[go: up one dir, main page]

RU2369639C2 - Шихта для производства чугуна - Google Patents

Шихта для производства чугуна Download PDF

Info

Publication number
RU2369639C2
RU2369639C2 RU2007143203A RU2007143203A RU2369639C2 RU 2369639 C2 RU2369639 C2 RU 2369639C2 RU 2007143203 A RU2007143203 A RU 2007143203A RU 2007143203 A RU2007143203 A RU 2007143203A RU 2369639 C2 RU2369639 C2 RU 2369639C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vanadium
metal
mixture
slag
charge
Prior art date
Application number
RU2007143203A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007143203A (ru
Inventor
Григорий Васильевич Сосна (RU)
Григорий Васильевич Сосна
Насибулла Хадиатович Мухатдинов (RU)
Насибулла Хадиатович Мухатдинов
Геннадий Васильевич Голов (RU)
Геннадий Васильевич Голов
Дмитрий Леонидович Журавлев (RU)
Дмитрий Леонидович Журавлев
Владимир Васильевич Белов (RU)
Владимир Васильевич Белов
Валерий Витальевич Галченков (RU)
Валерий Витальевич Галченков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК")
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 "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") filed Critical Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК")
Priority to RU2007143203A priority Critical patent/RU2369639C2/ru
Publication of RU2007143203A publication Critical patent/RU2007143203A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2369639C2 publication Critical patent/RU2369639C2/ru

