Способ доменной плавки Советский патент 1981 года по МПК C21B5/02 

(54) ОТОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам получения предельного чугуна при доменной плавке глиноземсодержащих железных руд.

Шиболее близким по технической, сущности к npezuiaraeMOMy является способ выплавки чугуна из орско-халиловских глино: мистых руд посредством ввода в доменную ишхту дополнительных шлакообразуюищх - окиси магния и окиси кальция, что позволяет получить чугун (,0%) и высокогл1шоземнспл1 шлак (25-29% .

Наиболее существенным недостатком этого шособа является невозможность получения химически холодното (с низким содержанием кремния) чугуна при необходимом для конечного шлака физическом нагревеГО.

Цель изобретения - уменьшение содержания крем НИИ в чугуне менее 1,0% при плавке из гляноземсодержащих руд и повышение зффективности доменной плавки.

Цель достигается тем, что в способе доменной плавки TaKiix руд, включайяцем выплавку передельного чугуна и шлака, содержащего 15-

35% глинозема, 3-10% окнси магния, оснсяностью по CaO/SiOj 1,0-1,5, а также ввод в шихту фосфорсодержащих материале, поBepxHocTHo-aKTiffiHoe вещество (ПАВ) - фос фор в виде фосфорсодержащих материалов, вводят в доменную шихту в количестве, обеспечивающем отяа&ияе железа к фосфору в шихте 49,5-188.

Введение в железор удную щнх1у доменной печи ПАВ-фосфора направленно изменяет физи10ко-химические (жойства не только шлака, и металта. Уменьшаются вязкостные аюйства чугуна, межфазное натяжение на границе чугун - щлак увеличивается, что улучшает условия укрупнения капель металла и отделе15ния его от шлака (т. е. уменьшается время контакта чугуил и агаака). В у овиях доменной печя фосфор t№ переходит в шпак, поэтому, не участвуя в реакциях массооб1 юна и являла ПАВ, он блокирует реакцион20ную поверхность н замедляет реакции перехода примесей из шлака в металл. Следовательно, регулнрсшаяие межфазного натяжения системы металл-шпак путем ввода в шихту ПАВ псят38хсает кокцентрвдню кремния в чугуне. При плавке Орско-Халишсизских глиноземистых руд (отношение железа jc фосфору в дшхте равно 286) образуются чугуны, содержащне 2% хрома и до 1% никеля, последние не являются ПАВ, что не спосс ствует быстрому отделению метал ла от шлака ввиду низкого межфазного натяжения и в конешюм итоге не приводит к получению чугунов с нияснм содержанием кремния (до 1% и менее). По предлагаемому чаюсобу проведены лабораторные эксперименты для определения межфазйого натяжения (жстемы металл-шлак. В качестве исследуемых материалов использованы пробы чугуна с содержанием фосфора 0,3-2,0 вес.% и ишака с кремневым модулем (, - 0,95, основностью (CaO/SiOj,) 1,3 и содержанием окиси магния (ЛЛдО) - 7,6 вес.%. Чугуны и шпаки вьшлавлялись в лабораторной печи из шихты, состоящей из железорудных агломератов и определенного количества фосфорсодержащих материалов. Опыты проворились при 1500-1550 С. Получен П)1е значения межфазного натяжени представлены в табл. 1. Продолжение табл. 1 Из приведенных данных следует,-что введение ПАВ-фосфора увеличивает межфазное натяжение за счет блокирования части свободной поверхности, при этом наибольший эффект наблюдается при изменении отношения железа к фосфору в шихте 188-49,5. Предлагаемый способ осуществляется следукяцим образом. Загрузку ПАВ-фосфора в доменную печь осуществляют присадкой к железорудной части шихты фосфорсодержащего сырья в виде кускового материала (некондиционного феррофосфора, шлака кислородно-конверторного передела фосфористых чугунов, железофосфористых руд и концентратов, природных фосфоритов, фосфористых известняков и щ.) в количестве 0,2-99% от веса сухой железорудной шихты, обеспечивающем отношение железа к фосфору в шихте 188-49,5. Величину присадки ПАВ определяют из выражения

Реализация предлагаемого способа позволяет получать чугун с содержанием кремния менее 1,0%, что увеличивает эффективность конверторного передела чугунов. Выплавляемый прн этом доменный высокоглиноземистый шлак является ценным сьфьем для алюминиевой

Известный

Показатели способ.

Производство чугуна, т/сут Расход кокса, кг/т чугуна

Пороет производства чугуна, т/год

Экономия кокса, т/год

Экономический эффект (при цене кокса 36 руб. за тонну), руб.

и цементной прЬксытленности. Экономтеск1 | эффект от реализации способа, тределенный на основании расчетных технико-экономячеоснх показателей доменной плавки, составляет при работе одной печи объемом 3200 м свыше 500 тыс. руб. в год (см. табл. 3).

Таблица 3

Предлагаемый способ при использовании ПАВ

из фосфорита

Каратгуского

месторождения

6052,6 545,1

26827 14802

532872

7 8549878

Формула изобретенияплавки, отношение железа к фосфору в шихте

Способ доменкой плавки, включакицшподдерхошают равным 49,5- 88.

ввод в шихту фосфорсодержащих материалов.Источники информации,

отличающийся тем, что, с цельюпринятые во внимание при экспертизе

обешечения вьтпавки чугуна с содержанием 1. Доменный процесс по новейшим исслекремгаия менее 1,0% из глиноземсодержащихдованиям, М., Металлургиздат , 1963, с. 129руд и повышения эффективности доменной130.