[go: up one dir, main page]

RU2009207C1 - Composite burden material for producing high-quality steel - Google Patents

Composite burden material for producing high-quality steel Download PDF

Info

Publication number
RU2009207C1
RU2009207C1 SU5017740/02A SU5017740A RU2009207C1 RU 2009207 C1 RU2009207 C1 RU 2009207C1 SU 5017740/02 A SU5017740/02 A SU 5017740/02A SU 5017740 A SU5017740 A SU 5017740A RU 2009207 C1 RU2009207 C1 RU 2009207C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
ore
pellets
range
cast iron
Prior art date
Application number
SU5017740/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.А. Дорофеев
Е.Ф. Мазуров
А.В. Макуров
А.Н. Панфилов
М.А. Цейтлин
Е.Н. Ивашина
Original Assignee
Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" filed Critical Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис"
Priority to SU5017740/02A priority Critical patent/RU2009207C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2009207C1 publication Critical patent/RU2009207C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: composite burden material contains metal base and iron-ore ingredient. Iron is used a metal base and iron-ore ingredient contains fluxed iron-ore concentrate pellets with CaO-MgO content within the range of 5-25 % by weight. Pellet fraction size is within the range of 5-15 mm. Iron-ore pellets are closed by melting iron with the iron-pellet ratio within the range of (3: 5): 1. EFFECT: increased quality of steel. 2 cl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шихтовым металлургическим материалам для производства стали. The invention relates to ferrous metallurgy, namely to charge metallurgical materials for steel production.

Известен шихтовый металлический материал для науглероживания при производстве стали, содержащий механическую смесь стальной или чугунной стружки (20-40 мас. % ) с коксующимся малозольным углем (40-60 мас. % ) и пористым коксом. Known charge metal material for carburization in steel production, containing a mechanical mixture of steel or cast iron shavings (20-40 wt.%) With coking low-ash coal (40-60 wt.%) And porous coke.

Недостатком является ограниченное количество металлического компонента, например чугунной стружки, основного поставщика материала при широкомасштабном применении в металлургии стали. Кроме того, допускается использовать либо чугунную, либо железную стружку, что существенно ухудшает стабильность химического состава материала и, следовательно, вносит элемент нестабильности в течение сталеплавильного процесса. Кроме того, шихта вносит много вредных элементов - фосфора, серы, цветных металлов. The disadvantage is the limited amount of the metal component, such as cast iron shavings, the main supplier of the material for large-scale use in steel metallurgy. In addition, it is allowed to use either cast iron or iron shavings, which significantly impairs the stability of the chemical composition of the material and, therefore, introduces an element of instability during the steelmaking process. In addition, the mixture introduces many harmful elements - phosphorus, sulfur, non-ferrous metals.

В черной металлургии широко известен и применяется стабильный по составу, содержащий не менее 95 мас. % железа, шихтовый металлический материал - чугун, например, передельный ГОСТ 805-80. In ferrous metallurgy, it is widely known and stable in composition, containing at least 95 wt. % iron, charge metal material - cast iron, for example, redistributable GOST 805-80.

Применение чугуна, хотя и улучшает качество шихты, например, по цветным примесям, тем не менее вносит много фосфора и серы. The use of cast iron, although it improves the quality of the mixture, for example, by color impurities, nevertheless contributes a lot of phosphorus and sulfur.

Окисление углерода и фосфора, вносимых чугуном и др. компонентами шихты, производится окислами железа шихтового расплава. Oxidation of carbon and phosphorus introduced by cast iron and other components of the charge is produced by iron oxides of the charge melt.

Для организации металлургического передела необходимое количество оксидов железа вводят специальными присадками железной руды во время завалки и по ходу процессов рафинирования. Повышенный расход шлакообразующих при использовании чугуна ухудшает технико-экономические показатели процесса. Кроме того, в процессе плавления чугуна происходит поверхностное окисление "чушек", брикетов, уменьшение углерода (с 4 до 0,5-0,6 мас. % ). To organize the metallurgical redistribution, the necessary amount of iron oxides is introduced with special additives of iron ore during filling and during refining processes. The increased consumption of slag-forming materials when using cast iron worsens the technical and economic indicators of the process. In addition, in the process of cast iron melting, surface oxidation of "ingots", briquettes, and carbon reduction (from 4 to 0.5-0.6 wt.%) Occur.

В результате этого скорость плавления шихты и окисление примесей снижается. As a result of this, the charge melting rate and the oxidation of impurities are reduced.

