RU2305140C1 - Briquette for manganese alloying of steel - Google Patents
Briquette for manganese alloying of steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305140C1 RU2305140C1 RU2005140428/02A RU2005140428A RU2305140C1 RU 2305140 C1 RU2305140 C1 RU 2305140C1 RU 2005140428/02 A RU2005140428/02 A RU 2005140428/02A RU 2005140428 A RU2005140428 A RU 2005140428A RU 2305140 C1 RU2305140 C1 RU 2305140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- briquette
- aluminum
- lime
- calcined
- Prior art date
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 17
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 11
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 9
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 9
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 18
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 4
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 4
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N manganese silicon Chemical compound [Si].[Mn] PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);sulfide Chemical class [S-2].[Mn+2] VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве углеродистой и легированной стали, включая низкокремнистые марки стали.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the production of carbon and alloy steel, including low-silicon steel grades.
Известен экзотермический брикет для легирования стали, включающий комплексный сплав алюминия, марганца, кремния и железа (АМС), марганцевую руду и плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%: комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа 41,0-48,0; марганцевая руда 29,0-33,5; доломит 14,5-25,0; связующее - остальное (SU №1079682 А1, кл. С22С 35/00, опубл. 15.03.1984 г.).Known exothermic briquette for alloying steel, comprising a complex alloy of aluminum, manganese, silicon and iron (AMS), manganese ore and fluorspar in the following ratio of components, wt.%: Complex alloy of aluminum, silicon, manganese and iron 41.0-48, 0; manganese ore 29.0-33.5; dolomite 14.5-25.0; the binder is the rest (SU No. 1079682 A1, class C22C 35/00, publ. March 15, 1984).
При загрузке таких брикетов на зеркало металла в ковш и их нагреве до 1300-1550°С в них начинаются экзотермические реакции восстановления оксидов марганца алюминием и кремнием из комплексного сплава АМС. Скорость таких реакций в брикетах велика: процесс завершается в брикете за 20-30 с, в загружаемой порции брикетов за 2-3 мин. Поэтому восстановившийся марганец равномерно распределяется во всем объеме металла, чему в значительной мере способствует введение в брикет доломита, что ускоряет растворение тугоплавкого глинозема (Тпл=2050°С) и кремнезема (Тпл=1723°С) и уменьшает угар алюминия и кремния. С другой стороны, при использовании таких брикетов в ходе их расплавления и окисления алюминия и кремния выделяется тепло. Это позволяет раскислять и легировать в ковше не только углеродистую, но и легированную сталь без большого перегрева ее перед выпуском. Однако хорошие показатели по извлечению марганца в металл при этом получаются только под достаточно основными шлаками, что увеличивает расход доломита и заметно снижает скорость и полноту восстановления оксидов марганца из руды. С другой стороны, при использовании таких брикетов наблюдаются довольно большие потери марганца, а его высокое извлечение даже при оптимальном соотношении между расходом руды и восстановителями 0,7 (89-91%) имеет место только благодаря тому, что значительная часть марганца в брикет вводится сплавом Fe-Mn-Si-Al. Извлечение марганца из руды, несмотря на наличие в брикете очень сильного восстановителя алюминия, составляет не более чем 70-80%. Наличие в составе известного брикета кремнийсодержащих материалов - оксидов кремния в марганцевой руде и образующегося диоксида кремния в процессе раскисления сплавом АМС стали и восстановления марганца из руды не нейтрализуется входящими в состав брикета оксидами магния и образующимися в процессе обработки металла оксидами алюминия. Поэтому значительная часть основного десульфурирующего компонента, входящего в состав брикета, - оксида кальция связывается в прочные соединения с диоксидом кремния, при этом активность оксида кальция резко снижается и десульфурация не происходит.When loading such briquettes onto a metal mirror in a ladle and heating them to 1300-1550 ° С, exothermic reactions of reduction of manganese oxides with aluminum and silicon from the AMS complex alloy begin in them. The speed of such reactions in briquettes is high: the process ends in a briquette in 20-30 s, in a loading portion of briquettes in 2-3 minutes. Therefore, the recovered manganese is evenly distributed over the entire volume of the metal, which is greatly facilitated by the introduction of dolomite into the briquette, which accelerates the dissolution of refractory alumina (T PL = 2050 ° C) and silica (T PL = 1723 ° C) and reduces the burning of aluminum and silicon. On the other hand, when using such briquettes, heat is generated during their melting and oxidation of aluminum and silicon. This allows you to deoxidize and alloy in the bucket not only carbon but also alloy steel without much overheating before release. However, good indicators for the