ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЛЮСА Российский патент 2000 года по МПК C21C5/36 C21C5/54 

Изобретение относится к области подготовки сырья к плавке, в частности к производству флюса для выплавки стали.

Известна шихта для производства окатышей [1], которая состоит из концентрата, флюса, связующего вещества и фторсодержащего соединения. Указанные компоненты взяты в следующем соотношении, (%): флюс 0,3-15, связующее вещество 0,5-1,0, фторсодержащее соединение 0,2-1,0, железорудный концентрат - остальное. В качестве фторсодержащего соединения используется флюорит или флюоритовый концентрат.

Известна также связующая добавка для окомкования руд и концентратов [2], которая включает бентонит и растворимую натриевую соль. Для снижения себестоимости рудоподготовительного и металлургического переделов добавка дополнительно содержит едкое кали, а в качестве натриевой соли - натриевую соль щавелевой кислоты при следующем соотношении ингредиентов, (%): едкое кали 4,5-8,4, натриевая соль щавелевой кислоты 3,4-13,4, бентонит - остальное.

Недостатком данных шихт является низкое содержание флюсующих оксидов и высокое содержание оксидов железа, что не позволяет их использовать в сталеплавильном производстве в качестве флюса, а также низкое содержание фтора и щелочей, не оказывающих влияния на повышение прочности и снижение количества мелочи при производстве флюса.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения сталеплавильного флюса [3], которая содержит (в %): известь 15-20, известняк или доломит 10-12, топливо 8-10, конвертерный шлам или окалина - остальное. Флюс используется при выплавке стали в конвертерах, ускоряет формирование шлака и снижает расход извести.

Недостатком известной шихты является низкая прочность, высокий выход мелочи и высокие энергетические затраты при его производстве.

Задачей изобретения является получение прочного флюса с низким содержанием мелочи и снижение энергетических затрат при его производстве.

Поставленная задача достигается тем, что известная шихта, включающая доломит и железосодержащий материал, согласно изобретению дополнительно содержит модификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Доломит - 80-90
Модификатор - 0,5-8,0
Железосодержащий материал - Остальное.

В качестве модификатора используют поташ и фторсодержащие отходы.

Введение в шихту модификатора обеспечивает необходимую прочность, снижение выхода мелочи и уменьшение энергетических затрат на производство флюса. Пределы содержания в шихте модификатора обусловлены его влиянием на кристаллическую структуру флюса и содержанием MgO во флюсе. При содержании модификатора менее 0,5% его модифицирующее влияние на структуру флюса не проявляется, возрастает выход мелочи и энергетические затраты при производстве флюса. При содержании модификатора более 8% снижается содержание MgO во флюсе.

Использование в качестве модификатора поташа и фторсодержащих отходов способствует повышению прочности, уменьшению выхода мелочи и снижению энергетических затрат при производстве флюса.

Пределы содержания в шихте доломита обеспечивают получение прочного флюса с содержанием MgO > 20%. При содержании доломита в шихте менее 80% содержание MgO < 20%. При содержании доломита более 90% снижается прочность флюса и возрастают энергетические затраты на его производство.

Пределы содержания в шихте железосодержащего материала обусловлены прочностью флюса и содержанием в нем MgO. При содержании в шихте железосодержащего материала менее 2% снижается прочность флюса и возрастает выход мелочи. При содержании в шихте железосодержащего материала более 19,5% снижается содержание MgO менее 20%.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что шихта для производства флюса отличается от известной тем, что дополнительно содержит модификатор, в качестве которого используют поташ или фторсодержащие отходы. Содержание доломита составляет 80-90% против 10-12% и железосодержащего материала 2-19,5% против 58-67% в прототипе. Таким образом, заявляемая шихта соответствует критерию "новизна".

Анализ известных в технической и патентной литературе составов шихты не выявил их получение с целью получения прочного флюса с низким содержанием мелочи и снижения энергетических затрат при его производстве, что свидетельствует о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Пример. Доломит смешивают с железосодержащим материалом, дополнительно вводят материал с низкой температурой плавления (поташ или фторсодержащие отходы), смесь измельчают сначала в молотковой дробилке, затем в шаровой мельнице. Состав компонентов шихты приведен в табл. 1.

Измельченную шихту подают во вращающуюся печь, отапливаемую природным газом, где происходит сушка, обжиг и окускование флюса. После обжига флюс охлаждают в барабанном охладителе и отгружают потребителю. Флюс испытывают на прочность, определяют химический состав и выход мелочи. Результаты проведенных испытаний приведены в табл. 2.

Анализ полученных по сравнению с прототипом результатов показывает, что применение заявляемого изобретения позволит получить прочный, с низким выходом мелочи флюс и снизить энергетические затраты на его производство. Прочность флюса возрастает с 180 до 420-620 кг/образец, выход мелочи фракция -5 мм снижается с 20 до 2-8%. Расход природного газа на производство флюса снижается с 320 до 250-280 м³/т.

Источники информации:
1. Авт. свид. СССР, N 831828, Заявл. 12.12.77, Опубл. 27.05.81, C 22 B 1/24.

2. Авт. свид. СССР, N 855034, Заявл. 28.09.78, Опубл. в Б.И., 1981, N 30, C 22 B 1/24.

3. Авт. свид. СССР, N 945209, Заявл. 09.01.80, Опубл. в Б.И., 1982, N 27, МКИ C 21 C 5/00.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству флюса для выплавки стали. Изобретение обеспечивает получение прочного флюса с низким содержанием мелочи и снижение энергетических затрат при его производстве. Шихта включает, мас.%: доломит 80-90, модификатор 0,5 - 8,0 и железосодержащий материал - остальное. В качестве модификатора возможно использовать поташ и фторсодержащие отходы. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Шихта для производства флюса, включающая доломит и железосодержащий материал, отличающаяся тем, что дополнительно содержит модификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Доломит - 80 - 90
Модификатор - 0,5 - 8,0
Железосодержащий материал - Остальное
2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве модификатора используют поташ. 3. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве модификатора используют фторсодержащие отходы.