[go: up one dir, main page]

RU2114060C1 - Fluxed chrome-ore agglomerate - Google Patents

Fluxed chrome-ore agglomerate Download PDF

Info

Publication number
RU2114060C1
RU2114060C1 RU97107375A RU97107375A RU2114060C1 RU 2114060 C1 RU2114060 C1 RU 2114060C1 RU 97107375 A RU97107375 A RU 97107375A RU 97107375 A RU97107375 A RU 97107375A RU 2114060 C1 RU2114060 C1 RU 2114060C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
chrome
ferrochrome
chromium
agglomerate
Prior art date
Application number
RU97107375A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97107375A (en
Inventor
В.П. Чернобровин
Л.А. Дьяконова
Ю.И. Воронов
В.П. Зайко
Е.А. Гордеева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Челябинский электрометаллургический комбинат"
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 Открытое акционерное общество "Челябинский электрометаллургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Челябинский электрометаллургический комбинат"
Priority to RU97107375A priority Critical patent/RU2114060C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2114060C1 publication Critical patent/RU2114060C1/en
Publication of RU97107375A publication Critical patent/RU97107375A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: ferroalloy production. SUBSTANCE: fluxed chrome-ore agglomerate has chrome-spinellide, slag binding agent and, additionally, forsterite at the following ratio of components, wt.-%: slag binding agent, 20-30; forsterite, 5-10; metal inclusions, 0.5-0.9; and chrome-spinellide, the balance. Invention is used for ferrochrome production. EFFECT: decreased smelting time of ferrochrome and specific electric energy consumption. 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству ферросплавов, а именно к материалам для получения феррохрома. The invention relates to the production of ferroalloys, and in particular to materials for producing ferrochrome.

В настоящее время для получения феррохрома всех марок (высокоуглеродистый, среднеуглеродистый и низкоуглеродистый) применяют природную хромовую руду, добытую в рудном карьере или подвергнутую дроблению и сепарации, к которой перед загрузкой в плавильную печь подшихтовывают восстановитель (кокс, ферросиликохром, ферросилиций и т.д.) и флюс (кварцит, известь). At present, to produce ferrochrome of all grades (high-carbon, medium-carbon, and low-carbon), natural chrome ore mined in an ore quarry or crushed and separated is used, to which a reducing agent (coke, ferrosilicochrome, ferrosilicon, etc.) is blended before being loaded into the smelter. ) and flux (quartzite, lime).

Выбор видов применяемых восстановителей и флюсов зависит от марки получаемого феррохрома. (Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1985, с. 199-212). The choice of types of reducing agents and fluxes used depends on the brand of ferrochrome obtained. (Ryss M.A. Production of ferroalloys. M .: Metallurgy, 1985, p. 199-212).

Недостатками хромовой руды, используемой в качестве основного рудного компонента в составе шихты для выплавки феррохрома, являются:
1. Низкая скорость шлакообразования в процессе выплавки феррохрома вследствие того, что в хромовой руде пустая порода содержится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления. Таким образом, наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в руде содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
The disadvantages of chrome ore used as the main ore component in the composition of the mixture for smelting ferrochrome are:
1. The low rate of slag formation in the process of smelting ferrochrome due to the fact that in the chrome ore the gangue is contained in the form of serpentine containing 40-50% MgO and having a high melting point. Thus, along with refractory chrome spinels, the ore also contains refractory serpentine, which complicates the formation of the liquid phase from which chromium is reduced.

2. Низкая скорость процесса восстановления хрома из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO, в ходе выплавки феррохрома в электродуговых и рудовосстановительных печах, что приводит к повышению продолжительности плавки и увеличению удельного расхода электроэнергии для получения феррохрома. В процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома это связано с тем, что кусковая хромовая руда непроницаема для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты. В ходе силикотермического восстановления хрома это связано с тем, что тугоплавкая руда плохо растворяется в шлаковом расплаве и медленно реагирует с восстановителем. 2. The low speed of the process of chromium reduction from magnesia chromium ore containing more than 20% MgO during the smelting of ferrochrome in electric arc and ore reduction furnaces, which leads to an increase in the duration of smelting and an increase in the specific energy consumption for producing ferrochrome. In the process of smelting high-carbon ferrochrome, this is due to the fact that lumpy chrome ore is impermeable to CO gas, which passes from the lower horizons of the furnace bath through the charge layer. During silicothermal reduction of chromium, this is due to the fact that refractory ore is poorly soluble in slag melt and slowly reacts with a reducing agent.

