Способ доменной плавки высокомагнезиального железорудного сырья Советский патент 1992 года по МПК C21B5/02 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве при выплавке передельного чугуна на высокомагнезиаль.- ных шлаках

Наиболее близким к предлагаемому является способ доменной плавки на магне- зиально-глиноземистых шлаках с содержанием АЬОз и МдО от 5 до 30% каждого, включающий вдувание высокотемпературного комбинированного дутья и поддержание температуры конечных шлаков на 200-300°С выше температуры ликвидуса.

Недостатком этого способа является необходимость перегрева шлаков с массовой долей магнезии более 19% выше 1500- 1530°С, определяющей нормальный тепловой уровень плавки чугуна, что требует дополнительного расхода кокса и снижает экономичность плавки.

При массовой доле магнезии 19% только шлаки с основностью (СаО/5Ю2) 0,7 и менее и при повышенном содержании гли- нозема имеют температуру ликвидуса или

начала кристаллизации (ТКр) 1300-1330°С отвечающую условиям работы печи на нормальном тепловом уровне С повышением содержания магнезии до 25% температура кристаллизации шлаков растет до 1390- 1400°С, что требует для успешной работы печи пеоегрева продуктов плавки (против нормального уровня нагрева) не менее чем на 60-70°С

Целью изобретения является снижение расхода кокса за счет оптимизации шлакового режима доменной плавки

Поставленная цель достигается тем что в предлагаемом способе включающем загрузку в печь шихты, вдувание высокотемпературного комбинированного дутья и поддержание температуры конечных шлаков на 200°С вь ше температуры ликвидуса в шихту дополнительно вводят борсодержа- щую добавку в количестве обеспечивающем в конечном шлаке отношение массовых долей оксида бора и магнезии в пределах 0,08-0,14, при этом отношение повышают

Ё

VI

О

ю

CJ

го

от 0,08 на 0,01 на каждый 1 % массовой доли магнезии свыше 19%

Заявляемые значения пределов отношения массовых долей оксида бора и магнезии в шлаке 0,08-0,14 обеспечивают температуру кристаллизации его 1300- 1330°С, позволяющую вести плавку на нормальном тепловом уровне без перегрева продуктов плавки, в связи с чем достигается экономия кокса А регулирование соотношения оксидов в зависимости от массовой доли магнезии повышение соотношения от 0,08 на 0,01 на каждый 1 % магнезии свыше 19% обеспечивает оптимальный расход в шихту борсодержащих добавок что позволяет экономить наряду с коксом и дефицитный оксид бора

Отличительным признаком предлагаемого способа является введение в шихту борсодержащей добавки в количестве обеспечивающем в конечном шлаке отношение массовых долей оксида бора и магнезии в пределах 0,08-0 14 и повышение этого отношения от 0,08 на 0,01 на каждый 1 % массовой доли магнезии свыше 19%

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом

В доменную печь, работающую на высокотемпературном комбинированном дутье загружают шихту включающую, например агломераты из концентратов руды Пионерского месторождения и высокомагнезиальной руды Таежного месторождения Агломераты берут в соотношении обеспечивающем по расчету получение доменного шлака с массовой долей магнезии 19-25% и по составу и выходу шлака определяют в соответствии с формулой изобретения необходимое количество борсодержащей добавки, вводимой в шихту При этом принимают коэффициент распределения бора между шлаком и чугуном (В %), % равным 21-24 После введения добавки определяют Ткр доменного шлака и в процессе плавки поддерживают его температуру на выпуске из печи на 200°С выше значения

Ткр

Характеристика высокомагнезиальных шлаков и передельного чугуна по результатам /абораторных плавок по предлагаемому способу в сравнении с прототипом приведена в таблице Коррекцию ВаОз в шла1 ах осуществляют добавлением в шихту датолитовой руды при коэффициенте распределения бора между шлаком и чугуном равным 23

Пример 1 Доменный шлак с массовой долей магнезии 19% по прототипу

имеет ТКр 1340°С - выше допустимой (1300-1330°С) для работы печи на нормальном нагреве горна (1500-1530°С) при выплавке передельного чугуна, что требует