Links

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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменных печах. Шихта содержит железорудное сырье, металлодобавки, промывочные материалы, кокс, известняк и/или известь. Шихта дополнительно содержит ванадийсодержащую шлакометаллооксидную смесь в количестве 4-17 кг/т чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%: металлодобавки - 1,4-3,5; промывочные материалы - 0,3-1,2; кокс - 18-28; известняк и/или известь - 2,0-4,0; ванадийсодержащая шлакометаллооксидная смесь - 0,2-1,0; железорудное сырье - остальное. В качестве ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси используются ванадийсодержащий скрап и ванадиевые отходы при их следующем составе, мас.%: V2O5 - 8-25; Fe мет. - 1-10; Fe оксидное - 15-40; оксиды Si, Ca, Mg, Mn, Cr, Al, C, P, S - остальное. В качестве металлодобавок используют окалину, металлопродукт переработки доменных и сталеплавильных шлаков, в качестве промывочных материалов используют шлаки прокатного, сталеплавильного производства, а также окалину. Использование изобретения позволяет уменьшить долю дорогостоящих агломерата и окатышей в шихте, уменьшить расход кокса. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменных печах.
Известна композиционная шихта для металлургического передела, включающая 40,0-82,8% металлосодержащей добавки и 17,1-50,0% оксидного материала [1]. Металлосодержащие добавки дополнительно содержат карбиды железа, ванадия, хрома.
Несмотря на полезность ванадия наличие карбидов нежелательно для доменного процесса, а присутствие таких элементов, как хром, кобальт, молибден осложняет дальнейший передел чугуна в сталь. Кроме того, использование указанного количества металлосодержащей добавки увеличивает удельный выход шлака.
Известна также шихта, содержащая железорудное сырье (агломерат, в т.ч. демпферный агломерат и окатыши), которая дополнительно содержит ванадийсодержащий шлак основностью 3,31 в количестве 2-10 мас.%, а также борсодержащий агломерат в количестве 3-10 мас.% [2].
К недостаткам данной шихты относятся: усложнение состава шихты, т.к. требуется ввод в шихту, кроме агломерата КГОК, еще двух видов агломерата - демпферного и борсодержащего, а высокая основность ванадийсодержащего шлака не обеспечивает необходимые физико-химические свойства доменных шлаков при производстве ванадиевого чугуна.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому решению является "Шихта для выплавки ванадиевого чугуна", содержащая офлюсованный агломерат, ванадийсодержащий шлак и демпферный агломерат [3]. В качестве ванадийсодержащего шлака используют шлаки сталеплавильного производства основностью 4-5,26 в количестве 2-10 мас.% от объема шихты. Ванадийсодержащий шлак содержит Fe=24-30%, TiO2=3,5-5,5%, V2O5=5,42-7,42% и другие оксиды.
К недостаткам шихты относятся: ограниченное содержание V2O5 (до 7,42%) в ванадиевом шлаке, увеличение выхода шлака с 433 кг/т до 441 кг/т чугуна и потери ванадия со шлаком с 0,194% до 0,313% (см. пример сравнительных испытаний в данном патенте).
Желаемыми техническими результатами изобретения являются:
- уменьшение в шихте доли дорогостоящих агломерата и окатышей;
- уменьшение расхода кокса;
- эффективная утилизация отходов металлургического производства;
- более полное извлечение ванадия в чугун из отходов металлургического производства.
Технический результат достигается благодаря использованию доменной шихты, включающей железорудное сырье, металлодобавки, промывочные материалы, кокс, известняк и/или известь, ванадийсодержащую шлакометаллооксидную смесь с содержанием V2O5, равным 8-25%, в количестве 4-17 кг/т чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:
металлодобавки - 1,4-3,5;
промывочные материалы - 0,3-1,2;
кокс - 18-28;
известняк и/или известь - 2,0-4,0;
ванадийсодержащая шлакометаллооксидная смесь - 0,2-1,0;
железорудное сырье - остальное.
При этом, в качестве ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси используется конвертерный ванадийсодержащий скрап, ванадиевые отходы при их следующем составе, мас.%:
V2O5 8-25; Fe мет. 1-10; Fe оксидное 15-40; оксиды Si, Ca, Mg, Mn, Al, Ti и С, P, S - остальное.
В качестве металлодобавок используется окалина, металлопродукт
переработки доменных, сталеплавильных шлаков.
Промывочными материалами являются шлаки прокатного,
сталеплавильного производства, окалина.
Ванадийсодержащая шлакометаллооксидная смесь является отходом производства товарного ванадиевого шлака крупностью от 0 до 1000 мм. Перед использованием его дробят (падающим грузом или другим способом), просеивают через решетку с размером ячейки согласно возможностям доменного производства.
Количество ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси, являющейся оптимальной, удалось получить опытно-экспериментальными проработками предлагаемого решения.
При введении в шихту доменных печей ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси в значительной мере повышается содержание ванадия в чугуне, т.к. данный материал имеет высокое V2O5 - до 25%.
Последнее обстоятельство увеличивает переход ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак, при этом повышается эффективность сталеплавильного, в частности конвертерного производства.
Согласно изобретению шихта включает отходы сталеплавильного производства - металлодобавки в количестве 1,4-3,5%, имеющие следующий состав, мас.%:
Fe мет. 52-60; Fe оксидное 10-20; оксиды Si, Ca, Mg, Mn, Al, Ti и С, Р, S - остальное.
Окалина: Fе2O3 30-36; FeO 60-67; CaO 0,20-0,60; MgO 0,42-0,78; SiO2 0,72-1,2; 80,06-0,18; Р 0,10-0,15.
Пределы содержания металлодобавок 1,4-3,5% и промывочных материалов 0,3-1,2% получены опытно-экспериментальным путем. Именно при таких соотношениях были получены наилучшие показатели качественного ванадийсодержащего чугуна.
Промывочные материалы, используемые в шихте, взаимодействуют с сажистым углеродом и графитом, образующимися в горне и нижней части шахты доменной печи. При использовании материалов менее 0,3% невозможно обеспечить промывку горна и как следствие увеличение производительности печи, а при концентрации более 1,2% возникает необходимость введения дополнительного количества кокса для поддержания теплового баланса печи.
Металлодобавки вводятся в состав шихты для поддержания заданного количества железа при сокращении доли агломерата и окалины, причем при использовании металлодобавок менее 1,4% эффективность добавок невысокая, а при концентрации более 3,5% возникает необходимость вывода из состава шихты других составляющих, что не позволяет с максимальным эффектом использовать их преимущества.
Содержание ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси в количестве 4-17 кг/т чугуна в шихте доменной печи является оптимальным. При расходе ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси менее 4 кг/т чугуна концентрация ванадия в чугуне увеличивается незначительно, а при расходе данной смеси свыше 17 кг/т чугуна ухудшается шлаковый режим доменной плавки, что приводит к введению дополнительного количества промывочных материалов и снижению использования металлодобавок в шихте.
Использование металлодобавок позволяет утилизировать отходы сталеплавильного производства, появляется возможность вовлечения в шихту большего количества металлоотходов, извлеченных при переработке шлаков, при этом повышается содержание ванадия в чугуне.
В качестве примера осуществления изобретения приводятся показатели доменной плавки ванадиевого чугуна в условиях ОАО НТМК.
На доменной печи №4 шихта состояла из 577 кг/т агломерата Качканарского ГОКа (КГОК), 878 кг/т окатышей КГОКа, 214 кг/т агломерата Высокогорского ГОКа (ВГОК) и 13 кг/т ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси.
В результате доменной плавки был получен чугун, содержащий, %: Si 0,10; Mn 0,33; S 0,021; V 0,539; Ti 0,15.
Основность шлака составила 1,15, а его состав, %: SiO2 29,4; Al2O3 15,5; CaO 33,9; MgO 12,2; S 0,58; TiO2 8,94; V2O5 0,26; FeO 0,72; MnO 0,59.
При выплавке чугуна по обычной технологии с использованием окатышей и агломерата КГОКа были получены следующие результаты.
Расход окатышей 874 кг/т чугуна, агломерата 776 кг/т.
Получен чугун состава, %: Si 0,14; Mn 0,34; S 0,021; V 0,440; Ti 0,21.
Основность шлака составила 1,16, а его состав, %: SiO2 28,1; Al2O3 15,35; CaO 32,6; MgO 12,7; S 0,56; TiO2 9,7; V2O5 0,24; FeO 1,21; MnO 0,52.
Расход кокса составил при обычной технологии составлял 448 кг/т чугуна, по изобретению - 446 кг/т чугуна.
Приведенные данные позволяют утверждать, что при расходе ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси в доменной шихте, например, равного 13 кг/т чугуна, содержание ванадия в чугуне увеличилось с 0,440 до 0,539%, при этом расход кокса уменьшился на 2 кг/т чугуна.
Примеры составов доменной шихты, предлагаемой и взятой в качестве прототипа, приведены в таблицах 1 и 2.
Результаты, изложенные в таблицах 1 и 2, получены на основании испытаний, проведенных на доменных печах №№1 и 4 ОАО "НТМК".
Полные результаты эксперимента на доменной печи №4 ОАО НТМК отражены в таблице 3 и подтверждают тот факт, что предлагаемая шихта для выплавки чугуна соответствуют критерию "промышленная применимость" изобретения.
Для проверки соответствия заявляемого изобретения требованиям критерия патентоспособности "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения, результаты которого показывают, что предлагаемое техническое решение не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию критерия патентоспособности "изобретательский уровень".
При сопоставлении заявляемого технического решения и шихты, взятой за прототип, видно, что благодаря введению в доменную шихту дополнительных метало- и ванадийсодержащих компонентов, удалось:
- снизить в шихте долю дорогостоящих агломерата и окатышей с одновременным увеличением доли металлодобавок;
- снизить расход кокса на 2 кг/т чугуна;
- увеличить содержание ванадия в чугуне с 0,44 до 0,54%.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявляемое изобретение является новым, т.к. не известны другие аналоги из отечественных и зарубежных источников информации.
Источники информации.
1. "Композиционная шихта для металлургического передела", патент РФ №2094478, кл. С21C 5/52, С21С 5/04, опубл. 27.10.1997 г.
2. "Шихта для доменной плавки титаномагнетитов", патент РФ №2024617, кл. С21В 5/00, опубл. 15.12.1994 г.
3. "Шихта для выплавки ванадиевого чугуна", патент РФ №2124563, кл. С21В 5/02, опубл. 10.01.1999 г.
Таблица 1
Состав шихты Потери ванадия (содержание V2O5 в шлаке), % Удельный выход шлака, кг/т чугуна
По прототипу 0,313 433-441
По предлагаемому составу 0,260 340-345
Таблица 2
№ п/п Содержание ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси в шихте, Использование металлодобавок в шихте, % Использование промывочного материала в шихте, % Содержание ванадия в чугуне, %
кг/т чугуна %
1. 0 0 1,0 1,95 0,44
Прототип
2. 4 0,2 1,4 1,2 0,48
3. 10 0,6 2,8 0,7 0,51
4. 17 1,0 3,5 0,3 0,54
5. 20 1,25 2,5 1,4 0,58
Figure 00000001