extraction of manganese into metal are obtained only under sufficiently basic slags, which increases the consumption of dolomite and significantly reduces the speed and completeness of the reduction of manganese oxides from ore. On the other hand, when using such briquettes, rather large losses of manganese are observed, and its high recovery even with an optimal ratio between ore consumption and reducing agents of 0.7 (89-91%) takes place only due to the fact that a significant part of manganese is introduced into the briquette by alloy Fe-Mn-Si-Al. Extraction of manganese from ore, despite the presence of a very strong aluminum reducing agent in the briquette, is not more than 70-80%. The presence of silicon-containing materials in the composition of the known briquette - silicon oxides in manganese ore and the resulting silicon dioxide during the deoxidation of the steel by the AMS alloy and reduction of manganese from the ore is not neutralized by the magnesium oxides that are part of the briquette and the aluminum oxides formed during the metal processing. Therefore, a significant part of the main desulfurizing component that is part of the briquette, calcium oxide, binds to durable compounds with silicon dioxide, while the activity of calcium oxide decreases sharply and desulfurization does not occur.
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является брикет для раскисления и легирования стали, содержащий продукт совместной термической обработки смеси окисного марганцевого концентрата и карбонатной марганцевой руды в качестве марганецсодержащего компонента, ферросилиций ФС 45 и/или ФС 50 в качестве восстановителя марганца, флюс и связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: ферросилиций ФС 45 и/или ФС 50 41,0-45,5; продукт совместной термической обработки смеси окисного марганцевого концентрата и карбонатной марганцевой руды 47,0-50,5; флюс 7,5-8,5; связующее - остальное (SU №2055910 С1, кл. С21С 7/00, С22С 35/00, опубл. 19.03.1997 г.).The closest analogue of the invention is a briquette for deoxidation and alloying of steel, containing the product of the joint heat treatment of a mixture of oxide manganese concentrate and carbonate manganese ore as a manganese-containing component, ferrosilicon FS 45 and / or FS 50 as a manganese reducing agent, flux and a binder in the following ratio of components , wt.%: ferrosilicon FS 45 and / or FS 50 41,0-45,5; the product of joint heat treatment of a mixture of oxide of manganese concentrate and carbonate manganese ore of 47.0-50.5; flux 7.5-8.5; the binder is the rest (SU No. 2055910 C1, class C21C 7/00, C22C 35/00, publ. March 19, 1997).
Брикеты известного состава при использовании их в технологии легирования обладают высокой восстановительной способностью, обусловленную наличием в брикете активного по отношению к кислороду элемента - кремния. Однако известные брикеты имеют низкую десульфурирующую способность, поскольку оксид кальция, входящий в состав брикета, будет связан в прочное соединение с диоксидом кремния, значительное количество которого входит в состав окисного марганцевого концентрата, а также - образуется при легировании стали с использованием известного брикета в процессе восстановления марганца кремнием. Другие основные оксиды, входящие в состав брикета, не оказывают десульфурирующее действие при обработке стали, ввиду их малых концентраций. Кроме того, из-за значительного количества диоксида кремния, образующегося при раскислении стали или восстановлении марганца кремнием, входящим в состав известного брикета, а также оксидов железа, служащих источником кислорода в металлическом расплаве, невозможно выполнение одного из главных условий десульфурации - глубокого раскисления металла. Это отрицательно сказывается на процессе удаления серы из металла.Briquettes of known composition, when used in alloying technology, have a high reduction ability due to the presence of an element, which is active with respect to oxygen, in the briquette - silicon. However, the known briquettes have a low desulfurizing ability, since the calcium oxide, which is part of the briquette, will be bound in a strong connection with silicon dioxide, a significant amount of which is part of the oxide manganese concentrate, and also is formed by alloying steel using a known briquette in the recovery process manganese silicon. Other basic oxides that make up the briquette do not have a desulfurizing effect when processing steel, due to their low concentrations. In addition, due to the significant amount of silicon dioxide formed during the deoxidation of steel or the reduction of manganese by silicon, which is part of the known briquette, as well as iron oxides, which serve as a source of oxygen in the metal melt, it is impossible to fulfill one of the main conditions for desulfurization - deep metal deoxidation. This adversely affects the process of removing sulfur from the metal.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования брикета для легирования стали марганцем путем оптимизации качественного и количественного состава.The basis of the invention is the task of improving the briquette for alloying steel with manganese by optimizing the qualitative and quantitative composition.