3. Наличие в руде большого количества (более 20%) мелкой фракции (-20 мм) делает шихту непроницаемой для отходящего газообразного монооксида углерода и даже при небольшом содержании влаги (до 4%) процесс плавки сопровождается сильными обвалами около электродов и выбросами значительного количества шихты из ванны печи. 3. The presence in the ore of a large amount (more than 20%) of a fine fraction (-20 mm) makes the charge impervious to the outgoing gaseous carbon monoxide and even with a small moisture content (up to 4%), the smelting process is accompanied by strong landslides near the electrodes and emissions of a significant amount of charge from the bath tub.

Известны следующие хроморудные материалы для получения феррохрома. The following chromium-ore materials for producing ferrochrome are known.

1. Брикеты, состоящие из мелкой хромовой руды, бентонита и воды, диаметром 20 мм (Брикеты для получения высокоуглеродистого феррохрома с низким содержанием серы и высоким содержанием кремния. Японский патент, кл. 10J61, N 49-32165, заявл. 24.01.70, опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 5В198 П). 1. Briquettes, consisting of fine chrome ore, bentonite and water, with a diameter of 20 mm (Briquettes for high-carbon ferrochrome with low sulfur and high silicon content. Japanese patent, CL 10J61, N 49-32165, declared. 24.01.70, publ. RZ "Metallurgy", 1975, ref. 5B198 P).

2. Окатыши, состоящие из хромовой руды коксика и бентонита. (Производство окатышей из хромовой руды. Японский патент 10G1, N 49-23448, заявл. 24.07.69, опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 3В132 П). 2. Pellets consisting of chrome ore coke and bentonite. (Production of pellets from chrome ore. Japanese patent 10G1, N 49-23448, application. 24.07.69, publ. RZ "Metallurgy", 1975, ref. 3B132 P).

3. Окатыши, состоящие из хромовой руды и углеродистого восстановителя. (Способ получения высокоуглеродистого феррохрома. Патент США, кл. 75-3, N 3849114, заявл. 14.09.73. Опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 8В241 П)
4. Полувосстановленные брикеты, состоящие из хромовой руды со степенью восстановления более 30% (Способ получения высокоуглеродистого феррохрома. Японский патент кл. J10177, N 3-2933, опубл. Бюллетень "Изобретения за рубежом", 1992, 1 - 48).
3. Pellets consisting of chrome ore and carbon reducing agent. (A method of obtaining high-carbon ferrochrome. US patent, CL 75-3, N 3849114, decl. 09/14/73. Publ. RZ "Metallurgy", 1975, ref. 8B241 P)
4. Semi-restored briquettes consisting of chrome ore with a degree of reduction of more than 30% (Method for producing high-carbon ferrochrome. Japanese patent CL J10177, N 3-2933, publ. Bulletin "Inventions Abroad", 1992, 1 - 48).

В качестве прототипа принят агломерат, состоящий из хромовой руды. (Способ производства феррохрома в доменной печи. Патент США, кл. 75/130.5, N 4106929, заявл. 6.12.77, опубл. РЖ "Металлургия", 1979, реф. 5 В227 П). As a prototype adopted agglomerate consisting of chromium ore. (Method for the production of ferrochrome in a blast furnace. US patent, CL 75 / 130.5, N 4106929, decl. 6.12.77, publ. RZ "Metallurgy", 1979, ref. 5 V227 P).

Недостатки состава агломерата, представленного в качестве прототипа:
1. Агломерат, состоящий из хромовой руды, обладает низкой скоростью шлакообразования в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах вследствие того, что в агломерате, изготовленном из хромовой руды, пустая порода находится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления, т.е. наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в агломерате содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
The disadvantages of the composition of the agglomerate, presented as a prototype:
1. Agglomerate, consisting of chromium ore, has a low slag formation rate in the process of smelting ferrochrome in ore reduction furnaces due to the fact that in the agglomerate made of chromium ore, the gangue is in the form of serpentine containing 40-50% MgO and having a high melting point , i.e. Along with refractory chrome spinels, the agglomerate contains refractory serpentine, which makes it difficult to form a liquid phase from which chromium is reduced.

2. Низкая скорость процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах это обстоятельство приводит к повышению продолжительности плавки и увеличению удельного расхода электроэнергии для получения феррохрома, так как в процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома частицы хромовой руды непроницаемы для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты. 2. The low speed of the recovery process of chromium from agglomerate made from magnesia chromium ore containing more than 20% MgO. In the process of smelting ferrochrome from such an agglomerate in ore reduction furnaces, this circumstance leads to an increase in the duration of smelting and an increase in the specific energy consumption for producing ferrochrome, since in the process of smelting high-carbon ferrochrome, chrome ore particles are impermeable to CO gas, which passes from the lower horizons of the furnace bath through a layer charge.