Claims (4)

1. Шихта для производства ванадиевого чугуна, содержащая железорудное сырье, металлодобавки, промывочные материалы, кокс, ванадийсодержащую шлакометаллооксидную смесь, известняк и/или известь, отличающаяся тем, что шихта содержит ванадийсодержащую шлакометаллооксидную смесь с содержанием V2О5, равным 8-25%, в количестве 4-17 кг/т чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:
металлодобавки 1,4-3,5 промывочные материалы 0,3-1,2 кокс 18,0-28,0 известняк и/или известь 2,0-4,0 ванадийсодержащая шлакометаллооксидная смесь 0,2-1,0 железорудное сырье остальное
2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ванадийсодержащей шлакометаллооксидной смеси шихта содержит конвертерный ванадийсодержащий скрап, ванадиевые отходы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
V2O5 8-25 Fe мет. 1-10 Fe оксидное 15-40 оксиды Si, Ca, Mg, Mn, Ti, Al, С, P, S остальное
3. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она в качестве металлодобавок содержит окалину, металлопродукт переработки доменных и сталеплавильных шлаков.
4. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она в качестве промывочного материала содержит шлаки прокатного, сталеплавильного производства, окалину.
RU2007143203A 2007-11-21 2007-11-21 Шихта для производства чугуна RU2369639C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143203A RU2369639C2 (ru) 2007-11-21 2007-11-21 Шихта для производства чугуна

