RU2307177C1 - Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese - Google Patents
Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307177C1 RU2307177C1 RU2005140429A RU2005140429A RU2307177C1 RU 2307177 C1 RU2307177 C1 RU 2307177C1 RU 2005140429 A RU2005140429 A RU 2005140429A RU 2005140429 A RU2005140429 A RU 2005140429A RU 2307177 C1 RU2307177 C1 RU 2307177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- aluminum
- mixture
- pellets
- lime
- Prior art date
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 47
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 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 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 7
- 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 abstract description 7
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 6
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 26
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 abstract description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLUIKWVQCKSMCF-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Ca+2] YLUIKWVQCKSMCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001417490 Sillaginidae Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 flux Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к подготовке сырья для легирования стали марганцем, и может быть использовано при производстве стали методом прямого легирования.The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the preparation of raw materials for alloying steel with manganese, and can be used in the production of steel by direct alloying.
Известен способ получения окатышей для выплавки марганцевых ферросплавов, включающий смешивание марганцевого концентрата, флюса, угля и других добавок, окомкование и накатывание на окатыш слоя коксующегося угля в количестве 10-20% от веса марганцевого концентрата при увлажнении раствором сульфитно-спиртовой барды с удельным весом 1,15-1,30 г/см3, причем соотношение количества угля и раствора сульфитно-спиртовой барды поддерживают равным 1:(0,2-0,3) (SU №905302, кл. С22В 1/24, опубл. 15.02.1982 г.).A known method of producing pellets for smelting manganese ferroalloys, including mixing manganese concentrate, flux, coal and other additives, pelletizing and rolling on a pellet of coking coal in an amount of 10-20% by weight of manganese concentrate when moistened with a solution of sulphite-alcohol stillage with specific gravity 1 , 15-1.30 g / cm 3 , and the ratio of the amount of coal and a solution of sulphite-alcohol stillage is maintained equal to 1: (0.2-0.3) (SU No. 905302, class C22B 1/24, publ. 15.02. 1982).
Недостатком этого способа является использование коксующегося угля для формирования поверхностного слоя окатыша. При использовании таких окатышей в технологии прямого легирования стали нарушается тепловой режим плавки, так как реакция взаимодействия углерода в составе коксующегося угля с расплавом железа имеет эндотермический характер. Кроме того, отсутствие предварительной термообработки окатыша не позволяет провести предварительное восстановление марганца из концентрата.The disadvantage of this method is the use of coking coal to form the surface layer of the pellet. When using such pellets in direct steel alloying technology, the thermal mode of melting is violated, since the reaction of carbon in the composition of coking coal with an iron melt has an endothermic character. In addition, the lack of preliminary heat treatment of the pellet does not allow a preliminary reduction of manganese from the concentrate.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ получения окатышей для прямого легирования стали марганцем, включающий измельчение компонентов шихты, формирование двухслойного ядра из ферросилиция, внутренний слой которого состоит из фракции 1,3 мм, а внешний из фракции 0,001-0,005 мм, с добавлением связующего, формирование вокруг ядра оболочки из марганцово-железистого концентрата, в котором отношение марганца к железу составляет 1,5-2,5 с введением углеродсодержащего материала, последующую термообработку (SU №2033439 С1, кл. С22В 1/24, опубл. 20.04.1995 г.).The closest analogue of the claimed invention is a method for producing pellets for direct alloying of steel with manganese, including grinding the components of the charge, the formation of a two-layer core of ferrosilicon, the inner layer of which consists of a fraction of 1.3 mm, and the outer one from the fraction of 0.001-0.005 mm, with the addition of a binder, the formation of a shell around the core of a manganese-iron concentrate, in which the ratio of manganese to iron is 1.5-2.5 with the introduction of a carbon-containing material, followed by heat treatment (SU No. 2033439 C1, class C22 1/24, publ. 20.04.1995 city).
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками предлагаемого изобретения: измельчение компонентов шихты, формирование ядра с добавлением связующего, формирование вокруг ядра оболочки, последующая термообработка.Signs of the closest analogue that coincide with the essential features of the present invention: grinding the components of the mixture, the formation of the core with the addition of a binder, the formation of a shell around the core, subsequent heat treatment.
Известный способ не обеспечивает достижение требуемого технического результат по следующим причинам.The known method does not achieve the required technical result for the following reasons.