Ожидаемый технический результат - повышение десульфурирующей способности брикета при сохранении высокой восстановительной способности за счет образования известково-глиноземистого шлака с температурой плавления на 250-300°С ниже температуры сталеплавильных процессов, обладающего высокой серопоглотительной способностью, обеспечивающего синхронность процессов плавления исходных компонентов брикета, проведение восстановительного процесса и десульфурации стали.The expected technical result is an increase in the desulphurizing ability of the briquette while maintaining a high reduction ability due to the formation of calc-alumina slag with a melting point 250-300 ° C lower than the temperature of steelmaking processes, which has high sulfur absorption capacity, ensuring synchronization of the melting processes of the initial components of the briquette, and the recovery process and steel desulfurization.
Технический результат обеспечивается тем, что брикет для легирования стали марганцем, включающий термообработанный марганецсодержащий компонент, восстановитель, флюс, и связующее, по изобретению в качестве термообработанного марганецсодержащего компонента он содержит обожженный марганцевый концентрат, в качестве восстановителя - алюминийсодержащий материал, в качестве флюса - смесь уральского боксита, доломитизированной извести и обожженой извести, а в качестве связующего взят каолин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is ensured by the fact that the briquette for alloying steel with manganese, comprising a heat-treated manganese-containing component, a reducing agent, a flux, and a binder, according to the invention, it contains calcined manganese concentrate as a heat-treated manganese component, an aluminum-containing material as a reducing agent, and a Ural mixture as a flux bauxite, dolomitized lime and burnt lime, and kaolin was taken as a binder, in the following ratio of components, wt.%:
Целесообразно содержание в алюминийсодержащем материале глинозема и металлического алюминия.It is advisable to contain alumina and metallic aluminum in an aluminum-containing material.
Входящий в состав заявляемого брикета уральский боксит, имеющий в своем составе, мас.%: Al2O3 56,2; Fe2O3 26,0; SiO2 4,0; TiO2 2,4, способствует образованию известково-глиноземистого шлака с температурой плавления на 250-300°С ниже температуры сталеплавильных процессов. В алюминийсодержащемся материале, который является составной частью брикета, содержится глинозем и металлический алюминий. Глинозем используется для повышения жидкотекучести образующегося при обработке металла шлака и для связывания, входящего в состав марганцевого концентрата, диоксида кремния, чем обеспечивается повышение активности десульфурирующих оксидных составляющих шлака. Металлический алюминий используется для восстановления марганца и раскисления прилегающих к шлаку слоев металлического расплава. Процесс обработки стали с использованием заявляемых брикетов происходит в синхронном режиме, т.е. плавления исходных компонентов, входящих в состав брикета, восстановления марганца из оксидов, десульфурации марганцем прилегающих к зоне реакции слоев металлического расплава и равномерного распределения восстановленного марганца в объеме металлического расплава.Included in the composition of the inventive briquette Ural bauxite, having in its composition, wt.%: Al 2 O 3 56,2; Fe 2 O 3 26.0; SiO 2 4.0; TiO 2 2,4, contributes to the formation of calc-alumina slag with a melting temperature of 250-300 ° C below the temperature of steelmaking processes. The aluminum-containing material, which is an integral part of the briquette, contains alumina and metallic aluminum. Alumina is used to increase the fluidity of the slag formed during processing of the metal and to bind silicon dioxide, which is part of the manganese concentrate, thereby increasing the activity of the desulfurizing oxide components of the slag. Aluminum metal is used to reduce manganese and deoxidize metal melt layers adjacent to slag. The processing of steel using the inventive briquettes occurs in synchronous mode, i.e. melting of the initial components that make up the briquette; reduction of manganese from oxides; desulfurization of the layers of the metal melt adjacent to the reaction zone and the uniform distribution of reduced manganese in the volume of the metal melt.