Важнейшим элементом ускорения металлургических процессов является быстрое шлакообразование. Лимитирующим фактором этого процесса является растворение извести в оксидном расплаве. The most important element in accelerating metallurgical processes is rapid slag formation. The limiting factor of this process is the dissolution of lime in an oxide melt.

Известно, что благоприятные условия для растворения извести создаются при

Figure 00000001
≥ 1 .It is known that favorable conditions for the dissolution of lime are created when
Figure 00000001
≥ 1.

Окисление кремния чугуна увеличивает (SiO2). Это ухудшает отношение Σ (FeO)/(SiO2). Образуются тугоплавкие ортосиликаты кальция типа (СаО)2 ˙SiO2 (tпл ≥2000оС) на внешней оболочке кусочков извести. Шлак становится гетерогенным. Удаление вредных примесей ([P] , [S] , [H] и др. ) и окисление углерода чугуна замедляется.The oxidation of silicon cast iron increases (SiO 2 ). This worsens the ratio Σ (FeO) / (SiO 2 ). Refractory calcium orthosilicates of the type (CaO) 2 ˙ SiO 2 (t PL ≥2000 о С) are formed on the outer shell of lime pieces. Slag becomes heterogeneous. Removal of harmful impurities ([P], [S], [H], etc.) and oxidation of carbon in cast iron slows down.

Наиболее близким по технической сути и металлургическим результатам является шихтовая заготовка из чугуна и рудноугольных окатышей с соотношением (3-5): 1 соответственно с содержанием суммарного углерода, обеспечивающего полное восстановление окислов железа. The closest in technical essence and metallurgical results is a billet of cast iron and ore-carbon pellets with a ratio of (3-5): 1, respectively, with a total carbon content that ensures complete reduction of iron oxides.

Известный шихтовый материал имеет следующие недостатки. Known charge material has the following disadvantages.

1. При нагреве в первую очередь идет взаимодействие между оксидами железа и углеродным порошком внутри окатышей, так как частица руды и угольного порошка взаимно перемешены, находятся в непосредственном контакте и имеют высокую поверхность реагирования. В результате этого реакции железорудных окатышей с чугуном не получают должного развития. В стали по расплавлении имеется довольно высокий фосфор и сера. 1. When heating, the interaction between iron oxides and carbon powder inside the pellets is primarily observed, since the ore and coal powder particles are mutually mixed, are in direct contact and have a high reaction surface. As a result of this reaction, iron ore pellets with cast iron do not receive proper development. In steel, when melted, there is a fairly high phosphorus and sulfur.

2. Уголь, входящий в состав известного шихтового материала, имеет повышенное содержание серы, особенно, если в его "генезисе" донецкий уголь. Сера плохо удаляется по ходу окислительного процесса, особенно в мартеновской плавке. Коэффициент распределения серы Ls обычно не превышает 4-5. Повышенное содержание серы требует повышенного расхода шлакообразующих, увеличивает трудоемкость сталеплавильного процесса, длительность плавки. При выплавке высококачественной стали вызывает необходимость применения различных способов ковшевой десульфирующей обработки металла. Это увеличивает затраты на производство стали.2. Coal, which is part of the known charge material, has a high sulfur content, especially if Donetsk coal is in its “genesis”. Sulfur is poorly removed during the oxidation process, especially in open-hearth smelting. The sulfur distribution coefficient L s usually does not exceed 4-5. The increased sulfur content requires an increased consumption of slag-forming, increases the complexity of the steelmaking process, the duration of the smelting. When smelting stainless steel, it is necessary to use various methods of ladle desulfurization treatment of metal. This increases the cost of steel production.

Изобретение направлено на ускорение процессов плавления и рафинирования шихты и на стабилизацию технологических показателей процесса плавки при ее применении. The invention is aimed at accelerating the melting and refining of the charge and the stabilization of technological parameters of the melting process in its application.

Поставленная задача решается тем, что в качестве железорудного материала применяют офлюсованный железорудный концентрат, например окатыши с содержанием суммы СаО+MgO в пределах 5-25 мас. % , при этом частицы офлюсованного железорудного концентрата (ОЖРК) заплавлены в теле чугуна. Размер частиц ОЖРК находится в пределах 5-15 мм. The problem is solved in that the iron ore material is used fluxed iron ore concentrate, for example pellets with a total content of CaO + MgO in the range of 5-25 wt. %, while particles of fluxed iron ore concentrate (OZHRK) are melted in the body of cast iron. The particle size OZHRK is in the range of 5-15 mm

Сопоставление с прототипом позволяет сделать вывод о том, что композиционный шихтовый материал (КШМ) отличается от известного материала составом железорудного материала, который офлюсован с содержанием СаО+MgO в пределах от 5 до 25 мас. % , а частицы офлюсованного железорудного материала заплавлены в теле металлической основы (в чугуне) с размером частиц в пределах 5-15 мм. Comparison with the prototype allows us to conclude that the composite charge material (KShM) differs from the known material in the composition of the iron ore material, which is fluxed with a CaO + MgO content in the range from 5 to 25 wt. %, and particles of fluxed iron ore material are melted in the body of the metal base (in cast iron) with a particle size in the range of 5-15 mm.

