Способ получения ожелезненной извести

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения ожелезненной извести. Способ включает загрузку в трубчатую печь шихты в виде смеси из известняка и железосодержащей добавки, ее обжиг и окомкование. Перед загрузкой в печь железосодержащую добавку получают путем гранулирования конвертерного шлама до достижения уровня влажности не более 12,0%, затем осуществляют смешение известняка и железосодержащей добавки в соотношении: известняк 99,0-99,9%; железосодержащая добавка 0,1-1,0%. Далее полученную шихту загружают в трубчатую печь и осуществляют ее обжиг в течение 1,5-2 ч при скорости вращения печи 1-1,5 об/мин, при этом обжиг начинают при температуре 750-850°C, а заканчивают при температуре 800-900°C. Для приготовления железосодержащей добавки используют конвертерный шлам со следующим химическим составом, мас. %: Fe2O3 не менее 12,0; FeO не менее 29,0; Feобщ. не менее 40,0; остальное - неизбежные примеси. Поверхность кусков извести имеет слой покрытия на основе соединений СаО, MgO, FeO, Fe2O3 толщиной 0,5-3,0 мм. Использование изобретения обеспечивает снижение затрат на производство стали за счет увеличения степени и скорости усвоения СаО шлаком. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения флюса на основе извести и железосодержащего материала во вращающейся печи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения флюса сталеплавильного производства, включающий обжиг во вращающейся трубчатой печи материала, состоящего из смеси известняка и железосодержащего материала, при их соотношении 24:1, с добавками 35-40% воды от массы загружаемой шихты и измельченной до крупности не более 0,08 мм. Полученную шихту загружают во вращающуюся трубчатую печь, обжигают при температуре факела 1450-1510°C и окомковывают [Патент RU №2078832, МПК С21С 5/36, С22В 1/00, 1997].

Недостатками данного способа являются значительные затраты на подготовку смеси: необходимость тщательного измельчения, перемешивания с водой, затраты энергии на испарение воды, а также высокая доля железосодержащего материала.

Технический результат изобретения - повышение выхода годной извести за счет снижения количества отсева мелкой фракции известняка и извести, сокращения потерь при транспортировке извести от места производства до сталеплавильного агрегата, а также увеличение степени и скорости усвоения СаО шлаком и, как следствие, снижение затрат на производство стали.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ожелезненной извести, включающем загрузку в трубчатую печь шихты в виде смеси из известняка и железосодержащей добавки, ее обжиг и окомкование, согласно изобретению перед загрузкой в печь железосодержащую добавку получают путем гранулирования конвертерного шлама до достижения уровня влажности не более 12,0%, затем осуществляют смешение известняка и железосодержащей добавки в соотношении:

известняк 99,0-99,9%;

железосодержащая добавка 0,1-1,0%,

после этого, полученную шихту загружают в трубчатую печь и осуществляют ее обжиг в течение 1,5-2 час при скорости вращения печи 1-1,5 об/мин, при этом обжиг начинают при температуре 750-850°C, а заканчивают при температуре 800-900°C.

Для приготовления железосодержащей добавки применяют конвертерный шлам со следующим химическим составом:

Fe2O3 не менее 12,0;

FeO не менее 29,0;

Feобщ. не менее 40,0%,

остальное - неизбежные примеси.

Поверхность кусков извести покрыта слоем на основе соединений CaO, MgO, FeO, Fe2O3 толщиной 0,5-3,0 мм.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Известно, что получение извести из известняков низкой прочности куска сопровождается потерями в виде отсевов мелкой фракции до 25% от исходной массы шихты, известняков высокой прочности куска - до 10% от исходной массы шихты. Транспортировка извести от места производства до ввода извести в расплав сталеплавильного агрегата также сопровождается потерями в виде просыпей и пылеуносом газоочисток сталеплавильных агрегатов. Сквозные потери известняка и извести, полученной из него, даже без учета потери массы при диссоциации известняка, достигают до 40%.

Основным источником поступления водорода в сталь и получения дефектов стали, связанных с уровнем содержания водорода, является известь, как материал, обладающий очень высокой поглотительной способностью открытой и атмосферной влаги. Срок годности производимой извести на металлургических предприятиях по этой причине ограничивают до 0,5-3,0 суток.

Также известно, что степень и скорость усвоения СаО извести сталеплавильным шлаком напрямую зависит от уровня содержания оксидов железа в шлаке. FeO является главным растворителем СаО в шлаке. Повышение FeO в реакционной зоне куска извести резко увеличивает скорость растворения СаО в шлаке.

