Способ получения флюса для сталеплавильного производства — SU 1745770 (original) (raw)
(5)5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬС К АВТО ия, обла епятств ньвы- уде ГОСУДАРСТВЕН.ЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Новолипецкий металлургический комбинат(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛЮСА ДЛЯСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам полученияфлюсов специальных составов для интенсификации процесса шлакоабразования приконвертировании чугуна,В кислородно-конвертерном производстве для улучшения шлакового режимаплавки используются различные виды флюсов, В состав флюсов входят окислы железа,которые способствуют более раннему наведению шлака за счет ускорения ассимиляции извести.В период интенсивного обезуглероживания выделяющийся при этом СО восста-.навливает из шлака окислы железа и шлаксворачивается, при этом увеличивается угарметалла, ухудшается десульфурация и дефосфорация. Особенно часто сворачиваниешлака наблюдается при конвертированиичугуна с низким содержанием марганца,окислы марганца в шлаке в период интен(57) Использование: черная металлургия, в частности в способах получения флюсов специальных составов для интенсификации процесса шлакообразования при конвертировании чугуна. Сущность изобретения: в трубчатую печь подают известняк совместно с добавочным материалом, содержащим кремнезем, окись кальция, окислы Ге, окислы марганца с отношением МпО/3102 = = 2-2,5 и твердый углерод - топливо 10- 15. Расход добавочного материала составляет 10-15 от массы всей шихты, загружаемой в печь. Шихту обжигают в печи, поддерживая при этом температуру факела 1400-1500 С, 3 табл,сивного обезуглероживан дая ме шей восстановимостью пр уют сворачиванию шлака,.Известные способы получения флюса для конвертерного производства не позволяют получить продукт с достаточным содержанием окислов марганца без существенного снижения качества иэ-за сокого содержания в марганцевой р окислов кремния.Известен способ получения флюса для сталеплавильного производства, включая обжиг в трубчатой печи материала. состоящего из известняка с ферритной добавкой, содержащей не более 1-Зоь кремнезема, с отношением окиси железа к окиси кальция в ней, равным 2-3, количество добавки составляет 20-30 от общей массы материала, загружаемого в печь, а температура факела в зоне обжига поддерживается в пределах 1400-1500 С.Однако известный способ получения флюса не позволяет получать продукт, обеспечивающий гетерогенный, жидкоподвижный шлак в период интенсивного обезуглероживания, флюс обеспечивает только ранее шлаконаведение за счет ускорения ассимиляции извести.,Высокая скорость процесса обезуглероживания в середине продувки приводит к большому выделению СО, который в виде газовых пузырьков проходит через слой жидкоподвижного шлака, имеющего высокую температуру в пределах 1550-1650 С. Большая контактная поверхность гаэ-шлак и наличие соответствующих термодинамических условий для реакции восстановления ГеО приводит к значительному опережению ее скорости по сравнению со скоростью реакции окисления железа до РеО. В результате в шлаке резко уменьшается количество окислов железа и шлак сворачивается. Состав шихты для спекания флюса соответствует на тройной диаграмме плавкости СаО-РеОсоставу конвертерных шлаков,Целью изобретения является уменьшение износа,футеровки в печи и улучшение шлакового режима кислородно-конвертерной плавки.Поставленная цель достигается тем, что в обжиговую печь совместно с известняком подают материал, содержащий окислы марганца, с молярным отношением МпОЮ 02 = =2-2,5, содержащий 10-15 твердого топлива, расход материала 10-15 от массы всей шихты.Предлагаемый способ получения флюса заключается в совместном обжиге известняка и добавочного материала, содержащего окислы марганца 30-40 ои углерода твердого топлива 10-15%.Присутствие углерода твердого топлива необходимо для предотвращения возможности окисления Мп 0 и Мпэ 01 до Мп 02, что сопровождается большим расходом тепла. При взаимодействии углерода с кислородом газовой Фазы образуется СО, который, вступая во взаимодействие с высшими окислами Мп 02 и Мг 1 Эз, восстанавливает их до МпзОа, а при температурах более 700 - 800 С протекает непрямая реакция восстановления МпзО, Наличие остаточного углерода во Флюсе способствует уменьшению его охлаждающего эффекта в конвертерной плавке,Во флюсе, содержатся не окислы железа, а окислы марганца до 10 о . Термодинамически восстановление окислов марганца из шлака в условиях конвертерной плавки газообразным СО невозможно, В период35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 интенсивного обезуглероживания при резком уменьшении содержания эакиси железа в шлаке наличие оксидов марганца, имеющих аналогичные свойства с вюститом в шлаке, препятствует его сворачиванию.