При нагреве и плавлении такого шихтового материала происходит ускорение окисления углерода, фосфора и кремния шихты за счет образования активной дополнительной поверхности раздела "чугун-ОЖРК" с высоким содержанием FeO и основных окислов (СаО и MgO). When heating and melting such a charge material, the oxidation of carbon, phosphorus, and silicon of the charge is accelerated due to the formation of an active additional cast-iron-ZhRK interface with a high content of FeO and basic oxides (CaO and MgO).

Применение офлюсованного железорудного концентрата без угля с высоким FeO и суммой CaO+MgO = 5-25 мас. % позволяет ускорить процесс окисления углерода и рафинирования металла от серы и фосфора за счет поддержания в процессе расплавления и нагрева ванны оптимальных соотношений между (FeO), (СаО) и (SiO2).The use of fluxed iron ore concentrate without coal with high FeO and the amount of CaO + MgO = 5-25 wt. % allows to accelerate the process of carbon oxidation and metal refining from sulfur and phosphorus by maintaining the optimal ratios between (FeO), (CaO) and (SiO 2 ) during the process of melting and heating the bath.

Повышенная скорость окисления углерода чугуна усиливает перемешивание металлической ванны окисью углерода, ускоряя тепло- и массообменные процессы. При этом по мере окисления кремния шихты в плавке постоянно растет содержание SiO2. Применение ОЖРК позволяет сдерживать влияние SiO2, поддержания отношения

Figure 00000002
≥ 1 , необходимое для хорошего шлакообразования.The increased oxidation rate of cast iron carbon enhances the mixing of the metal bath with carbon monoxide, accelerating heat and mass transfer processes. In this case, as the silicon is oxidized, the content of SiO 2 in the smelting constantly increases. The use of FFA allows you to restrain the influence of SiO 2 , maintaining the relationship
Figure 00000002
≥ 1, necessary for good slag formation.

СаО и FeO из ОЖРК поступают в шлак и после полного расплавления металлической основы КШМ, поддерживают его рафинирующие качества. CaO and FeO from OZHRK enter the slag and after the complete melting of the metal base KShM, support its refining qualities.

Применение окатышей с размером 5-15 мм также усиливает обменные процессы. Например, при отношении чугун: ОЖРК, равном 4: 1, с размером окатышей в 12 мм поверхность реагирования составит около 1000 м2/т, что эквивалентно увеличивает поверхности "металл-шлак" в 40 раз.The use of pellets with a size of 5-15 mm also enhances metabolic processes. For example, with a cast iron: OLC ratio of 4: 1, with a pellet size of 12 mm, the reaction surface will be about 1000 m 2 / t, which equivalently increases the metal-slag surface by 40 times.

Характеристический размер ОЖРК находится в пределах 5-15 мм. При уменьшении ниже 5 мм приводит к резкому возрастанию межфазной поверхности и потенциальной опасности выбросов металла из печи (грозящие высокие скорости окисления углерода). Увеличение размера частиц более 15 мм приводит к существенному ослаблению механической прочности брикетов, падению металлургических преимуществ по сравнению с чугуном. The characteristic size of OZHRK is in the range of 5-15 mm. A decrease below 5 mm leads to a sharp increase in the interfacial surface and the potential danger of metal emissions from the furnace (threatening high rates of carbon oxidation). An increase in particle size of more than 15 mm leads to a significant weakening of the mechanical strength of the briquettes, a decrease in metallurgical advantages compared to cast iron.

П р и м е р. На конвейерной линии заливки чугуна в движущиеся формы засыпают окатыши офлюсованного железорудного концентрата состава: ≥80 мас. % - Fe2O3; CaO+MgO = 15 мас. % ; SiO2-Al2O3 = 4-5 мас. % и заполняют их жидким чугуном, далее застывшие "чушки", брикеты чугуна заваливают в составе шихты в 100 т сталеплавильную печь, например в количестве 150 - 350 кг/т стали, и расплавляют.PRI me R. On a conveyor line for casting iron, pellets of fluxed iron ore concentrate are poured into moving molds in moving forms: ≥80 wt. % - Fe 2 O 3 ; CaO + MgO = 15 wt. %; SiO 2 -Al 2 O 3 = 4-5 wt. % and fill them with molten iron, then solidified "ingots", cast-iron briquettes heaped in a mixture of 100 tons of steelmaking furnace, for example in the amount of 150 - 350 kg / ton of steel, and melted.

