673 171,7 69,0 0,402 1350 1450 1350 435 1080,0 1515 365
3 Агломерат с металлургическим коксом 1623 171,7 19,0 0,111 1400 1550 1450 350 1305,0 1655 398,8
4 Агломерат с модифицированным коксом 1633 171,7 29,0 0,169 1350 1450 1350 359,6 1080,0 1439,6 346,9
5 Агломерат с модифицированным коксом 1643 171,7 39,0 0,227 1300 1375 1300 353,9 910,0 1263,9 304,6
6 Агломерат с модифицированным коксом 1653 171,7 49,0 0,285 1250 1325 1280 335,2 832,0 1167,2 281,3
7 Агломерат с модифицированным коксом 1663 171,7 59,0 0,344 1320 1375 1300 386,1 910,0 1296,1 312,3
8 Окат. Костомукш. с металлургическим коксом 1456 79,2 87,2 1,10 1390 1500 1400 562,5 1260,0 1822,5 420
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
9 Окат. Костомукш. с металлургическим коксом 1456 79,2 69,0 0,871 1270 1430 1330 527,7 997,5 1525,2 351,4
10 Окат. Костомукш. с металлургическим коксом 1456 79,2 19,0 0,240 1300 1500 1400 562,5 1260,0 1822,5 420,0
11 Окат. Костомукш. с модифиц. коксом 1456 79,2 29,0 0,366 1290 1350 1285 465,8 835,3 1301,1 299,8
12 Окат. Костомукш. с модифиц. коксом 1456 79,2 39,0 0,492 1280 1295 1250 427,4 750,0 1177,4 271,3
13 Окат. Костомукш. с модифиц. коксом 1456 79,2 49,0 0,619 1270 1325 1275 445,2 828,7 1273,9 293,5
14 Окат. Костомукш. с модифиц. коксом 1456 79,2 59,0 0,745 1250 1365 1290 479,1 903,0 1382,1 318,5
15 Окат. Михайл. с металлургич. коксом 1491 96,7 106,4 1,10 1370 1500 1400 656,0 1260,0 1916,0 450
16 Окат. Михайл. с металлургич. коксом 1491 96,7 69,0 0,714 1350 1450 1350 629,3 1080,0 1709,3 401,2
17 Окат. Михайл. с металлургич. коксом 1491 96,7 19,0 0,196 1290 1430 1340 615,6 1072,0 1687,6 396,1
18 Окат. Михаил, с модифиц. коксом 1491 96,7 29,0 0,30 1230 1305 1250 502,4 750,0 1252,4 294,0
19 Окат. Михаил, с модифиц. коксом 1491 96,7 39,0 0,403 1210 1285 1240 494,7 744,0 1238,7 290,8
20 Окат. Михаил, с модифиц. коксом 1491 96,7 49,0 0,507 1230 1305 1250 502,4 750,0 1252,4 294,0
21 Окат. Михаил, с модифиц. коксом 1491 96,7 59,0 0,610 1270 1370 1280 565,8 896,0 1461,8 343,1

1. Способ доменной плавки, включающий загрузку в доменную печь твердого топлива, железорудных материалов, флюсов, отличающийся тем, что в качестве твердого топлива используют кокс, полученный в результате коксования углеродсодержащей шихты, содержащей продукт, полученный путем замедленного коксования при температуре до 500°C смеси тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента - оксида щелочноземельного металла или гидроокиси щелочноземельного металла, при этом количество реагента в смеси составляет от 0,1 до 2% на каждый процент содержания серы в тяжелых сернистых остатках нефтепереработки, а количество флюсов, подаваемых в печь, определяют, исходя из обеспечения модуля основности доменных шлаков, равного 0,29-0,77.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед смешиванием тяжелых сернистых остатков нефтепереработки и реагента тяжелые сернистые остатки нефтепереработки предварительно расплавляют, а реагент диспергируют.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместе с железорудными материалами в доменную печь добавляют шунгит или флюс на основе ферритов кальция nFe2O3·CaO в количестве 30-50 кг/т чугуна для регулирования содержания кремния в чугуне.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместе с железорудными материалами в доменную печь добавляют марганцевую железокремнистую руду MnO·FeO·SiO в количестве 10-80 кг/т чугуна или фаялит 2FeO·SiO2 в количестве 10-50 кг/т чугуна для регулирования содержания марганца в чугуне.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместе с железорудными материалами в доменную печь добавляют ванадаты кальция СаО·V2O3 в количестве 5-40 кг/т чугуна или фаялит 2FeO·SiO2 в количестве 10-50 кг/т чугуна для регулирования содержания ванадия в чугуне.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместе с железорудными материалами в доменную печь добавляют феррит кальция nFe2O3·CaO в количестве 20-50 кг/т чугуна для ассимиляции золы кокса в шлаке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменной печи. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу загрузки доменной печи. .
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменной печи, работающей с использованием в шихте титаномагнетитового сырья.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу доменной плавки чугуна. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству. .