Применение заявляемого способа получения ожелезненной извести позволяет в период прохождения смеси известняка и железосодержащей добавки по зоне обжига трубчатой печи сформировать на поверхности кусков извести, получаемой при диссоциации известняка, прочный слой (корку) на основе соединений СаО, MgO, FeO, Fe2O3 (далее - слой). Данный слой обладает достаточно высокой прочностью и препятствует механическому разрушению куска извести в процессе перемещения от места производства до расплава сталеплавильного агрегата, а также защищает его от контакта с влагой окружающего воздуха.

Для реализации предложенного способа необходимо создание в зоне обжига трубчатой печи условий, позволяющих получить на поверхности кусков извести прочный слой, при сохранении одинакового со способом производства обычной извести уровня энергозатрат на диссоциацию известняка, не снизив при этом производительность печи и получив уменьшение расходного коэффициента известняка. Гранулированный конвертерный шлам, являющийся отходом собственного производства, при этом не несет увеличения затрат при получении извести.

Изначально, конвертерный шлам имеет влажность на уровне 25-40%. Во время гранулирования происходит осушка конвертерного шлама. Необходимость проведения гранулирования конвертерного шлама до уровня влажности не более 12% обусловлена тем, что при большей влажности снижается стойкость футеровки трубчатой печи и повышается вероятность преждевременного выхода ее из строя, а также повышенная влажность железосодержащей добавки не позволяет транспортировать ее с помощью ленточных конвейеров.

При смешении известняка и железосодержащей добавки в пропорции большей, чем 99,9 к 0,1%, получаемый на поверхности куска извести слой не является сплошным и требуемая прочность куска не достигается.

При смешении известняка и железосодержащего материала в пропорции меньшей, чем 99,0 к 1,0%, происходит налипание излишнего количества железосодержащей добавки на футеровку трубчатой печи, настыли препятствуют нормальному процессу обжига и приводят к необходимости остановок печи на очистку.

Процесс обжига, производимый за время меньшее чем 1,5 часа, что соответствует повышению скорости вращения печи свыше 1,5 об/мин, не позволяет получить известь с требуемым содержанием СаО, так как не успевает продиссоциировать средняя часть объема куска известняка.

Обжиг, производимый за время большее чем 2,0 часа, что соответствует снижению скорости вращения печи ниже 1,0 об/мин, приводит к снижению реакционной способности извести или увеличению времени ее гашения.

При температуре начала процесса ниже 750°C и окончания - ниже 800°C не обеспечивается полнота процесса расплавления железосодержащей добавки и часть кусков извести выходят из печи не покрытыми слоем, а часть железосодержащего материала на выходе имеет первоначальное состояние.

Температура начала процесса выше 850°C и окончания - выше 900°C ведет к излишним энергозатратам на ее поддержание, а также происходит спаивание нескольких кусков извести в один крупный, что ведет к невозможности использования такой извести по трактам подачи сыпучих материалов сталеплавильных цехов, имеющих ограничения по фракции используемых материалов.

Химический состав железосодержащей добавки влияет на толщину и сплошность образующегося на поверхности куска извести слоя. При содержании Fe2O3, FeO и Feобщ. менее заявленных значений, данный слой на кусках извести не будет обладать достаточной толщиной и сплошностью.

При толщине слоя менее 0,5 мм куски извести не обладают достаточной прочностью. Для получения толщины слоя более 3 мм необходимо увеличивать количество железосодержащей добавки до содержания более 1,0% смеси, что приводит к налипанию излишнего количества железосодержащей добавки на футеровку трубчатой печи.

Пример реализации способа

В сушильный барабан засыпали конвертерный шлам с уровнем влажности 38% и следующим химическим составом, мас. %:

Fe2O3 22,4;

FeO 35,6;

Feобщ. 43,4%;

остальное - неизбежные примеси.

В течение 20 мин осуществляли сушку и гранулирование конвертерного шлама до уровня влажности 10%. После этого, полученную железосодержащую добавку подали в бункер перед печью, в другой бункер подали известняк. Смешение производили на сборном конвейере за счет подачи из разных бункеров известняка и шлама в соотношении:

известняк 99,5%;

железосодержащая добавка 0,5%.

Полученную шихту загрузили в трубчатую печь и осуществляли ее обжиг в течение 1,8 час со скоростью вращения печи 1,3 об/мин. Обжиг начинали при температуре 770°C, а заканчивали при температуре 880°C.

На выходе из печи визуально оценивали наличие слоя на кусках извести. Толщина слоя варьировалась в диапазоне 0,5-3,0 мм. Полученная известь после охлаждения транспортировалась к приемным бункерам тракта подачи сыпучих материалов сталеплавильного цеха для дальнейшего использования в ходе технологического процесса производства стали.

В результате осуществления заявляемого способа получения ожелезненной извести снижен расходный коэффициент известняка на производство извести и условно-переменные энергозатраты на 12,5%, увеличено усвоение СаО шлаком сталеплавильного агрегата на 8,0%, а степень дефосфорации металла возросла на 2,0%.