Сущность изобретения заключается в том, что офлюсованный хроморудный агломерат содержит хромшпинелид, шлаковую связку и дополнительно форстерит при следующем соотношении компонентов, мас.%: шлаковая связка 20-30; форстерит 5-10; металловключения 0,5-0,9; хромшпинелид - остальное. The essence of the invention lies in the fact that the fluxed chrome ore sinter contains chrome spinelide, a slag binder and additionally forsterite in the following ratio of components, wt.%: Slag binder 20-30; forsterite 5-10; metal inclusions 0.5-0.9; chrome spinelide - the rest.

Агломерат обладает открытой и закрытой пористостью, равной 15-25% при соотношении объемов открытой и закрытой пористости 1: (0,1-0,2). Agglomerate has an open and closed porosity equal to 15-25% with a ratio of open and closed porosity of 1: (0.1-0.2).

Офлюсованный хроморудный агломерат получают нагревом до температуры 1500-1600oC смеси измельченной хромовой руды, с повышенным содержанием оксида магния (более 20%), мелкого коксика класса крупности не более 5 мм, кварцевого песка, а также мелких фракций отвального шлака высокоуглеродистого феррохрома класса крупности не более 5 мм, содержащего корольки высокоуглеродистого феррохрома. При нагреве смеси происходит взаимодействие серентина, входящего в состав хромовой руды, с кремнеземом и компонентами шлака высокоуглеродистого феррохрома с образованием жидкой фазы, из которой при охлаждении кристаллизуются следующие структурные составляющие: шлаковая связка, форстерит. Хромшпинелид хромовой руды переходит в жидкую фазу и при охлаждении в виде самостоятельной фазы распределен в объеме шлаковой связки и форстерита.Fluxed chrome ore sinter is obtained by heating to a temperature of 1500-1600 o C a mixture of crushed chrome ore, with a high content of magnesium oxide (more than 20%), fine coke of a particle size class of not more than 5 mm, quartz sand, and also fine fractions of dump slag of high-carbon ferrochrome of a particle size class no more than 5 mm containing kings of high-carbon ferrochrome. When the mixture is heated, the serine, which is part of the chromium ore, reacts with silica and components of the slag of high-carbon ferrochrome to form a liquid phase, from which the following structural components crystallize upon cooling: slag binder, forsterite. Chromium spinel of chromium ore passes into the liquid phase and, when cooled as an independent phase, is distributed in the volume of slag binder and forsterite.

Открытая и закрытая пористость образуется вследствие взаимодействия углерода коксика и карбидов высокоуглеродистого феррохрома, входящего в состав шлака высокоуглеродистого феррохрома, с оксидом железа серпентина и выделения газообразного диоксида углерода (CO2), который частично выходит за пределы и частично остается в объеме нагретой смеси до полного затвердевания смеси.Open and closed porosity is formed due to the interaction of coke carbon and carbides of high-carbon ferrochrome, which is part of the slag of high-carbon ferrochrome, with serpentine iron oxide and the release of gaseous carbon dioxide (CO 2 ), which partially goes beyond and partially remains in the volume of the heated mixture until it completely solidifies mixtures.

Обезуглероженные металловключения остаются в агломерате и в процессе выплавки феррохрома усваиваются металлом. Carburized metal inclusions remain in the sinter and are absorbed by the metal during the smelting of ferrochrome.

В процессе применения офлюсованного хроморудного агломерата для получения высокоуглеродистого феррохрома повышается скорость процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах снижаются продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии для получения феррохрома. В процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома частицы агломерата, обладающие открытой пористостью, проницаемы для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты. Нагретый до высокой температуры CO восстанавливает железо и хром из оксидов, входящих в состав агломерата, за счет чего увеличивается степень и скорость косвенного восстановления. In the process of using fluxed chromic ore sinter to obtain high-carbon ferrochrome, the rate of chromium reduction from agglomerate made from magnesia chromium ore containing more than 20% MgO increases. During the smelting of ferrochrome from such an agglomerate in ore-reducing furnaces, the melting time and the specific energy consumption for producing ferrochrome are reduced. In the process of smelting high-carbon ferrochrome, agglomerate particles with open porosity are permeable to CO gas, which passes from the lower horizons of the furnace bath through the charge layer. Heated to a high temperature, CO reduces iron and chromium from the oxides that make up the agglomerate, thereby increasing the degree and rate of indirect reduction.