Замена в составе шихты окислов железа окислами марганца приводит к увеличению стойкости футеровки трубчатой печи. Это обусловлено тем, что окислы железа являются более легкоподвижными, обладая меньшей вязкостью при данных температурах, и, следовательно, большей капиллярной проникающей способностью.Материал, содержащий оксиды марганца и твердое топливо, можно приготовить из смеси марганцевых концентратов и коксика фракции 0-10 мм. В качестве готового материала можно использовать шламы, образующиеся при производстве доменного ферромарганца, содержащие %; СаО 5-7;8102 14-16; Ее 20 з 6-9: МпО+ МпзОд 30.40: С 10-15. Марганецсодержащую добавку подают в загрузочный конец обжиговой печи в низкотемпературную зону.В. низкотемпературной зоне происходит испарение гигроскопической влаги материала, разложение Са(ОН)2, при температуре более 600 оС начинают образо-вываться ферриты кальция, которые в контакте с 810 и МпО распадаются, образуя легкоплавкие соединения эвтектического состава Мп 0-8102, 21-еО 8102 - 102, 2 СаО810 г - Ре 0. Происходит частичное выгорание свободного кислорода в газовой фазе. Горение топлива продолжается до зоны высоких температур, где расплавление марганецсодержа щего материала при 1150-1200 С препятствует контакту кислорода газовой фазы с углеродом, Расплав, содержащий окислы марганца, пропитывает куски извести на глубину 3-15 мм.Наличие оболочки, состоящей преимущественно из окислов марганца, повышает степень черноты поверхности кусков извести, сокращается время обжига и повышается производительность обжиговой печи.При крупности извести 20-40 мм количество материала, содержащего 30-40 окислов марганца, должно составлять 10- 156 от общей массы загружаемого в печь материала. Такой расход марганецсодержащих добавок соответствует оптимальному . содержанию МпО во флюсе и не приводит к образованию настыли во вращающейся печи,Получаемый при совместном обжиге флюс является высокоэффективным шлако. образующим материалом, использование которого в кислородно-конвертерном производстве позволит исключить сворачива1745770 Таблица 1 ние шлака в период интенсивного обеэуглероживания, Корочка иэ оксидов марганцана поверхности кусков извести имеет большую прочность, что уменьшает пылевыделение и разрушение при транспортировке,значительно снижает гидратацию продуктапри хранении,П р и м е р 1. Проводят лабораторныеисследования возможности получения.флюса пропиткой образцов извести фракции20-40 мм расплавом, при совместном нагреве кусочков известняка и колошниковойпыли, образующейся при выплавке ферромарганца. Состав известняка, мас. :ГеО 0,77; 902 0-76; СаО 54,09; п.п,п. 43,2.Состав колошниковой пыли, мас. 6: Ре 6,91;ЕеО 1.16; ГейОз 8.89; СаО 6,67; ЗЮг 14,91;М 90 1,44; МпО 32,61; А 20 з 2,64; 3 0,52;С 12, 19; п.п.п. 12,3.Результаты влияния температуры и времени обжига на глубину пропитки представлены в табл. 1.Опытные данные свидетельствуют, чтов условиях трубчатых печей со временемпребывания материала 15-20 мин в зонеобжига при температуре факела 14001500 С процесс образования флюса проходит успешно.П р и м е р 2. Проводят лабораторныейсследования скорости пропитки.хромомагнезитовой футеровки и ее растворения врасплавах ферритов и манганатов,Измеренная вибрационным вискоэиметром вязкость расплавов ферритов представлена в табл. 2П р и м е р 3. Для изучения скоростирастворения изготовляют цилиндры иэ хромомагнезитового кирпича диаметром 10 мм, которые на штоке опускают в расплав и вра щают со скоростью 40 об/мин в течение 10мин. После извлечения измеряют средний остаточный диаметр, что и явилось критерием скорости растворения.Результаты опытов даны в табл. 3.10 Использование флюса, полученного попредлагаемой технологии, позволит за счет улучшения шлакового режима конвертерной плавки увеличить выход годной стали, сократить время продувки, улучшить качест во металла, уменьшить расход плавиковогошпата.Формула изобретения Способ получения флюса для сталеплавильного производства, включающий со вместный обжиг в трубчатой печиизвестняка и добавочного материала, содержащего кремнезем, окись кальция, окислы железа, и поддержание температуры факела в зоне обжига в пределах 1400- 25 1500 С,отличающийсятем,что,сцельюуменьшения износа футероеки в печи и улучшения шлакового режима в сталеплавильном производстве, в добавочный материал дополнительно вводят 10-15 ф 30 углерода твердого топлива и окислов марганца до получения в нем молярного отношения МЯО/902, равного 2-2.5, при этом добавочный материал загружают в печь в количестве 10-15 от общей массы обжига емых материалов.1745770 Таблица 2 Таблица 3 Редактор Н. Гунь Составитель Б. Шеп ехред М.Моргентал орректор О. Ципл изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гэга Заказ 2365 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитвта по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5