Смесь для выплавки стали в электродуговой печи с получением сырьевого материала для цинковой промышленности

Изобретение относится к электросталеплавильному производству, в частности к составу смеси для выплавки стали в электродуговой печи. Смесь содержит, мас.%: пыль системы газоочистки электродуговой печи 60-90 и коксовую мелочь 10-40. Изобретение позволяет получить сырьевой материал для цинковой промышленности в виде обогащенной пыли электродуговой печи с содержанием цинка, соответствующего требованиям технических условий. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к электросталеплавильному производству, а именно к составу смеси для выплавки стали в электродуговой печи с получением сырьевого материала для цинковой промышленности.

Известна смесь в виде брикета для получения цинкового полупродукта при выплавке чугуна [патент РФ №2365640, опубл. 27.08.2009], включающая материал, содержащий углерод, железо и цинк, а также связующее, в которой в качестве материала, содержащего углерод, железо и цинк, используют шламы доменной газоочистки, а в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

шламы доменной газоочистки 82-96
цемент 4-18

Недостатками данной смеси являются:

- относительно высокая себестоимость получаемой смеси, связанная с необходимостью ее брикетирования;

- необходимость включения цемента, который повышает вязкость шлака, что осложняет регламентный ход металлургического процесса и, в частности, замедляет дистилляционные процессы перехода цинка из смеси в пыль ваграночной плавки;

- применение смеси менее эффективно при производстве чугуна из-за относительно низких температур по отношению к сталеплавильным процессам, что затрудняет полное извлечение цинка из смеси;

- низкое содержание цинка в смеси требует многократного количества циклов плавок для получения сырьевого материала для цинковой промышленности;

Наиболее близким аналогом изобретения является смесь в виде брикета для выплавки стали [патент РФ №2352649, опубл. 20.04.2009], включающая железосодержащий и цинксодержащий материалы, восстановитель и связующее. В качестве железосодержащего материала использовали окалину черных металлов, цинксодержащего материала - пыль электросталеплавильного производства, в качестве восстановителя - отсевы коксика, а в качестве связующего - ковшевой шлак электросталеплавильного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пыль газоочистки электросталеплавильного производства 30-70
окалина черных металлов 1-25
отсевы коксика 1-15
ковшевой шлак электросталеплавильного производства 5-45

Недостатками данной смеси являются:

- относительно высокая себестоимость получаемой смеси, связанная с необходимостью ее брикетирования;

- повышенное содержание вредных примесей в смеси за счет включения в состав ковшевого шлака;

- относительно низкое содержание цинксодержащего материала - пыли электродуговой печи при включении в смесь окалины черных металлов, которую целесообразно утилизировать известными более экономичными способами (агломерация+доменная плавка).

Задачей предлагаемого изобретения является утилизация цинксодержащих отходов электросталеплавильного производства с получением сырьевого материала для цинковой промышленности, соответствующего Техническим условиям «Цинксодержащие шламы» (Приложение 1).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

- получение сырьевого материала для цинковой промышленности в виде уловленной пыли с высоким содержанием цинка, удовлетворяющего Техническим условиям «Цинксодержащие шламы»;

- эффективная утилизация цинксодержащих отходов электросталеплавильного производства;

- возможность получения сырьевого материала для цинковой промышленности за один цикл переработки первичной пыли электродуговой печи (ЭДП);

- относительно низкая себестоимость получаемой смеси, связанная с отсутствием необходимости в ее брикетировании.

Предложенная смесь отличается также тем, что в ней отсутствуют уменьшающие долю цинксодержащей составляющей в смеси компоненты, которые затрудняют ведение металлургического процесса, замедляют дистилляционные процессы перехода цинка в пыль и повышают содержание вредных примесей в металле. Применение ее при выплавке стали, где развиваются температуры до 1650°C, приводит к практически полному восстановлению и извлечению цинка из смеси и его переходу во вновь образовавшуюся обогащенную цинком пыль.

Технический результат достигается тем, что смесь для выплавки стали в электродуговых печах с получением сырьевого материала для цинковой промышленности, содержащую пыль электродуговой печи и коксовую мелочь, согласно изобретению используют в следующем соотношении компонентов, мас.%:

пыль электродуговой печи 60-90
коксовая мелочь 10-40

Заявляемые пределы соотношения компонентов подобраны экспериментальным путем.

Пыль газоочистки электродуговой печи вводится в состав смеси как цинксодержащая составляющая, причем при использовании менее 60% не достигается получение материала, по содержанию цинка соответствующего техническим условиям «Цинксодержащие шламы» из-за недостаточного содержания цинка в исходной смеси, а при увеличении более 90% материал также не соответствует указанным техническим условиям из-за неполного восстановления цинка из исходной пыли ЭДП.

Коксовая мелочь введена в качестве восстановителя, причем при введении более 40% возможно сильное науглероживание стали и снижение производительности печи в связи с окислением избыточно введенного в сталь углерода, а также уменьшение доли цинксодержащей составляющей в смеси, приводящее к несоответствию техническим условиям «Цинксодержащие шламы» полученного материала для цинковой промышленности; при снижении концентрации коксовой мелочи менее 10% количество вводимого углерода недостаточно для восстановления цинка из исходной пыли ЭДП.

