Доменный присад для комплексного легирования чугуна Советский патент 1985 года по МПК C22B1/14 C21B5/00 

ас

К5

О 00 Oi 1 Изобретение относится к черной металлургии конкретнее к производству легированных хромом, ванадием и титаном чугунов, получаемых в доменных печах из комплексных руд. Цель изобретения - снижение интенсивности греналеобразования, повышение извлечения в чугун железа и легирующих компонентов и снижение расхода кокса.. В качестве доменного присада для комплексного легирования чугуна используют донные остатки ванадиевого шлака, включающие окислы ж(2леза, ванадия, хрома, титана, марганца, кремния, а также гранулы металлического железа и углерод, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Окислы железа 15-25 Окислы ванадия 5-10 Окислы хрома 3-7 Окислы титана 3-7 Окислы марганца 3-7 Окислы кремния 8-12 Углерод0,4-1,5 Гранулы металлиОстальноеI ческого железа 1 При этом гранулы металлического железа имеют преимущественно сфери ческую форму средним диаметром 0,2-5 см и состоят из двух слоев, внутренний из которых представлен металлическим железом, а внешний, прочно сцепленный с внутренним, тв дым раствором химически устойчивог комплексного шпинелида в силикатах железа при их соотношении 1:(1-1,5 Указанный материал отличается от известных более высоким уровнем (в несколько раз) в нем концентрац окислов ванадия, а также хрома,, а также значительно больше содеряшт металлического железа, и меньше углерода. В совокупности эти изменения благоприятно сказываются (при испо зовании предлагаемого материала в шихте доменной плавки титаномагнетитовых руд) на показателях, уме шая интенсивность греналеобразования, повышая извлечения железа и легирующих компонентов, снижая расход кокса. Этому прежде всего способствует повьшение в присадеколичества металлического железа в гранулах, которое существенно снижает содер6жание закиси железа в первичных шлаках и, следовательно, уменьшает возможности образования тугоплавких накоплений оксикарбонитридов на поверхности кокс-ишак. Кроме того, повышение содержания металлического железа способствует улучшению схода материалов, увеличивая пропускную способность горна печи. Другим преимуществом присада является то, что он снижает способ-, ность первичных железистых шпаков формировать при контакте с углеродом гетерогенные газошлаковые взвеси, устойчивые в присутствии соединений титана. Это, в свою очередь, является следствием влияния входящих в состав материала окислов, хрома, титана и ванадия, существенно снижаюцщх в предлагаемом интервале активность закиси железа. При этом одновременное снижение в материале содержания углерода также способствует в конечном итоге уменьшению накопления оксикарбонитридов и, следовательно, гренали в горне печи. В совокупности все указанные соотношения и в первую очередь содержание металлического железа в материале и его гранулометрический, а также минералогический состав, покрывающей гранулы шлаковой связки, позволяет перенести преимущественный интервал м)нимального осаждения карбонитридной фазы в горне печи в зону более высоких температур. Это позволяет провести плавку титаномагнетитов более горячо и повысить температуру чугуна не повьш1ая расхода кокса. Предлагаемый материал получают следующим образом. Обычно после продувки ванадиевого чугуна в конверторе ванадиевый шлак отделяют от полученного металла углеродистого полупродукта без предварительного выполнения каких-либо технологических операций. По изобретению ванадиевьй шпак после отделения углеродистого полупродукта разогревают окислительным дутьем, подаваемым сверху или через днище конвертера. Разогретый шлак кантуют в шлаковню и после охлаждения и последующей магнитомеханической его разделки вьщеляют так называемые донные остатки. 3 представляющие собой конгломерат гранул металла с окислами шлака, полученного при продувке. Этот материал и рекомендуется и пользовать в качестве присадки для доменной плавки титаномагнс;титов. Пример. В промьшшенной дом ной печи выплавляли легированный хромом, ванадием и титаном чугун из титаномагнетитовых РУД по обычн технологии (1-базовый вариант) с использованием присадки, принятой за прототип (II вариант) и с испол зованием предложенного материала (111 вариант). Основная железорудная часть шихты состояла из окатышей и агломерата из титаномагнетитовых руд Качканарского месторожде ния. Технологические показатели работы доменной печи по этим трем вариантам приведены в табл. 1, из которой следует, что предложенн присад позволяет заметно повысить извлечение из сырья чугун железо 86 и легирующие компоненты,снизить расход кокса и увеличить тештературу чугуна. Повышение извлечения железа и других компонентов в чугун показывает, что этот материал способствует снижению развития процессов греналеобразования, что приводит к снижению потерь чугуна со шлаком. Преимуществом предлагаемого материала является то, что при прочих равных условиях он позволяет реализовать более горячий ход доменного процесса и, следовательно, повысить температуру чугуна, чего не достигается при использовании известных материалов. Из данных табл. 2 следует однако, что отмеченные показатели достигаются при определенном соотношении компонентов, образующих материал, гранулометрическом составе металлической составляющей и минералогическом составе шлаковой связки. Таблица 1

Применение донных остатков ванадиевого шпака - отходов комплексной пирометаллургической и физико-механической обработки, содержащих, мас.%: 15-25 Окислы железа 5-10 Окислы ванадия 3-7 Окислы хрома 3-7 Окислы титана 3-7 Окислы марганца 8-12 Окислы кремния 0,4-1,5 Углерод Гранулы металли ческого железа Остальное (П в качестве доменного присада для комплексного легирования чугуна.

Расход присадки, кг/тПроизводительность, т/су

Расход кокса, кг/т

Содержание железа

в шихте с учетом

присадки, %

Содержание в чугуне, %:

кремния

марганца

ванадия

хрома

титана

фосфора

серы

20

90

2150

2095

460

476

55,4 56,5

Содержание в шлаке, СаО

Сг,0

У

TiO

Выход пшака Извлечение,

железа

хрома

ванадия

титана Температура

Продолжение табл. 4