Начиная с первого периода восстановительного процесса и до его окончания температура в зоне восстановительной реакции и в прилегающих слоях металлического расплава близка к температуре плавления исходных компонентов брикета. В зоне восстановления протекает реакция:From the first period of the recovery process until its completion, the temperature in the zone of the reduction reaction and in the adjacent layers of the metal melt is close to the melting temperature of the initial components of the briquette. In the recovery zone, the reaction proceeds:
Концентрация восстановленного марганца в прилегающих к зоне реакции слоях металлического расплава находится на уровне, превышающем значения выше 1,0%. Восстановленный марганец вступает в реакцию с растворенной в металлическом расплаве серой по реакции:The concentration of reduced manganese in the layers of the metal melt adjacent to the reaction zone is at a level exceeding values above 1.0%. Reduced manganese reacts with sulfur dissolved in the metal melt by the reaction:
При низких температурах (менее 1300°С) коэффициент распределения серы между шлаком и металлом
В связи с тем, что реакция десульфурации протекает в непосредственной близости с плавящимися компонентами брикета и толщина их оксидного слоя мала, образующиеся сульфиды марганца с высокой скоростью ассимилируются гомогенной оксидной фазой компонентов брикета с одновременным прохождением реакции:Due to the fact that the desulfurization reaction proceeds in close proximity to the melting components of the briquette and the thickness of their oxide layer is small, the manganese sulfides formed are assimilated at a high rate by the homogeneous oxide phase of the briquette components with the simultaneous passage of the reaction:
Образующийся в результате реакции обмена оксид марганца восстанавливается алюминием согласно уравнению реакции (1).Manganese oxide formed as a result of the exchange reaction is reduced by aluminum according to reaction equation (1).
Кроме того, в процессе плавления исходных компонентов, содержащихся в брикете, и восстановительной реакции образуется известково-глиноземистый шлак, отношение в котором CaO/Al2О3=1,00-1,05. При низкой вязкости такой шлак обладает высокой серооглотительной способностью, что способствует десульфурации металлического расплава во всем его объеме.In addition, during the melting of the starting components contained in the briquette and the reduction reaction, a calc-alumina slag is formed, the ratio of which is CaO / Al 2 O 3 = 1.00-1.05. At low viscosity, such slag has a high desulfurization ability, which contributes to the desulfurization of the metal melt in its entire volume.
Таким образом, при обработке металла заявляемым брикетом десульфурация осуществляется посредством восстановленного марганца, а по мере повышения температуры - образовавшимся известково-глиноземистым шлаком, что способствует получению стали с низким содержанием серы.Thus, in the processing of metal by the inventive briquette, desulfurization is carried out using reduced manganese, and as the temperature rises, the calcareous-alumina slag is formed, which contributes to the production of steel with a low sulfur content.
Содержание обожженного марганцевого концентрата в брикете составляет 40,0-45,0 мас.%. Снижение содержания обожженного марганцевого концентрата в брикете приводит к нерациональному расходу восстановителя - алюминия, входящего в состав алюминийсодержащего материала, а также к повышению вязкости образующегося при обработке металлического расплава шлака и снижения показателей десульфурации. Повышение количества марганцевого концентрата в составе брикета приводит к содержанию в образующемся шлаке остаточных (невосстановленных) оксидов марганца, которые снижают серопоглотительную способность шлака.The content of calcined manganese concentrate in the briquette is 40.0-45.0 wt.%. A decrease in the content of calcined manganese concentrate in the briquette leads to irrational consumption of a reducing agent — aluminum, which is part of the aluminum-containing material, as well as an increase in the viscosity of slag formed during processing of the metal melt and a decrease in the desulfurization indices. An increase in the amount of manganese concentrate in the briquette leads to the content of residual (unreduced) manganese oxides in the resulting slag, which reduce the slag sulfur absorption capacity.
