Способ получения железа и его сплавов из железорудных материалов Советский патент 1982 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали и сплавов в электрических печах. Известен способ получения железа и его сплавов из железорудных матери алов, включающий загрузку, восстанов ление и расплавление шихты с использованием в печи остатка жидкого металла предыдущей плавки и использова нием восстановительной смеси 1. Недостатком данного способа является снижение производительности печи, так как после каждой плавки в печи остается 1/3-1/4 ч. жидкого металла, необходимого для нагрева восстановительной смеси. Кроме того, ис пользование восстановительной смеси приводит к увеличению себестоимости металла. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ выплав ки стали, включающий загрузку железо рудных материалов, металлического ло ма и последующую запивку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла 2J. Недостатком известного способа яв ляется снижение производительности печи за счет времени нагрева и растворения лома. Кроме того, при использовании указанного способа снижается качество стали за счет примесей цветных металлов, находящихся в металлическом ломе. Цель изобретения - увеличение производительности печи и снижение себестоимости металла. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения железа и его сплавов из железорудных материалов, включающему загрузку железорудных материалов, металлического лома, заливку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла, сначала в печь заливают жидкий чугун в количестве 30-40 вес.% шихты, после чего вводят расчетное количество железорудных материалов в виде рудноугольных окатышей и известь в количестве 5-15 кг на тонну, железорудных материалов. Окислы железа, находящиеся в окатышах, при нагреве их за счет тепла чугуна и электрической дуги активно восстанавливаются в твердом состоянии углеродом, находящимся в окатышах, по схеме Fe, О - Fev 0. - FeO-rFe. Таким образом, большая часть оки лов железа восстанавливается в твер дом состоянии по мере их нагрева до температуры плавления. Окислы желез не восстановленные в твердом состоя нии, переходят в расплав И восстана ливаются в жидком состоянии за счет углерода, кремния и марганца чугуна Ванна при этом интенсивно кипит, чт способствует хорсяяему перемешиванию металла. Для образования приемной ванны жидкого металла в печь вводится 3040% чугуна от веса шихты. Такое количество жидкого металла (чугуна) необходимо для нормального протекания процесса довосстановления окислов железа. Менее 30% чугуна от эеса шихты не обеспечивает достаточное количество восстановителей (yглepJЭД кремний и марганец) для довосстанЪв ления окислов железа. Более 40% чугуна от веса шихты вводить нецелесо образно с экономической точки эрения, так как чугун дороже железоруд ных окатышей. Железорудные мат ер и гиты содержат в своем составе пустую породу, которая представлена в основном кремнеземом. Для оишакования пустой породы с целью предотвращения разрушения основной футеровки печи и формирования активного по отйсаиению к фосфору шлака, в печь вместе с железорудными материалами вводят известь. При введении извести менее 5 кг на 1 т окатышей основность шлака снижается до 1, что затрудняет процесс удаления фосфора. Введение извести более 15 кг на 1 т окатышей вызывает значительное загущение шлака, что снижает его активность. После восстановления и расплавления необходимого количества железорудных материалов металл доводят до требуемых химического состава и температуры и выпускают из печи. П р и м е р. Плавку проводят в лабораторной однофазной электродуговой печи емкостью 60 кг. Б связи с тем, что в лабораторную печь нет возможности залить жидкий чугун, в riee загружают 20 кг чушкового чугуна и расплавляют. Состав чугуна следующий, %; С 4,3, Мп 0,7, Si 0,95, Р 0,035, S 0,03. После расплавления чугуна в печь вводят в три приема рудноугольные окатыши по 20 кг. за прием и известь по 0,3 кг за прием. Химический состав рудноугольных окатышей,%: Рворщ 60,5, FeO, 2,8, ,, 82,4, С 9,5, пустая порода 3,9. По расплавлению содержание углерода в металле составляет 0,08%, а количество закиси железа в шлаке не превышает 15%, что свидетельствует о высокой степени восстановления железа из его окислов. Длительность плавки при этом за вычетом времени, необходимого на расплавление чугуна, составляет 1 ч 40 мин. Производстйо железа и сплавов на его основе таким способом обеспечивает увеличение производительности плавильного агрегата, снижение расхода восстановителей, что способствует в конечном итоге снижению себестоимости выплавляемого металла. Формула изобретения Способ получения железа и его сплавов -из железорудных материалов, включающий загрузку железорудных материалов, металлического лома, заливку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи и снижения себестоимости металла, сначала в печь заливают жидкий чузгун в количестве 30-40 вес.% шихты, после чего вводят расчетное количество железорудных материалов в виде рудноугольных окатышей и известь в количестве 5-15 кг на тонну железорудных материалов. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 572504, кл. С 21 С 5/52, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР W 359275, кл. С 21 С 5/52, 1972.