Изобретение относится к производству восстановленных железосодержащих окатышей и к производству чугуна в доменной печи или вертикальной шахтной печи с использованием упомянутых окатышей.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству. .

Изобретение относится к пылеугольному топливу для доменной печи и предназначено для выплавки чугуна. .

Изобретение относится к способу получения брикетированного восстановленного железа. .

Изобретение относится к системам утилизации пластмассовых отходов. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу рециркуляции газа из доменной печи

Изобретение относится к пылеугольному топливу для доменной плавки из углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала, представляющего собой продукт с выходом летучих веществ до 25% в количестве (3-100) масс.%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, топливо содержит десульфуратор, при этом соотношение углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала и десульфуратора составляет: углеродсодержащий тонкомолотый материал - (90-99), масс.%; десульфуратор - (10-1), масс.%

Изобретение относится к области управления процессами превращения, в которых конверсия исходного сырья в продукт происходит вдоль фронта реакции, идущего от поверхности кристаллов, и/или зерен, и/или фаз, и/или пор внутрь исходного вещества, причем в исходном веществе выделяется, и/или внедряется, и/или перемещается один или несколько химических элементов, и конверсия исходных веществ происходит вдоль распространяющегося фронта реакции. Согласно изобретению исходные вещества идентифицируются на основе по меньшей одного мере оптического, в частности микроскопического, анализа их фаз, и/или компонентов фаз, и/или их фазовой морфологии, структуры, текстуры, и/или их химического состава. На основе этих величин исходным веществам приписываются эталонные функции, которые описывают конверсию исходных веществ в процессе и привлекаются для установки технологических параметров процесса превращения. Изобретение обеспечивает более точное управление процессом превращения и, следовательно, более эффективную конверсию веществ в процессе превращения. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу выплавки чугуна в работающем на кислороде металлургическом реакторе, имеющем зону восстановления, в виде доменной печи (1) или установки восстановительной плавки. Согласно изобретению осуществляют отвод из зоны восстановления очищенного сырьевого газа и возвращение его в зону восстановления с добавкой углеводородов. При этом очищенный сырьевой газ сначала смешивают с углеводородами и затем с восстановительным газом, имеющим температуру выше 1000°С и полученным парциальным окислением углеводородов кислородсодержащим газом, который имеет содержание кислорода выше 90 об.%, для образования рециркуляционного газа с температурой выше 800°С, и рециркуляционный газ после процесса авториформинга возвращают в зону восстановления. Способ не требует дорогостоящего удаления СО2 и/или N2, позволяя сэкономить на капитальных затратах и избежать скапливания остаточного газа из-за удаления СО2, получаются меньшие выбросы СО2 за счет риформинга высшими углеводородами и использования для восстановления, повышается эффективность при создании тепла, требующегося для риформинга. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу потоком дутья в зону горения печи шахтного типа и термическое разложение с последующим прохождением через шихтовые материалы. В исходную шихту дополнительно вводят хлорсвязующие добавки в количестве 50-75 кг на 1 тонну выплавляемого чугуна при поддержании вязкости шлакового расплава 0,2-0,5 Нс/м2, при этом в качестве хлорсвязующих добавок используют соединения кальция. В качестве хлорсвязующих добавок используют известняк, силикат кальция или доломит. Изобретение позволяет повысить эффективность способа утилизации отходов и снизить токсичность выбросов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления угольной пыли. Способ содержит этапы обеспечения сушильного газа, нагретого до предварительно заданной температуры в генераторе горячего газа, подачи нагретого сушильного газа в угольную мельницу, ввода необогащенного угля в угольную мельницу, которая измельчает необогащенный уголь в угольную пыль, сбора смеси сушильного