Содержание в заявляемом брикете уральского боксита менее 7,5 мас.% приводит к повышению вязкости плавящихся компонентов, входящих в состав брикета, при обработке им металлического расплава, что снижает восстановимость легирующего элемента - марганца и ухудшает десульфурирующую способность брикета. Повышение количества уральского боксита до величины, превышающей 9,0 мас.%, приводит к нерациональному расходу восстановителя - алюминия на взаимодействие его с оксидами железа, входящими в состав брикета, снижая при этом показатели восстановимости марганца и ухудшая процесс десульфурации в результате повышения вязкости шлака из-за увеличивающегося количества глинозема в его составе. Снижение расхода доломитизированной извести ниже 12,0 мас.% приводит к повышению вязкости образующегося в процессе обработки металлического расплава шлака, что ухудшает процесс десульфурации металла и снижает показатели восстановимости марганца. Повышение содержания доломитизированной извести в составе брикета выше 14,0 мас.% также приводит к повышению вязкости образующегося шлака из-за повышенного содержания магнезии в его составе. Снижение количества обожженной извести в заявляемом брикете ниже 15,0 мас.% приводит к снижению восстановимости марганца из-за уменьшения основности образующегося в процессе обработки металлического расплава шлака, а также к снижению десульфурирующей способности брикета из-за уменьшения в составе образующегося известково-глиноземистого шлака извести и увеличения за счет этого количества глинозема. При этом повышается вязкость шлака, что ухудшает процесс десульфурации. Повышение количества обожженной извести более 18,0% также отрицательно скажется на физических характеристиках образующегося шлака, повышая его вязкость, что приведет к снижению восстановимости марганца и уменьшению степени десульфурации.The content of the claimed briquette of the Ural bauxite is less than 7.5 wt.% Leads to an increase in the viscosity of the melting components that make up the briquette when it processes a metal melt, which reduces the reducibility of the alloying element - manganese and worsens the desulfurization ability of the briquette. An increase in the amount of Ural bauxite to a value exceeding 9.0 wt.% Leads to an irrational consumption of a reducing agent — aluminum — for its interaction with iron oxides that make up the briquette, while reducing manganese reducibility and worsening the desulfurization process due to an increase in slag viscosity from -for the increasing amount of alumina in its composition. Reducing the consumption of dolomitized lime below 12.0 wt.% Leads to an increase in the viscosity of the slag formed during processing of the metal melt, which worsens the process of metal desulfurization and reduces the manganese reducibility. An increase in the content of dolomitized lime in the composition of the briquette above 14.0 wt.% Also leads to an increase in the viscosity of the resulting slag due to the increased content of magnesia in its composition. A decrease in the amount of calcined lime in the inventive briquette below 15.0 wt.% Leads to a decrease in the reducibility of manganese due to a decrease in the basicity of the slag metal formed during processing and to a decrease in the desulfurization ability of the briquette due to a decrease in the composition of the calcareous-alumina slag lime and increases due to this amount of alumina. This increases the viscosity of the slag, which worsens the desulfurization process. An increase in the amount of calcined lime by more than 18.0% will also adversely affect the physical characteristics of the resulting slag, increasing its viscosity, which will lead to a decrease in the reducibility of manganese and a decrease in the degree of desulfurization.