Закрытая пористость снижает плотность шихты и, как следствие, улучшает теплообмен за счет сокращения потерь тепла через колошник печи и поглощения тепла нагретого отходящего газа без снижения прочностных характеристик агломерата в слое, находящегося в ванне рудовосстановительной печи. Closed porosity reduces the charge density and, as a result, improves heat transfer by reducing heat loss through the furnace top and absorbing heat from the heated exhaust gas without reducing the strength characteristics of the sinter in the layer located in the bath of the ore reduction furnace.

Шлаковая связка 20-30% и форстерит 5-10% в верхних горизонтах ванны печи при температуре 1500-1600oC переходят в жидкое состояние. В жидкой фазе хромшпинелид растворяется, что ускоряет массоперенос при взаимодействии оксидов хрома и железа хромшпинелида с твердым углеродом. Процесс восстановления хрома и железа начинается в верхних слоях ванны печи.Slag binder 20-30% and forsterite 5-10% in the upper horizons of the furnace bath at a temperature of 1500-1600 o C go into a liquid state. In the liquid phase, chrome spinelide dissolves, which accelerates mass transfer during the interaction of chromium and iron oxides of chrome spinelide with solid carbon. The process of chromium and iron reduction begins in the upper layers of the furnace bath.

Таким образом, агломерат предложенного состава обладает высокими скоростями шлакообразования в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах и процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах снижаются продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии. Thus, the agglomerate of the proposed composition has high rates of slag formation during the smelting of ferrochrome in ore reduction furnaces and the process of reducing chromium from an agglomerate made from magnesia chromium ore containing more than 20% MgO. During the smelting of ferrochrome from such an agglomerate in ore reduction furnaces, the duration of smelting and the specific energy consumption are reduced.

Если шлаковой связки менее 20%, то уменьшается прочность агломерата и скорость восстановления хрома твердым углеродом. If the slag binder is less than 20%, then the strength of the agglomerate and the rate of reduction of chromium by solid carbon are reduced.

Если шлаковой связки более 30%, то происходит расплавление агломерата с образованием большого количества жидкой фазы, из-за чего снижается массоперенос углерода к хромитам. If the slag binder is more than 30%, then the agglomerate melts to form a large amount of the liquid phase, which reduces the mass transfer of carbon to chromites.

Если форстерита менее 5% или более 10%, то увеличивается температура плавления шлаковой составляющей и процесс восстановления затягивается. If forsterite is less than 5% or more than 10%, the melting point of the slag component increases and the recovery process is delayed.

Промышленное осуществление офлюсованного хроморудного агломерата провели в условиях ОАО "ЧЭМК" на рудовосстановительной печи мощностью 16,5 МВА при выплавке высокоуглеродистого феррохрома. The industrial implementation of the fluxed chrome ore sinter was carried out under the conditions of OAO "ChEMK" on an ore reduction furnace with a capacity of 16.5 MVA in the smelting of high-carbon ferrochrome.

Для осуществления использовали офлюсованный хроморудный агломерат, приготовленный по трем вариантам из хромовой руды, содержащей 50% Cr2O3 и состоящей из 79,5% хромовых шпинелей и 20,5% серпентина (30% SiO2, 45% MgO), коксика (86% углерода), кварцевого песка (98% SiO2 и шлака высокоуглеродистого феррохрома (30% SiO2, 38% MgO, 15% Al2O, 15% металлических включений высокоуглеродистого феррохрома) путем спекания на агломерационной ленте.For implementation, we used fluxed chromic ore sinter, prepared in three variants from chrome ore containing 50% Cr 2 O 3 and consisting of 79.5% chromium spinels and 20.5% serpentine (30% SiO 2 , 45% MgO), coke ( 86% carbon), quartz sand (98% SiO 2 and slag of high-carbon ferrochrome (30% SiO 2 , 38% MgO, 15% Al 2 O, 15% metal inclusions of high-carbon ferrochrome) by sintering on sinter tape.

Количество кварцевого песка составляло 10-15% от массы хромовой руды из расчета на получение в смеси с серпентином содержания MgO в пределах 35-40%. Кварцевый песок на 50% заменяли шлаком высокоуглеродистого феррохрома. Содержание компонентов в офлюсованном агломерате по данным петрографического анализа приводится в табл. 1. The amount of quartz sand was 10-15% of the mass of chromium ore based on obtaining in a mixture with serpentine MgO content in the range of 35-40%. Quartz sand was replaced by 50% slag of high-carbon ferrochrome. The content of the components in the fluxed agglomerate according to the petrographic analysis is given in table. one.