газа и угольной пыли из угольной мельницы и подачи смеси на фильтр, который отделяет высушенную угольную пыль от сушильного газа, сбора высушенной угольной пыли для дальнейшего использования и подачи сушильного газа из фильтра в отводной трубопровод. После этого осуществляют сбор выходящего из фильтра сушильного газа и подачу части собранного сушильного газа в трубопровод рециркуляции для подачи рециркуляционного сушильного газа в генератор горячего газа. Этап обеспечения сушильного газа содержит подачу отработанного газа сушильной печи с переменной скоростью в генератор горячего газа через трубопровод отработанного газа сушильной печи, при этом доводят количество отработанного газа сушильной печи, используемого в качестве сушильного газа, до максимума. Давлением сушильного газа на газовпускном патрубке угольной мельницы управляют посредством регулирования скорости потока отработанного газа. Использование изобретения обеспечивает улучшение качества угольной пыли. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменной печи. Способ включает предварительный подогрев природного газа до ввода в воздушную фурму путем охлаждения элементов фурменного прибора за счет использования природного газа в качестве охлаждающей среды. Подогретый природный газ смешивают с холодным природным газом. Полученную смесь вводят в поток горячего дутья воздушной фурмы. Температуру подаваемой смеси регулируют в интервале 10-500°С посредством изменения расхода холодного природного газа в интервале 50-500 м3/час. Использование изобретения обеспечивает повышение производительности доменной печи. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к шихте для производства ванадиевого чугуна. Шихта содержит высокоосновный агломерат и/или неофлюсованные окатыши, доменный ванадийсодержащий железофлюс, железо - и ванадийсодержащие добавки, металлургический и пековый кокс, при этом отношение пекового кокса к металлургическому коксу составляет 1:(7,5-200), а указанные компоненты содержатся в следующем соотношении, мас.%: железосодержащие добавки - 0,3-2,0, ванадийсодержащие добавки - 0,2-1,5, металлургический кокс - 15-20, пековый кокс - 0,1-2,0, доменный ванадийсодержащий железофлюс - 6,0-12,0, высоокоосновный агломерат и/или неофлюсованные окатыши - остальное. Использование изобретения обеспечивает снижение удельного расхода кокса, повышение стабильности хода доменной печи и увеличение ее производительности. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способу получения газа-заменителя при восстановлении содержащего оксид железа материала и устройству для его осуществления. Образующийся при восстановлении отработавший газ отводится и подвергается очистке от CO2, при которой удаляется содержащий CO2 остаточный газ. Остаточный газ для выравнивания колебаний количества и теплотворной способности временно хранится в газохранилище, смешивается с кислородсодержащим газом, в частности с чистым кислородом, в системе горелки и сжигается с образованием газа-заменителя. Газ-заменитель после обезвоживания используют в качестве заменителя инертного газа, в частности азота. Технический результат - снижение выбросов в окружающую среду. 9 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу одновременного получения железа и содержащего СО и Н2 неочищенного синтез-газа с использованием доменной печи, в которую загружают железные руды и углеродсодержащие восстановители. Подаваемое в доменную печь количество углеродсодержащих восстановителей больше необходимого для получения железа количества топлива. В доменную печь подают технически чистый кислород для доменного процесса и получения неочищенного синтез-газа. Дополнительно в доменную печь подают СО2 и/или водяной пар для управления соотношением СО/Н2 в покидающем доменную печь в виде колошникового газа синтез-газе и/или для снижения температуры вдуваемого кислорода. Часть неочищенного синтез-газа посредством конверсии СО с добавлением водяного пара превращают в водород Н2 и СО2, в подключенной установке короткоцикловой адсорбции (КБА-установка) получают водород, а богатый СО2 поток отходящих из КБА-установки газов снова возвращают в доменную печь для снижения температуры. Использование изобретения обеспечивает снижение эксплуатационных расходов на получение синтез-газа. 4 з.п. ф-лы.
Наверх