Содержание каолина в брикете в количестве 3,5-4,5 мас.% обеспечивает их прочность. Снижение расхода каолина ухудшает механические характеристики брикета - прочность, истираемость, гигроскопичность, что приводит к снижению технологических показателей при обработке стали заявляемыми брикетами. Повышение расхода каолина выше заявляемого предела вносит в состав брикета дополнительное количество диоксида кремния, что повлечет за собой необходимость дополнительного расхода компонентов, содержащих в своем составе оксиды, которые могут связать диоксид кремния в прочные сложные соединения. Это приводит к нерациональному повышению расхода других материалов и ухудшению показателей восстановимости марганца и десульфурации стали.The content of kaolin in the briquette in an amount of 3.5-4.5 wt.% Ensures their strength. Reducing the consumption of kaolin worsens the mechanical characteristics of the briquette - strength, abrasion, hygroscopicity, which leads to a decrease in technological parameters when processing steel with the claimed briquettes. An increase in kaolin consumption above the claimed limit introduces additional silicon dioxide into the briquette, which will entail the need for additional consumption of components containing oxides that can bind silicon dioxide into durable complex compounds. This leads to an irrational increase in the consumption of other materials and a deterioration in the indicators of manganese reducibility and steel desulfurization.
Пример 1.Example 1
Брикеты изготавливали следующим образом. Обожженный марганцевый концентрат состава, мас.%: Mn 39,1; SiO2 18,2; Al2О3 1,33; CaO 10,84; MgO 1,19; Fe2О3 2,06; S 0,05 смешивали с уральским бокситом состава, мас.%: Al2О3 56,2; Fe2О3 26,0; SiO2 4,0; TiO2 2,4, доломитизированной известью, в состав которой входит 56,0% CaO и 19,6% MgO, обожженной известью, содержащей 94,3% CaO, алюминийсодержащим материалом, содержащим в своем составе 27,2% глинозема и 41,5% металлического алюминия. В смесь добавляли каолин, в состав которого входит глинозем в количестве 52,3% и кремнезем в количестве 14,7%, полученный материал подавали на брикетный пресс и при давлении 65 МПа получали брикеты. Затем брикеты загружали в обжиговую чашу и осуществляли термообработку при 450°С в течение 1,5 часа.Briquettes were made as follows. Calcined manganese concentrate composition, wt.%: Mn 39.1; SiO 2 18.2; Al 2 O 3 1.33; CaO 10.84; MgO 1.19; Fe 2 O 3 2.06; S 0.05 was mixed with the Ural bauxite composition, wt.%: Al 2 About 3 56,2; Fe 2 O 3 26.0; SiO 2 4.0; TiO 2 2,4, dolomitized with lime, which includes 56.0% CaO and 19.6% MgO, calcined with lime containing 94.3% CaO, an aluminum-containing material containing 27.2% alumina and 41, 5% aluminum metal. Kaolin was added to the mixture, which included alumina in an amount of 52.3% and silica in an amount of 14.7%, the resulting material was fed to a briquette press and briquettes were obtained at a pressure of 65 MPa. Then the briquettes were loaded into the calcining bowl and heat treatment was carried out at 450 ° C for 1.5 hours.
Брикеты предлагаемого состава использовали при обработке металлического расплава химического состава, мас.%: С 0,05; Mn 0,09; Si 0,03; S 0,018; P 0,010 в индукционной печи ИСТ-006. Пробы металла на химический анализ отбирали через 5 минут после обработки металлического расплава вводимыми материалами.Briquettes of the proposed composition was used in the processing of a metal melt of a chemical composition, wt.%: C 0.05; Mn 0.09; Si 0.03; S 0.018; P 0.010 in the induction furnace IST-006. Metal samples for chemical analysis were taken 5 minutes after the treatment of the metal melt with the introduced materials.
Плавку с известными брикетами - ближайшего аналога состава, мас.%: ферросилиций ФС 45 - 42,0; продукт совместной термической обработки смеси окисного марганцевого концентрата и карбонатной марганцевой руды - 50,0; флюс - 8,0; связующее - остальное, проводили в той же индукционной печи при обработке металлического расплава химического состава, мас.%: С 0,04; Mn 0,10; Si 0,03; S 0,016; P 0,011.Melting with known briquettes - the closest analogue of the composition, wt.%: FS 45 ferrosilicon - 42.0; the product of joint heat treatment of a mixture of oxide of manganese concentrate and carbonate manganese ore - 50.0; flux - 8.0; the binder - the rest, was carried out in the same induction furnace when processing a metal melt of chemical composition, wt.%: C 0.04; Mn 0.10; Si 0.03; S 0.016; P 0.011.