1. Способ получения ожелезненной извести, включающий загрузку в трубчатую печь шихты в виде смеси из известняка и железосодержащей добавки, ее обжиг и окомкование, отличающийся тем, что используют железосодержащую добавку с уровнем влажности не более 12,0%, полученную путем гранулирования конвертерного шлама, шихту получают смешением известняка и железосодержащей добавки в соотношении:

известняк 99,0-99,9%
железосодержащая добавка 0,1-1,0%,

при этом обжиг полученной шихты в трубчатой печи осуществляют в течение 1,5-2 ч при скорости вращения печи 1-1,5 об/мин, причем обжиг начинают при температуре 750-850°C, а заканчивают при температуре 800-900°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что железосодержащую добавку получают из конвертерного шлама, имеющего химический состав, мас. %:

Fe2O3 не менее 12,0
FeO не менее 29,0
Feобщ. не менее 40,0
остальное неизбежные примеси.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность кусков полученной ожелезненной извести имеет слой покрытия на основе соединений CaO, MgO, FeO и Fe2O3 толщиной 0,5-3,0 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам и способам получения флюсов для высокотемпературных агрегатов. Металлургический флюс выполнен в виде гранул бикерамического состава, содержит, мас.%: оксид магния основа, оксид кальция 12-30, двуокись кремния 2-10, оксиды железа 3-10, оксид алюминия 2-7.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства магнезиального флюса. Способ получения флюса магнезиального включает использование сырого магнезита.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам и производству сталеплавильных высокомагнезиальных флюсов, применяемых в конвертере или электросталеплавильной печи, а также в процессе доводки стали в сталеразливочном ковше.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к модификаторам в виде флюса, и может быть использовано для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку металлургических агрегатов и наведения шлака в период плавки.