Формирование вокруг ядра оболочки из марганцово-железистого концентрата и углеродсодержащего материала не предотвращает проникновение влаги в объем окатышей, что приводит к их механическим повреждениям при транспортировке и ухудшению показателей извлечения марганца при их использовании в процессе прямого легирования стали. При попадании окатышей на поверхность или в объем металлического расплава протекает эндотермическая реакция взаимодействия углерода с кислородом оксидов марганца и железа, что приводит к охлаждению зоны реакции и удлинению времени плавления окатышей. В качестве элемента - восстановителя в предлагаемом способе используют ферросилиций, который после взаимодействия с кислородом, содержащимся в оксидном марганецсодержащем материале оболочки, а также в металлическом расплаве, образует тугоплавкий диоксид кремния, который препятствует десульфурации металлического расплава и осложняет восстановление марганца.The formation of a shell around the core of a manganese-iron concentrate and carbon-containing material does not prevent the penetration of moisture into the volume of the pellets, which leads to mechanical damage during transportation and deterioration of manganese extraction during their use in the direct alloying of steel. When pellets get to the surface or into the volume of a metal melt, an endothermic reaction of the interaction of carbon with oxygen of manganese and iron oxides occurs, which leads to a cooling of the reaction zone and lengthening of the melting time of the pellets. As a reducing element in the proposed method, ferrosilicon is used, which, after reacting with oxygen contained in the oxide manganese-containing shell material, as well as in the metal melt, forms refractory silicon dioxide, which prevents the desulfurization of the metal melt and complicates the recovery of manganese.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения окатышей для прямого легирования стали марганцем путем оптимизации технологических параметров.The basis of the invention is the task of improving the method of producing pellets for direct alloying of steel with manganese by optimizing process parameters.
Ожидаемый технический результат - обеспечение высокой десульфурации металлического расплава при сохранении высоких показателей извлечения марганца за счет способности полученных окатышей при попадании на поверхность или в объем металлического расплава одновременно с протеканием восстановительной реакции марганца формировать известково-глиноземистый шлак, обладающий низкой вязкостью при температурах сталеплавильных процессов и высокой серопоглотительной способностью.The expected technical result is the provision of high desulfurization of the metal melt while maintaining high manganese extraction rates due to the ability of the obtained pellets to form lime-alumina slag with a low viscosity at temperatures of steel-making processes and high, simultaneously with the course of the reducing reaction of manganese, when the manganese is recovered on the surface or into the volume of the metal melt. desulfurization ability.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе получения окатышей для прямого легирования стали марганцем, включающем измельчение компонентов шихты, формирование ядра с добавлением связующего, формирование вокруг ядра оболочки, последующую термообработку, по изобретению ядро формируют из смеси оксидного марганецсодержащего и алюминийсодержащего материалов, выбранных в соотношении, превышающем стехиометрически необходимый расход алюминия на полное восстановление марганца на 15-20%, оболочку формируют из флюсовой смеси, состоящей из обожженной извести, доломитизированной извести, боксита, криолита и спиртовой барды, а после термообработки на окатыши наносят при температуре 90-100°С слой из смеси жидкого стекла и гашеной извести.The technical result is ensured by the fact that in the method for producing pellets for direct alloying of steel with manganese, including grinding the components of the charge, forming a core with the addition of a binder, forming a shell around the core, subsequent heat treatment, according to the invention, the core is formed from a mixture of oxide manganese-containing and aluminum-containing materials selected in the ratio exceeding stoichiometrically necessary aluminum consumption for complete reduction of manganese by 15-20%, the shell is formed from a flux mixture, yaschey of burnt lime, dolomitic lime, bauxite, cryolite and alcohol stillage, and after heat treatment is applied to the pellets at a temperature of 90-100 ° C a layer of liquid glass mixture and slaked lime.
Целесообразно в качестве алюминийсодержащего материала использовать смесь мелкодисперсного алюминия и глинозема, взятых в соотношении (8-10):(3-4) или отсевы алюмино-магниевого дисперсного порошка, состоящие из 50% алюминия и 50% магния.It is advisable to use a mixture of finely dispersed aluminum and alumina in the ratio (8-10) :( 3-4) or screenings of aluminum-magnesium dispersed powder consisting of 50% aluminum and 50% magnesium as an aluminum-containing material.