Для установления пределов соотношения компонентов в смеси было проведено 5 контрольных экспериментов при выплавке стали в ЭДП вместимостью 150 тонн (Таблица 1). Смесь, упакованную в биг-бегах, присаживали в электропечь после расплавления 75 тонн металлолома в момент довалки из первой корзины в количестве 2-4% от веса готового металла. Предварительными экспериментами было показано, что использование смеси в количестве более 4% приводит к снижению технико-экономических показателей печи (увеличивается расход электроэнергии на выплавку тонны стали и время нахождения металла под током), а применение менее 2% смеси не приводит к требуемому техническими условиями содержанию цинка в пыли. В контрольных экспериментах присаживали смесь в количестве 3% от веса готового металла. Смесь располагали на дне довалочной корзины под слоем металлолома для предотвращения уноса смеси в систему газоочистки.

Содержание цинка в загружаемой пыли газоочистки электродуговой печи составляло 12%.

Пример 1.

Состав шихты:

пыль электродуговой печи 90%
коксовая мелочь 10%

Получена пыль с содержанием цинка 15%, что соответствует минимуму, установленному техническими условиями «Цинксодержащие шламы».

Пример 2.

Состав смеси:

пыль электродуговой печи 60%
коксовая мелочь 40%

Получена пыль с содержанием цинка 15%, что соответствует минимуму, установленному техническими условиями «Цинксодержащие шламы».

Пример 3.

Состав смеси:

пыль электродуговой печи 75%
коксовая мелочь 25%

Получена пыль с содержанием цинка 25%, что соответствует установленным техническим условиям «Цинксодержащие шламы».

Пример 4.

Состав смеси:

пыль электродуговой печи 98%
коксовая мелочь 2%

Получена пыль с содержанием цинка 12%, что не соответствует установленным Техническим условиям «Цинксодержащие шламы». Использование пыли ЭДП для увеличения содержания в ней цинка при данном соотношении с коксовой мелочью не привело к росту содержания цинка во вновь полученной пыли.

Пример 5.

Состав смеси:

пыль электродуговой печи 40%
коксовая мелочь 60%

Получена пыль с содержанием цинка 14%, что также не соответствует установленным Техническим условиям «Цинксодержащие шламы».

Использование коксовой мелочи в избыточном количестве привело одновременно к неконтролируемому науглероживанию металла.

Таблица 1
Результаты переработки пыли ЭДП с различным соотношением компонентов
№ примера Соотношение пыль ЭДП / коксовая мелочь Содержание Zn, %
1 98/2 12
2 90/10 15
3 75/25 25
4 60/40 15
5 40/60 14

Для дальнейшего увеличения содержания цинка уловленная пыль может быть многократно использована. В таблице 2 представлены данные, показывающие, как влияет количество циклов переработки пыли ЭДП на содержание в ней цинка при соотношении компонентов пыли ЭДП и коксовой мелочи 90/10.

Таблица 2
Изменение содержания цинка к пыли ЭДП в зависимости от количества циклов ее переработки при соотношении пыли ЭДП и коксовой мелочи 90/10
Количество циклов Содержание Zn, %
1 15
2 26
3 35
4 42
5 48

1. Смесь для выплавки стали в электродуговой печи с получением сырьевого материала для цинковой промышленности, включающая пыль системы газоочистки электродуговой печи и коксовую мелочь, отличающаяся тем, что компоненты используются в следующем соотношении, мас.%:

пыль системы газоочистки электродуговой печи 60-90
коксовая мелочь 10-40

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она используется во время довалки металлолома в электропечь в количестве 2-4% от веса готового металла.

3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что уловленную пыль электродуговой печи для увеличения содержания в ней цинка используют при выплавке стали многократно.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксвинецоловосодержащих материалов, например, промпродуктов медной промышленности - цинксодержащих пылей медного производства.

Изобретение относится к способу извлечения галлия из летучей золы. Способ включает измельчение летучей золы, удаление Fe путем магнитной сеперации, затем растворение ее в соляной кислоте с получением продукта солянокислого выщелачивания.

Изобретение относится к способу извлечения галлия из летучей золы. Способ включает измельчение летучей золы и удаление Fе с помощью магнитной сепарации.

Изобретение относится к способам подготовки сырья к металлургическому переделу, и может быть использовано при утилизации пыли электросталеплавильных печей, уловленной в фильтрах.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам переработки отходов металлургического производства. .

Изобретение относится к обработке отходов, таких как пыль сталеплавильной печи, содержащая летучие металлы, а также других материалов из вторичной окалины, шлама и пыли, образующейся в процессе гальванизации, аккумуляторов, в качестве сырья, содержащего железо и летучие металлы.

Изобретение относится к способу непрерывной переработки железоцинкосодержащих пылей и шламов. .
Изобретение относится к способу переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя. .
Изобретение относится к способу извлечения германия из германийсодержащего материала. .