Изобретение относится к металлургии, в частности к флюсам, используемым для обработки ванадийсодержащих чугунов. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при нанесении защитного покрытия (гарнисажа) на огнеупорную футеровку конвертеров. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в конвертере, в том числе в конвертере с комбинированной продувкой расплава.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к модификаторам конечного конвертерного шлака для защиты от разрушения периклазоуглеродистой футеровки кислородного конвертера, а также увеличения срока ее службы.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сталеплавильного флюса. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству флюсов, применяемых при производстве стали в конвертерах. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах. В способе осуществляют завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки. После окончания продувки металла кислородом осуществляют замер окисленности металла и в зависимости от его значения в конвертер присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 0,3-4,0 кг/т стали, имеющий состав, мас. %: оксид магния 47,0-65,0, оксид кальция 1,0-10,0, потери при прокаливании 25,0-45,0 и неизбежные примеси остальное, причем при окисленности металла менее 400 ppm присаживают 0,3-2,0 кг/т стали, при окисленности металла 400-1200 ppm - 0,5-3,0 кг/т стали, а при окисленности металла более 1200 ppm - 1,0-4,0 кг/т стали упомянутого флюса, при этом при окисленности металла 400-1200 ppm и более 1200 ppm в конвертер дополнительно присаживают алюминийсодержащий материал, состоящий из 3,0-20,0% алюминия металлического и 35,0-65,0% оксида алюминия, в количестве 0,2-1,5 кг/т стали и 0,5-2,0 кг/т стали соответственно. После слива металла, производят нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера методом раздува шлака азотом, во время которого осуществляют присадку высокомагнезиального флюса в количестве до 4,0 кг/т стали и/или кокса в количестве до 5,0 кг/т стали. Изобретение позволяет повысить выход годной стали, сократить удельный расход огнеупорного боя для подварок и торкретмасс, снизить износ футеровки конвертера со стороны слива металла за счет формирования после окончания продувки металла кислородом насыщенного магнезиального шлака. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам флюсов, применяемых в сталеплавильном производстве. Сталеплавильный флюс содержит, мас. %: 0,1-2,0 оксид кальция; 25,0-50,0 оксид кремния; 5,0-20,0 оксид железа; 0,5-10,0 оксид алюминия; 0,5-20,0 потери при прокаливании; оксид магния остальное. При этом соотношение содержаний оксида магния к оксиду кремния равно 0,4-1,8, а соотношение содержаний суммы оксидов кальция и железа к содержанию оксида кремния равно 0,1-1,0. Флюс содержит минералогические фазы оливина и серпентина. Изобретение позволяет создать флюс, который обеспечивает высокую прочность, низкую открытую пористость и высокую скорость его растворения в шлаковом расплаве. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере. Способ включает завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке. В качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составляет 1-50 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляет 8-15%. При этом упомянутый флюс присаживают в конвертер перед завалкой лома, и/или после завалки лома, и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем. Изобретение позволяет стабилизировать процесс шлакообразования, увеличить стойкость футеровки, предотвратить образование металлических настылей на кислородных фурмах, улучшить дефосфорацию и десульфурацию металла. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения синтетического флюса для сталеплавильного производства. Способ включает смешивание компонентов исходной шихты на основе отходов производства вторичного алюминия (ОПВА) и связующего, последующее формование смеси. При смешивании в качестве связующего используют алюминат натрия и дополнительно вводят армирующий компонент в виде боросиликатного стекловолокна в количестве 0,3-3,6 масс. %, полученную смесь брикетируют, готовые брикеты помещают в герметичную емкость с газоотводящим трактом, а расход связующего зависит от удельной поверхности ОПВА и определяется по эмпирическому уравнению. Изобретение позволяет получить комплексный сталеплавильный флюс с низкими энергозатратами и высокими прочностными свойствами брикетов при одновременном обеспечении стабилизации рафинировочных шлаков. 1 з.п. ф-лы, 6 табл., 1 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к извлечению ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна. Сущность изобретения заключается в том, что на первой стадии дуплекс-процесса, включающей заливку ванадиевого жидкого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и ввод в конвертер охладителей в виде брикета железосодержащего для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т чугуна. Брикет для деванадации чугуна изготавливается методом холодного брикетирования железосодержащих отходов - шламов газоочистки доменных печей или конвертеров 20-40%, замасленной окалины вторичных отстойников 5-30%, прокатной окалины 30-60% и содержит натриевое жидкое стекло в качестве связующего, причем содержание железа общего в брикете должно составлять 65%, а содержание СаО не более 1,5%. Изобретение позволяет утилизировать отходы металлургического производства, получить кондиционный по химическому составу ванадиевый шлак и обеспечить глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак с требуемым химическим составом. 3 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения шлакообразующей смеси, используемой при получении стали в конвертере. Шлакообразующую смесь измельчают до фракции менее 0,001 мм и удаляют из нее присутствующие тугоплавкие карбонаты путем добавления концентрированной хлороводородной кислоты. Затем в просушенную смесь добавляют предварительно измельченный сидерит (FeCO3) в количестве, эквивалентном количеству удаленных карбонатов, перемешивают и гранулируют полученную смесь. Замена в составе смеси тугоплавких карбонатов на карбонат железа обеспечивает исключение вспенивания шлака, что приводит к исключению дополнительного окисления и науглероживания стали и улучшению качества литой заготовки. Увеличение количества сидерита в шлаке создает условия для вторичной переработки шлака с извлечением из него железа. 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства марганцевого флюса для конвертерного производства. Флюс содержит, мас. %: СаО 58,0-63,5; МnО 10,0-15,0; Аl2O3 2,5-4,0; SiO2 10,0-16,0; Fe2O3 3,0-5,0. Дополнительно содержит оксид магния в количестве 3,0-8,5 мас. %. Шихта для производства марганцевого флюса содержит в качестве марганецсодержащего компонента марганцевый известняк, а в качестве известьсодержащего компонента - цементный клинкер при следующем соотношении компонентов, мас. %: цементный клинкер до 6; марганцевый известняк - остальное. Дополнительно может содержать магнийсодержащий материал в виде брусита или доломита. Изобретение позволяет повысить производительность плавки за счет обеспечения низкой температуры плавления флюса при одновременном снижении вероятности вспенивания шлака, уменьшения пылеуноса и повышения стойкости футеровки конвертера. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения ожелезненной извести. Способ включает загрузку в трубчатую печь шихты в виде смеси из известняка и железосодержащей добавки, ее обжиг и окомкование. Перед загрузкой в печь железосодержащую добавку получают путем гранулирования конвертерного шлама до достижения уровня влажности не более 12,0, затем осуществляют смешение известняка и железосодержащей добавки в соотношении: известняк 99,0-99,9; железосодержащая добавка 0,1-1,0. Далее полученную шихту загружают в трубчатую печь и осуществляют ее обжиг в течение 1,5-2 ч при скорости вращения печи 1-1,5 обмин, при этом обжиг начинают при температуре 750-850°C, а заканчивают при температуре 800-900°C. Для приготовления железосодержащей добавки используют конвертерный шлам со следующим химическим составом, мас. : Fe2O3 не менее 12,0; FeO не менее 29,0; Feобщ. не менее 40,0; остальное - неизбежные примеси. Поверхность кусков извести имеет слой покрытия на основе соединений СаО, MgO, FeO, Fe2O3 толщиной 0,5-3,0 мм. Использование изобретения обеспечивает снижение затрат на производство стали за счет увеличения степени и скорости усвоения СаО шлаком. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Наверх