Получение окатышей ведут путем формирования ядра, состоящего из оксидного марганецсодержащего и алюминийсодержащего материалов, причем количество алюминия на 15-20% превышает стехиометрически необходимое для полного восстановления марганца. Алюминий, сформированный в ядре окатыша, выполняет две функции - восстановление марганца из его оксидов и глубокое раскисление подшлакового слоя металлического расплава. Кроме того, оксидным продуктом восстановительной и раскислительной реакций является глинозем, который, связывая в прочные комплексы диоксид кремния, способствует повышению активности оксида кальция, что приводит к интенсивной десульфурации металлического расплава. Превышение расхода алюминия сверх стехиометрически необходимого на полное восстановление марганца менее чем на 15% не обеспечивает раскисление подшлакового слоя металлического расплава, снижает активность оксида кальция, что приводит к снижению степени десульфурации. Превышение расхода алюминия сверх стехиометрически необходимого на полное восстановление марганца более чем на 20% способствует повышению вязкости известково-глиноземистого шлака, образующегося после полного расплавления окатышей, что ухудшает показатели извлечения марганца и снижает степень десульфурации металлического расплава. Формирование вокруг ядра оболочки из флюсовой смеси, состоящей из обожженной извести, доломитизированной извести, боксита, криолита и спиртовой барды, способствует формированию в процессе и после окончания плавления окатышей известково-глиноземистого шлака, обладающего низкой вязкостью при температурах сталеплавильных процессов и высокой серопоглотительной способностью, что обеспечивает высокое извлечение марганца и высокую степень десульфурации металлического расплава. Нанесение на термообработанные окатыши при температуре 90-100°С защитного слоя из смеси жидкого стекла и гашеной извести предохраняет окатыши от попадания в них влаги, а также повышает их сопротивляемость механическим повреждениям при транспортировке и использовании в процессе обработки металлического расплава. Нанесение на окатыши слоя из смеси при температуре ниже 90°С способствует образованию несплошного защитного слоя, что приводит к проникновению влаги вовнутрь окатышей, снижению их механической прочности и ухудшению показателей восстановления марганца и степени десульфурации металлического расплава. Нанесение на окатыши слоя из смеси при температуре выше 100°С приводит к вспениванию защитной смеси и получению несплошного защитного слоя, что приводит к проникновению влаги вовнутрь окатышей, снижению их механической прочности и ухудшению показателей восстановления марганца и степени десульфурации металлического расплава.Pellets are produced by forming a core consisting of oxide manganese-containing and aluminum-containing materials, the amount of aluminum being 15-20% higher than the stoichiometrically necessary for complete reduction of manganese. Aluminum formed in the core of the pellet has two functions - the reduction of manganese from its oxides and the deep deoxidation of the sub-slag layer of the metal melt. In addition, the oxide product of the reduction and deoxidation reactions is alumina, which, bonding silica into strong complexes, contributes to an increase in the activity of calcium oxide, which leads to intense desulfurization of the metal melt. The excess of aluminum consumption in excess of the stoichiometrically necessary for complete reduction of manganese by less than 15% does not provide deoxidation of the sub-slag layer of the metal melt, reduces the activity of calcium oxide, which leads to a decrease in the degree of desulfurization. An excess of aluminum consumption in excess of stoichiometrically necessary for the complete reduction of manganese by more than 20% contributes to an increase in the viscosity of the calc-alumina slag formed after the pellets are completely melted, which worsens the manganese extraction and reduces the degree of desulfurization of the metal melt. The formation around the core of the shell of a flux mixture consisting of calcined lime, dolomitic lime, bauxite, cryolite and alcohol stillage helps to form calcareous-alumina slag during and after the melting of the pellets, which has low viscosity at temperatures of steelmaking processes and high desorption capacity, which provides high manganese extraction and a high degree of desulfurization of the metal melt. Application of a protective layer from a mixture of liquid glass and slaked lime on heat-treated pellets at a temperature of 90-100 ° C protects the pellets from moisture in them, and also increases their resistance to mechanical damage during transportation and use of metal melt during processing. The application of a layer from a mixture to pellets at a temperature below 90 ° C promotes the formation of a non-continuous protective layer, which leads to the penetration of moisture into the pellets, a decrease in their mechanical strength, and a deterioration in the manganese recovery rate and the degree of metal melt desulfurization. Application of a layer from the mixture to the pellets at a temperature above 100 ° C results in foaming of the protective mixture and the formation of a non-continuous protective layer, which leads to the penetration of moisture into the pellets, a decrease in their mechanical strength, and a deterioration in the manganese recovery rate and the degree of desulfurization of the metal melt.