Пробы металла на химический анализ отбирали через 5 минут после обработки металлического расплава вводимыми материалами. Состав предлагаемого и известного брикетов и технологические показатели плавок представлены в таблице.Metal samples for chemical analysis were taken 5 minutes after the treatment of the metal melt with the introduced materials. The composition of the proposed and well-known briquettes and technological indicators of heats are presented in the table.
Из данных, приведенных в таблице, видно, что при обработке металлического расплава брикетами заявляемого состава, показатели десульфурации существенно превосходят показатели плавки с использованием известных брикетов, при, практически, такой же восстановимости марганца.From the data given in the table, it is seen that when treating a metal melt with briquettes of the claimed composition, the desulfurization indices are significantly superior to the melting indices using known briquettes, with practically the same reducibility of manganese.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140428/02A RU2305140C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Briquette for manganese alloying of steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140428/02A RU2305140C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Briquette for manganese alloying of steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2305140C1 true RU2305140C1 (en) | 2007-08-27 |
Family
ID=38597108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140428/02A RU2305140C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Briquette for manganese alloying of steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2305140C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785558C1 (en) * | 2022-07-07 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method for preparing metallized product for steel steeling |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055910C1 (en) * | 1993-03-15 | 1996-03-10 | Гурьевский металлургический завод им.М.К.Курако | Briquette for reducing and alloying of steel and method for preparing such briquette |
| RU2086675C1 (en) * | 1994-08-11 | 1997-08-10 | Сибирская государственная горно-металлургическая академия | Method of manufacturing briquets for directly alloying steel with manganese |
-
2005
- 2005-12-26 RU RU2005140428/02A patent/RU2305140C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055910C1 (en) * | 1993-03-15 | 1996-03-10 | Гурьевский металлургический завод им.М.К.Курако | Briquette for reducing and alloying of steel and method for preparing such briquette |
| RU2086675C1 (en) * | 1994-08-11 | 1997-08-10 | Сибирская государственная горно-металлургическая академия | Method of manufacturing briquets for directly alloying steel with manganese |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785558C1 (en) * | 2022-07-07 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method for preparing metallized product for steel steeling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1290574C (en) | Method of making steel | |
| UA74810C2 (en) | A method for the treatment of slags or mixture of slags in the liquid metal bath | |
| US9023126B2 (en) | Additive for treating resulphurized steel | |
| JP2003155516A (en) | Desulfurization method by ladle refining of molten steel | |
| RU2305140C1 (en) | Briquette for manganese alloying of steel | |
| RU2136764C1 (en) | Method of conversion of vanadium iron in converter | |
| RU2633678C1 (en) | Method for producing vanadium-manganese-silicon master alloy | |
| RU2426797C1 (en) | Procedure for melting steel in converter | |
| RU2232730C2 (en) | Method of preparing puzzolan or hydraulic binders for cement industry from basic oxide slags | |
| RU2196181C1 (en) | Process for melting steel in converter | |
| JP2000109924A (en) | Melting method for extremely low sulfur steel | |
| JPH10237526A (en) | Hot metal dephosphorization method | |
| JPH08176644A (en) | Manufacturing method of low-sulfur steel with reduced killing time | |
| RU2398907C2 (en) | Procedure for production of high grade ferrotitanium | |
| JP2000212633A (en) | Desulfurization method in ladle refining of molten steel | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces | |
| RU2729692C1 (en) | Steel melting method in converter with combined blowdown | |
| JPH10245620A (en) | Refining method of Ti, S containing stainless steel | |
| SU1486523A1 (en) | Method of producing ferronickel | |
| JP3797206B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| RU2713770C1 (en) | Method for production of steel with standardized content of sulfur | |
| JP3508550B2 (en) | Hot metal desulfurization method | |
| SU1074908A1 (en) | Slag forming mix | |
| JPH111714A (en) | Steelmaking method | |
| RU2186124C2 (en) | Method of pig iron conversion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131227 |