Выплавку высокоуглеродистого феррохрома проводили на шихте следующего состава в расчете на одну колошу: офлюсованный хроморудный агломерат 700 кг, коксик 150 кг, возвраты собственного производства 120 кг. Smelting of high-carbon ferrochrome was carried out on a charge of the following composition per one spike: fluxed chromium sinter ore 700 kg, coke 150 kg, returns of own production 120 kg.

Показатели производства высокоуглеродистого феррохрома приводятся в табл. 2. The production indicators of high-carbon ferrochrome are given in table. 2.

Из приведенных данных следует возможность промышленного осуществления использования офлюсованного хроморудного агломерата с улучшением технических показателей производства высокоуглеродистого феррохрома. From the given data, the possibility of industrial implementation of the use of fluxed chromium sinter ore with the improvement of technical indicators of the production of high-carbon ferrochrome follows.

Claims (1)

Офлюсованный хроморудный агломерат, содержащий хромшпинелид и шлаковую связку, отличающийся тем, что дополнительно содержит фостерит и металловключения при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Шлаковая связка - 20 - 30
Форстерит - 5 - 10
Металловключения - 0,5 - 1
Хромшпинелид - Остальноеи
Fluxed chrome ore sinter containing chrome spinelide and a slag binder, characterized in that it additionally contains fosterite and metal inclusions in the following ratio of components, wt.%:
Slag bunch - 20 - 30
Forsterite - 5 - 10
Metal inclusions - 0.5 - 1
Chromspinelid - Rest
RU97107375A 1997-05-06 1997-05-06 Fluxed chrome-ore agglomerate RU2114060C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107375A RU2114060C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Fluxed chrome-ore agglomerate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107375A RU2114060C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Fluxed chrome-ore agglomerate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2114060C1 true RU2114060C1 (en) 1998-06-27
RU97107375A RU97107375A (en) 1998-11-20

Family

ID=20192671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97107375A RU2114060C1 (en) 1997-05-06 1997-05-06 Fluxed chrome-ore agglomerate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2114060C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106929A (en) * 1976-12-10 1978-08-15 Showa Denko Kabushiki Kaisha Process for preparing a ferrochromium by using a blast furnace

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106929A (en) * 1976-12-10 1978-08-15 Showa Denko Kabushiki Kaisha Process for preparing a ferrochromium by using a blast furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU99112490A (en) METHOD FOR PROCESSING STEEL-MELTING SLAGS AND IRON CARRIERS FOR PRODUCING IRON AND ECOLOGICAL SLAGS
US4731112A (en) Method of producing ferro-alloys
KR920004674B1 (en) Process for continuously melting of steel
RU2518837C2 (en) Production of expanded slag on melt of stainless steel at converter
RU2067998C1 (en) Method of blast furnace washing
KR20020032464A (en) Deoxidating material for manufacturing alloy steel
CN104164530A (en) Method for producing cast iron by adopting electric furnace blowing smelting and purification
CA1321075C (en) Additive for promoting slag formation in steel refining ladle
RU2114060C1 (en) Fluxed chrome-ore agglomerate
SU1069632A3 (en) Method for making ferromanganese or ferrosilicon-manganese
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
RU2203329C1 (en) Method of making steel in oxygen converter
KR100257213B1 (en) Melt Reduction Method of Chromium Ore
US4790872A (en) Additive for promoting slag formation in steel refining ladle
RU2269577C1 (en) Steel producing method in electric arc steel melting furnace
RU2124566C1 (en) Briquetted mixture for inoculation of gray iron
RU2241046C2 (en) Method for recrement foaming in steel manufacturing by using calcium nitrate
RU2059014C1 (en) Method to produce briquets for direct steel alloying and deoxidizing with manganese
RU2364632C2 (en) Steel production method
Yamagishi et al. A comprehensive analysis of the furnace interior for high-carbon ferrochromium
RU2139938C1 (en) Method of processing of iron-manganese raw material
RU2087545C1 (en) Method of melting of low-carbon steel
RU2118375C1 (en) Low-manganese cast iron conversion process in converter
RU2203328C1 (en) Method of making steel in oxygen converter
RU2144089C1 (en) Method of making vanadium-containing steels and alloys