Процесс плавления окатышей происходит в следующей последовательности. Вначале оплавляется поверхностный слой, служащий для предохранения окатышей от механических повреждений и защищающий от проникновения влаги. Он состоит из легоплавкой смеси оксидов кальция и кремния, подобранных в соотношении, обеспечивающем минимальную температуру их плавления с образованием жидкого оксидного слоя, который обладает высокой теплопроводностью, что способствует интенсивному плавлению следующего второго слоя окатышей. В результате образуется известково-глиноземистый шлак с низкой вязкостью при температурах сталеплавильных процессов и высокой серопоглотительной способностью. Далее происходит плавление ядра окатышей, состоящего из оксидного марганецсодержащего и алюминийсодержащего материалов, сопровождающееся восстановлением марганца и раскислением металлического расплава избыточным (на 15-20% больше стехиометрически необходимого) алюминием. Продуктами реакций восстановления марганца и раскисления металлического расплава являются оксиды алюминия, которые, соединяясь в прочные комплексы с диоксидом кремния, входящим в состав марганецсодержащего материала и защитного слоя окатышей, способствуют повышению активности оксидов кальция. Это приводит к интенсивной десульфурации металлического расплава.The process of melting the pellets occurs in the following sequence. First, the surface layer is melted, which serves to protect the pellets from mechanical damage and protects against moisture penetration. It consists of a fusible mixture of calcium and silicon oxides, selected in a ratio that ensures the minimum melting temperature with the formation of a liquid oxide layer, which has high thermal conductivity, which contributes to intensive melting of the next second layer of pellets. As a result, a calcareous-alumina slag is formed with a low viscosity at the temperatures of steel-smelting processes and high sulfur absorption capacity. Then, the core of the pellets, consisting of oxide-containing manganese-containing and aluminum-containing materials, is melted, accompanied by reduction of manganese and deoxidation of the metal melt with excess (15-20% more stoichiometrically necessary) aluminum. The products of manganese reduction and metal melt deoxidation reactions are aluminum oxides, which, when combined into strong complexes with silicon dioxide, which is part of the manganese-containing material and the protective layer of pellets, contribute to an increase in the activity of calcium oxides. This leads to intense desulfurization of the metal melt.
Таким образом, предлагаемый способ получения окатышей обеспечивает интенсивное расплавление окатышей при попадании их на поверхность или в объем металлического расплава, формирование в процессе плавления окатышей и восстановления марганца известково-глиноземистого шлака, обладающего низкой вязкостью при температурах сталеплавильных процессов и высокой серопоглотительной способностью.Thus, the proposed method for producing pellets provides intensive melting of the pellets when they hit the surface or in the volume of a metal melt, formation of calcareous-alumina slag, which has low viscosity at temperatures of steelmaking processes and high desorption capacity, during the melting of the pellets and the reduction of manganese.
Пример.Example.
Компоненты шихты, используемые для получения окатышей для прямого легирования стали марганцем, подвергали предварительной подготовке. В качестве оксидного марганецсодержащего материала использовали концентраты различных месторождений с содержанием марганца 19,3-57,4% фракции 0,05-0,08 мм. В качестве алюминийсодержащего материала использовали смесь мелкодисперсного алюминия и глинозема, взятых в соотношении (8-10):(3-4), фракции 0,1-1,0 мм. Боксит, обожженную и доломитизированную известь измельчали до размеров 0,1-0,3 мм. Сульфитно-спиртовую барду и криолит использовали в мелком виде. Для нанесения защитного слоя на термообработанные окатыши готовили водный раствор из смеси жидкого стекла и гашеной извести с удельным весом γ=1,20-1,30 г/см3.The components of the mixture used to obtain pellets for direct alloying of steel with manganese were subjected to preliminary preparation. Concentrates of various deposits with a manganese content of 19.3-57.4% fraction of 0.05-0.08 mm fraction were used as an oxide manganese-containing material. A mixture of finely dispersed aluminum and alumina, taken in the ratio (8-10) :( 3-4), fractions 0.1-1.0 mm, was used as an aluminum-containing material. Bauxite, calcined and dolomitized lime was ground to a size of 0.1-0.3 mm. Sulphite-alcohol stillage and cryolite were used in small form. To apply a protective layer to the heat-treated pellets, an aqueous solution was prepared from a mixture of liquid glass and slaked lime with a specific gravity of γ = 1.20-1.30 g / cm 3 .