Изобретение относится к металлургии благородных металлов (БМ), в частности к способу переработки концентрата пыли аффинажного производства, содержащей халькогениды, свинец, металлы платиновой группы, золото и серебро.

Изобретение относится к электродуговой печи, устройству обработки сигналов, носителю для хранения данных, машиночитаемому программному коду и способу для определения момента времени загрузки для загрузки, в особенности дозагрузки, расплавляемого материала (9), в особенности скрапа, в электродуговую печь (1), причем электродуговая печь (1) имеет по меньшей мере один электрод (3a, 3b, 3c) для нагрева находящегося в электродуговой печи (1) расплавляемого материала (G) посредством электрической дуги.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее, к способам дожигания горючих газов в дуговых сталеплавильных печах, использующих металлизованные окатыши или брикеты для выплавки стали.В способе осуществляют подачу в рабочее пространство дуговой печи закрученного потока кислорода, дожигание образующихся над шлаковой ванной печи горючих газов, подачу к шлаковой ванне выделяющейся тепловой энергии от дожигания горючих газов и отсос потока отходящих газов.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электроплавке металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах с дожиганием горючих газов над ванной вблизи зоны отсоса отходящих газов из агрегата.
Изобретение относится к металлургии, в частности к переплаву брикетов экструзионных, содержащих оксидные материалы и твердый углерод, в индукционной тигельной печи.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах (ДСП). Способ включает подачу в печь металлолома, чугуна, железо-магниевого концентрата, шлакообразующего материала, углеродсодержащего материала, плавление шихты, формирование покровного шлака и выпуск стали в сталеразливочный ковш, при этом железо-магниевый концентрат вводят в виде брикетов размером 20-80 мм поверх металлического лома, причем 1-75% железо-магниевого концентрата вводят в завалку металлошихты на металлолом до начала периода плавления, а оставшиеся 25-99% железо-магниевого концентрата вводят не ранее 0,1 и не позднее 0,9 общей длительности периода плавления, причем железо-магниевый концентрат вводят в количестве, обеспечивающем достижение соотношения между содержанием оксида магния в шлаке и футеровке печи в пределах 0,05-0,16, при этом основность шлака обеспечивают на уровне 1,7-4,5 единиц, а в период формирования покровного шлака производят вдувание в шлак углеродсодержащего материала в количестве 0,1-100 кг/т шлака для вспенивания шлака и восстановления железа из его оксидов.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве металлошихты для выплавки стали в дуговых электропечах. Синтетический композиционный шихтовый материал содержит железоуглеродистый сплав, углеродосодержащее вещество и железосодержащий окисленный компонент, включающий оксид железа (Fe2O3) и монооксид железа (FeO), при следующем соотношении компонентов, мас.%: монооксид железа 5-30, оксид железа 0-10, углеродосодержащее вещество 0,1-5, железоуглеродистый сплав - остальное.

Изобретение относится к металлургии. Технический результат - повышение качества регулирования и оптимизация дожигания окиси углерода.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу управления процессом плавления твердого материала в электродуговой печи. Способ включает подачу в электродуговую печь твердого материала, его расплавление посредством сформированной по меньшей мере одним электродом электрической дуги.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу и устройству динамического регулирования процесса плавления в электродуговой печи. Способ включает измерение по меньшей мере одной первой температуры по меньшей мере одной горелки, при этом указанная температура основывается на излучаемом в направлении по меньшей мере одного детектора инфракрасного излучения по меньшей мере в одной горелке инфракрасном излучении.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к управлению плавкой металлической шихты в электропечи. Способ включает взвешивание ванны с размещенной в ней металлической шихтой посредством взвешивающих элементов.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкокремнистой стали с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла при температуре не менее 1630°C, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве не более 2 кг/т стали, шлакообразующие материалы в количестве 2,5-7 кг/т стали, алюминий в количестве 0,5-2,0 кг/т стали, во время внепечной обработки осуществляют продувку металла инертным газом не менее 40 мин, металл и шлак раскисляют алюмосодержащим кусковым материалом в количестве 0,5-1,8 кг/т стали и производят обработку металла кальцийсодержащей проволокой из расчета 0,1-0,3 кг кальция на тонну стали. Изобретение позволяет повысить чистоту низкокремнистой стали по неметаллическим включениям без использования процесса вакуумирования, что исключает затягивание погружных и разливочных стаканов при разливке, обеспечивает увеличение выхода годного металла за счет большего количества слябов, разлитых в стационарных режимах без резкого перепада скорости разливки и значительного колебания уровня металла в кристаллизаторе, снизить уровень отсортировки проката по дефектам поверхности и себестоимость производства стали. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к электросталеплавильному производству, в частности к составу смеси для выплавки стали в электродуговой печи. Смесь содержит, мас.: пыль системы газоочистки электродуговой печи 60-90 и коксовую мелочь 10-40. Изобретение позволяет получить сырьевой материал для цинковой промышленности в виде обогащенной пыли электродуговой печи с содержанием цинка, соответствующего требованиям технических условий. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Наверх