В таблице приведены примеры состава предложенного композиционного материала, не исключающего другие варианты в объеме формулы изобретения. The table shows examples of the composition of the proposed composite material, not excluding other options in the scope of the claims.

Из данных таблицы видно, что применение нового композиционного шихтового материала дает лучшие металлургические показатели на сталях, чувствительных к цветным и вредным элементам (Al, N и др. ), уменьшает время плавления и содержание серы и фосфора, стабилизирует процесс плавки, содержание углерода, увеличивает качество готовой стали (время до разрушения возрастает в несколько раз). (56) Авторское свидетельство СССР N 1250582, кл. С 21 С 5/52, 1986. The table shows that the use of the new composite charge material gives the best metallurgical performance on steels sensitive to non-ferrous and non-harmful elements (Al, N, etc.), reduces the melting time and sulfur and phosphorus content, stabilizes the smelting process, carbon content, increases the quality of the finished steel (time to failure increases several times). (56) Copyright certificate of the USSR N 1250582, cl. C 21 C 5/52, 1986.

Claims (2)

1. КОМПОЗИЦИОННЫЙ ШИХТОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ СТАЛИ, включающий чугун с заплавленными в нем железорудными окатышами при их соотношении (3 - 5) : 1, отличающийся тем, что в качестве железорудных окатышей используют офлюсованный железорудный концентрат с содержанием в нем CaO + MgO в пределах 5 - 25% . 1. COMPOSITE BASIC MATERIAL FOR THE PRODUCTION OF HIGH-QUALITY STEEL, including cast iron with iron ore pellets melted in it at their ratio (3 - 5): 1, characterized in that fluxed iron ore concentrate with CaO + MgO content in it is used as iron ore pellets 5 - 25%. 2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что окатыши офлюсованного железорудного концентрата берут фракцией 5 - 15 мм. 2. The material according to claim 1, characterized in that the pellets of the fluxed iron ore concentrate are taken in a fraction of 5-15 mm.
SU5017740/02A 1991-12-20 1991-12-20 Composite burden material for producing high-quality steel RU2009207C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017740/02A RU2009207C1 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Composite burden material for producing high-quality steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017740/02A RU2009207C1 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Composite burden material for producing high-quality steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009207C1 true RU2009207C1 (en) 1994-03-15

Family

ID=21592152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5017740/02A RU2009207C1 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Composite burden material for producing high-quality steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2009207C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2382085C1 (en) * 2008-10-01 2010-02-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Charge for remelting of vanadium-bearing steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2382085C1 (en) * 2008-10-01 2010-02-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Charge for remelting of vanadium-bearing steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2422253A1 (en) Refining agent and refining method
RU2258084C1 (en) Method of making steel in electric arc furnace
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
RU2009207C1 (en) Composite burden material for producing high-quality steel
RU2102497C1 (en) Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnace
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
RU2075513C1 (en) Method of steel melting in oxygen steel-making converters
GB1446021A (en) Method for the refining of molten metal
RU2566230C2 (en) Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal
RU2302471C1 (en) Method of making steel in electric arc steel melting furnace
RU2087545C1 (en) Method of melting of low-carbon steel
RU2280699C2 (en) Method of steel making in oxygen converter with slag remaining
RU2170270C1 (en) Filler for material destined for metallurgical production and method for preparing filler for material destined for metallurgical production
US4190435A (en) Process for the production of ferro alloys
KR100224635B1 (en) Slag deoxidation material for high purity steel making
RU2647432C2 (en) Method for steel making in oxygen converter
RU2294382C1 (en) Charge for smelting the steel in the arc-furnaces
RU2233890C1 (en) Method of making low-carbon steel in oxygen converter
RU2805114C1 (en) Steel melting method in electric arc furnace
RU2760903C1 (en) Method for steel melting in an electric arc furnace with acid lining
RU2087546C1 (en) Pig for metallurgical conversion
RU2152442C1 (en) Method of treatment of molten steel with slag
RU2091494C1 (en) Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel
RU2103381C1 (en) Method of smelting low-alloyed steel with vanadium
RU2343204C1 (en) Charge for steel melting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051221