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143203A RU2369639C2 (ru) 2007-11-21 2007-11-21 Шихта для производства чугуна

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007143203A RU2007143203A (ru) 2009-05-27
RU2369639C2 true RU2369639C2 (ru) 2009-10-10

Family

ID=41022890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007143203A RU2369639C2 (ru) 2007-11-21 2007-11-21 Шихта для производства чугуна

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2369639C2 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515709C2 (ru) * 2011-03-11 2014-05-20 Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2712792C1 (ru) * 2019-04-29 2020-01-31 Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2758597C1 (ru) * 2020-09-30 2021-11-01 Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2763836C1 (ru) * 2020-07-19 2022-01-11 Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" Шихта для производства ванадиевого чугуна

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024617C1 (ru) * 1990-02-19 1994-12-15 Институт металлургии Уральского отделения РАН Шихта для доменной плавки титаномагнетитов
RU2094478C1 (ru) * 1995-02-13 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" Композиционная шихта для металлургического передела
RU2124563C1 (ru) * 1998-01-15 1999-01-10 Седых Анатолий Михайлович Шихта для выплавки ванадиевого чугуна

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024617C1 (ru) * 1990-02-19 1994-12-15 Институт металлургии Уральского отделения РАН Шихта для доменной плавки титаномагнетитов
RU2094478C1 (ru) * 1995-02-13 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" Композиционная шихта для металлургического передела
RU2124563C1 (ru) * 1998-01-15 1999-01-10 Седых Анатолий Михайлович Шихта для выплавки ванадиевого чугуна

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515709C2 (ru) * 2011-03-11 2014-05-20 Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2712792C1 (ru) * 2019-04-29 2020-01-31 Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2763836C1 (ru) * 2020-07-19 2022-01-11 Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" Шихта для производства ванадиевого чугуна
RU2758597C1 (ru) * 2020-09-30 2021-11-01 Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") Шихта для производства ванадиевого чугуна

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007143203A (ru) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2383352B1 (en) Method for reclaiming iron and phosphorus from steelmaking slag
CN103468961B (zh) 一种密闭冲天炉处理钢铁厂含锌、铅粉尘工艺方法
Holtzer et al. The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process
CN105567954B (zh) 利用钢渣制备碱性球团矿的方法及由该方法制得的产品
CN104357657A (zh) 一种利用转炉除尘灰制备氧化球团的方法
CN100507013C (zh) 利用铬矿粉和煤直接生产铬铁合金的方法
CN111139332B (zh) 一种造渣料与轻薄废钢混合加工入炉工艺
RU2369639C2 (ru) Шихта для производства чугуна
CN105274349A (zh) 一种利用高炉除尘灰生产的低硫金属化球团及其制备方法
CN103088186B (zh) 一种用于半钢快速脱磷的造渣方法
KR20180057701A (ko) 용선 예비 처리 방법
JP5720497B2 (ja) 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法
CN101967530A (zh) 一种电冶熔融还原铁的方法
RU2712792C1 (ru) Шихта для производства ванадиевого чугуна
CN103343179B (zh) 一种转炉炼钢合成造渣剂
JP5712747B2 (ja) 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法
JP3511808B2 (ja) ステンレス鋼の溶製方法
RU2514241C2 (ru) Синтетический композиционный шихтовой материал для производства высококачественной стали
CN112899430A (zh) 一种提高转炉内能量利用效率的方法
EP3693478A1 (en) Process for refining steel and dephosphorization agent used in said process
RU2356952C2 (ru) Брикет для выплавки чугуна
Schwelberger et al. Innovative solutions for recycling of by-products
RU2351678C2 (ru) Способ выплавки ферротитана
RU2298584C2 (ru) Брикет для выплавки стали
RU2758701C1 (ru) Шихта для производства ванадиевого чугуна

Legal Events

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

Effective date: 20131122