перерасхода кокса

При введении в шихту борсодержащей добавки, обеспечивающей в соответствии с предлагаемым способом отношение в шлаке оксидов бора и магния 0,08, температура

кристаллизации Ткр шлака понизится до 1300°С и температура его на выпуске может быть понижена по сравнению с прототипом на 40°С

При поддержании в шлаке отношения

оксидов бора и магния меньше (0,07) или больше (0 09), чем по предлагаемому способу, шлак имеет Ткр удовлетворяющую условиям работы печи на нормальном нагреве горна Но при меньшем соотношении указанных оксидов получается некондиционный по бору чугун Содержание бора в нем составляет 0,019% тогда как по условиям сталеплавильного передела для получения легированной бором стали концентрация

бора в передельном чугуне должна составлять не менее 0,02% Для увеличения концентрации бора в чугуне требуется повышение нагрева продуктов плавки что связано с дополнительным расходом кокса

Повышение значения отношения оксидов бора и магния в шлаке сопряжено с перерасходом борсодержащей добавки, увеличивающим выход шлака, что также влечет повышение расхода кокса на выплавку чугуна

Пример 2 Шлак с массовой долей магнезии 22% по предлагаемому способу должен иметь отношение оксидов бора к магнию, равное 0 11 При этом температура

его на выпуске из печи может быть ниже

чем по прототипу, на 70°С

При меньшем отношении массовых долей оксидов (0 10) шлак будет иметь на выпуске температуру выше нормальной, что обусловливает перерасход кокса

Поддержание в шлаке отношения массовых долей оксидов бора и магния выше, чем по предлагаемому способу (0,12), не

улучшает шлакового режима плавки, но связано с перерасходом борсодержащей добавки и также повышает расход кокса

Пример 3 В шлаке с массовой долей магнезии 25% по предлагаемому способу

необходимо поддерживать отношение массовых долей оксидов бора к магнию, равным О 14 При этом температура шлака на выпуске может быть ниже, чем по прототипу, на 60 С, что позволяет снизить расход кокса на выплавку чугуна

Поддержание в шлаке отношения массовых долей оксидов бора к магнию ниже (0,13) и выше (0 15) чем по предлагаемому способу, так же как и в примере 2 сопряжено с перерасходом кокса и борсодержащей добавки

Таким образом при выплавке передельного чугуна на шлаках с массовой долей магнезии 19-25% введение в шихту борсодержащей добавки в количестве обеспечивающем в конечном шлаке отношение массовых долей оксида бора и магнезии в пределах 0 08-0 14 и повышение отношения от 008 на 001 на каждый 1% магнезии свыше 19% позволяет снизить температуру шлака на выпуске из печи на 40-70°С что снижает расход кокса на 6 11 кг/т чугуна

Формула изобретения Способ доменной плавки высокомагне зиального железорудного сырья преимущественно на шлаках с массовой долей

магнезии 19-25% включающий загрузки в печь шихты вдувание высокотемпературно го комбинированного дутья и поддержание температуры конечных шлаков на 200°С вы ше температуры ликвидуса отличаю0 щи и с я тем что с целью снижения расхода кокса за счет оптимизации шлакового режи ма доменной плавки в шихту дополнитель но вводят борсодержащую добавку в количестве обеспечивающем в конечном

5 шлаке отношение массовых долей оксида бора и магнезии R пределах 0 08-0 14 при этом отношение повышают от 0 08 на 0 01 на каждый 1 % массовой доли магнезии свы ше 19%

Использование при выплавке передельного чугуна преимущественно на шлаках с массовой долей магнезии 19-25% Сущность изобретения в конечном шлаке поддерживают отношение массовых долей оксида бора и магнезии в пределах 0 08- 0,14, повышая его от 0 08 на 0,01 на каждый 1 % массовой доли магнезии свыше 19% путем введения в шихту борсодержащей добавки 1 табл

Характеристика высокомагнезиальных доменных шлаков и концентрация бора в чугуне рот плавке по предлагаемому способу в сравнении с прототипом

Концентра

ция бора в

чугуне %

О

0020 0019 0021

О

0031 О 030 0032

О

0047 0045 0052