ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ЛИТЕЙНОГО ЧУГУНА Российский патент 2001 года по МПК C21B5/02 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для выплавки высококремнистых, например, литейных, чугунов в доменных печах.

Известна шихта для выплавки литейного чугуна, включающая кокс, флюс, металлокремнистую добавку и железорудные материалы [1]. Недостатком данной шихты для выплавки литейного чугуна является то, что в ней используется металлокремнистая добавка, которая по своему составу отвечает высокоуглеродистому ферросилицию, т.е. является дорогостоящим компонентом и удорожает получаемый с его применением литейный чугун.

Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к изобретению является шихта для выплавки литейного чугуна, включающая кокс, окускованные железорудные материалы, флюс, кремний- и марганецсодрежащие добавки [2]. Недостатком данной шихты для выплавки литейного чугуна является отсутствие в ней железной руды и металлодобавок, утилизация которых сокращает расход кокса на выплавку чугуна и уменьшает его себестоимость. Кроме того, в известной шихте для выплавки литейного чугуна в качестве кремний- и марганецсодержащих добавок используется шлак производства электропечного силикомарганца, что ограничивает спектр используемых материалов для выплавки данного чугуна.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных шихт для выплавки литейного чугуна, снижение расхода кокса на его выплавку и уменьшение его себестоимости. Решение данной технической задачи достигается тем, что шихта для выплавки литейного чугуна, содержащая кокс, окускованные железорудные материалы, флюс, кремний- и марганецсодержащие добавки, дополнительно включает железную руду и металлодобавки, причем в качестве кремнийсодеращей добавки используется шунгитовая горная порода, а в качестве флюса - известняк и доломит, при следующем соотношении компонентов шихты (массы %): кокс 24-32, железная руда 0-35, металлодобавка 0-5,0, марганецсодержащие добавки 0-3,0, известняк 1,5-5,0, доломит 0,5-3,0 шунгитовая горная порода 0,5-3,0, окускованные железорудные материалы - остальное, причем отношение массы кремния в шунгитовой породе шихты к массе железа в железной руде и металлодобавках шихты составляет 0,008-0,25.

Сущность изобретения заключается в следующем. Включение в состав шихты для выплавки литейного чугуна железной руды и металлодобавки в заданном соотношении с кремнием в выплавляемом чугуне облегчает процесс восстановления кремния в шахте доменной печи. Легковосстановимая железная руда способствует быстрому образованию губчатого железа, наличие которого облегчает восстановление кремния из монооксида его в связи с образованием силицидов железа. Этому же способствует присутствие в шихте металлодобавки. Наличие в шихте шунгитовой горной породы еще больше облегчает восстановление кремния и переход его в металл. В шунгитовой горной породе мелкодисперсные свободный углерод и кремнезем находятся в виде тесной смеси с огромной поверхностью контактов между ними (более 20 м²/г), что резко уменьшает кинетический барьер химического взаимодействия между углеродом и кремнеземом и снижает температуру начала такого взаимодействия.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. На доменной печи объемом 1000 м³ выплавляли литейный чугун, используя, согласно изобретению, шихту следующего состава (мас. %): кокс - 28, 68, железная руда - 3,41, металлодобавки - 2,12, марганецсодержащие добавки - 0,94, известняк - 3,11, доломит - 1,55, шунгитовая горная порода - 1,7, окускованное железорудное сырье (агломерат и окатыши) - 58,49. При выплавке литейного чугуна марок Л1-Л4 отношение массы кремния в шунгитовой породе к массе железа, поступающего в печь с железной рудой и металлодобавками, составляло 0,12-0,20. Расход кокса на выплавку чугуна сократился пропорционально содержанию шунгитовой породы в шихте. Коэффициент замены кокса шунгитовой породой составил 1,0 - 1,2 кг/кг. Себестоимость чугуна уменьшилась на 130 руб/т.

Таким образом, применение шихты, согласно изобретению, приводит к сокращению расхода кокса и снижает себестоимость чугуна.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 821491, МКИ С 21 B 5/02, заявлено 14.06.79. Опубл. 15.04.81. БИ 14.

2. Авторское свидетельство СССР N 905285, МКИ C 21 B 5/02, заявлено 11.09.79. Опубл. 15.02.82. БИ 6.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке литейного чугуна в доменных печах. Сущность изобретения заключается в том, что шихта для выплавки литейного чугуна включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: кокс 24-32, железная руда 0-35, металлодобавки 0-5,0, марганецсодержащие добавки 0-3,0, известняк 1,5 - 5,0, доломит 0,5-3,0, шунгитовая горная порода 0,5-3,0, окускованные железорудные материалы - остальное, причем отношение массы кремния в шунгитовой горной породе к массе железа железной руды и металлодобавок составляет 0,008-0,25. Наличие в шихте железной руды и металлодобавок облегчает восстановление кремния и его растворение в чугуне, снижает себестоимость чугуна. Использование в качестве кремнийсодержащей добавки шунгитовой горной породы ускоряет восстановление кремния и переход его в чугун.

Шихта для выплавки литейного чугуна, содержащая кокс, окускованные железорудные материалы, флюс, кремний- и марганецсодержащие добавки, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит железную руду и металлодобавки, причем в качестве кремнийсодержащей добавки используют шунгитовую горную породу, а в качестве флюса - известняк и доломит при следующем соотношении компонентов мас.%:
Кокс - 24 - 32
Железная руда - 0 - 35
Металлодобавки - 0 - 5
Марганецсодержащие добавки - 0 - 3
Известняк - 1,5 - 5
Доломит - 1,5 - 3,0
Шунгитовая горная порода - 0,5 - 3,0
Окускованные железорудные материалы - Остальное
причем отношение массы кремния в шунгитовой горной породе к массе железа в железной руде и металлодобавках составляет 0,008 - 0,25.