Окатыши по предлагаемому способу изготавливали следующим образом. На тарельчатый гранулятор с диаметром тарели 1,5 м загружали смесь мелкодисперсного алюминия и глинозема, взятых в соотношении 9:4, фракции 0,1-1,0 мм, и марганцевый концентрат с содержанием марганца 39,3%, фракции 0,05-0,08 мм. В другом случае на тарельчатый гранулятор загружали отсевы алюмино-магниевого дисперсного порошка марки АМД - 50, состоящие из 50% Al и 50% Mg, фракции более 70 мкм и менее 70 мкм, и марганцевый концентрат с содержанием марганца 39,3%, фракции 0,05-0,08 мм. После этого включали гранулятор и устанавливали скорость вращения тарели 20 об/мин. Угол наклона тарели составлял 45°. Полученную смесь увлажняли водой и формировали ядра размером 3-5 мм. Полученные ядра просушивали при температуре 200°С, затем их снова загружали на тарель и, добавляя флюсовую смесь, состоящую из обожженной и доломитизированной извести, боксита, криолита и сульфитно-спиртовой барды, накатывали на ядра второй слой. После просушки окатыши подвергали термообработке при температуре 600°С, затем при температуре 90-100°С на них наносили слой из смеси жидкого стекла и гашеной извести.Pellets according to the proposed method were made as follows. A mixture of finely dispersed aluminum and alumina, taken in a ratio of 9: 4, fractions of 0.1-1.0 mm, and a manganese concentrate with a manganese content of 39.3%, fractions of 0.05- were loaded onto a plate granulator with a plate diameter of 1.5 m 0.08 mm. In another case, screenings of aluminum-magnesium dispersed powder of the AMD-50 grade, consisting of 50% Al and 50% Mg, a fraction of more than 70 μm and less than 70 μm, and a manganese concentrate with a manganese content of 39.3%, fraction 0, were loaded onto a plate granulator. , 05-0.08 mm. After that, the granulator was turned on and the speed of rotation of the plate was set to 20 rpm. The angle of the plate was 45 °. The resulting mixture was moistened with water and cores 3-5 mm in size were formed. The obtained cores were dried at a temperature of 200 ° C, then they were again loaded onto a plate and, adding a flux mixture consisting of calcined and dolomitized lime, bauxite, cryolite and sulphite-alcohol stillage, they rolled the second layer onto the cores. After drying, the pellets were subjected to heat treatment at a temperature of 600 ° C, then at a temperature of 90-100 ° C a layer of a mixture of liquid glass and slaked lime was applied to them.
Окатыши по известному способу изготавливали на той же установке.Pellets by a known method were made on the same installation.
Двухслойное ядро формировали из ферросилиция, причем внутренний слой ядра состоял из фракции 1,3 мм, а внешний из фракции 0,001-0,005 мм, с добавлением связующего. Вокруг ядра формировали оболочку из марганцово-железистого концентрата, в котором отношение марганца к железу составляло 1,5-2,5 с введением углеродсодержащего материала. После этого окатыши термообрабатывали и использовали в опытной плавке по прямому легированию стали марганцем.A bilayer core was formed from ferrosilicon, the inner layer of the core consisting of a fraction of 1.3 mm and the outer layer of a fraction of 0.001-0.005 mm, with the addition of a binder. Around the core was formed a shell of manganese-iron concentrate, in which the ratio of manganese to iron was 1.5-2.5 with the introduction of a carbon-containing material. After that, the pellets were heat treated and used in the experimental smelting for direct alloying of steel with manganese.
Плавки с использованием окатышей для прямого легирования стали марганцем, полученных по заявляемому способу, и окатышей, полученных по известному способу, проводили в индукционной печи ИСТ - 006. В качестве металлошихты использовали металл химического состава, мас.%: С 0,04-0,05; Mn 0,10-0,12; Si 0,01-0,03; S 0,019-0,021; P 0,010-0,015. Пробы металла на химический анализ отбирали через 5 минут после обработки металлического расплава вводимыми материалами. Технологические показатели плавок представлены в таблице.Smelts using pellets for direct alloying became manganese obtained by the present method, and pellets obtained by a known method, was carried out in an induction furnace IST-006. As a metal charge, a metal of chemical composition was used, wt.%: C 0.04-0, 05; Mn 0.10-0.12; Si 0.01-0.03; S 0.019-0.021; P 0.010-0.015. Metal samples for chemical analysis were taken 5 minutes after the treatment of the metal melt with the introduced materials. Technological indicators of heats are presented in the table.
Как свидетельствуют данные, приведенные в таблице, в плавках с использованием окатышей, полученных по заявляемому способу (№№1-6), показатели десульфурации значительно превосходят показатели плавки с использованием окатышей, изготовленных по известному способу, степень извлечения марганца находилась на одном уровне.According to the data given in the table, in melts using pellets obtained by the present method (No. 1-6), the desulfurization indices are significantly higher than the melting indices using pellets made by the known method, the degree of manganese extraction was at the same level.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140429A RU2307177C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140429A RU2307177C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307177C1 true RU2307177C1 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140429A RU2307177C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307177C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551729C2 (en) * | 2009-09-14 | 2015-05-27 | Чонгкинг Рюифан Реньювэбл Ресорсес Девелопмент Ко., Лтд. | Method of chromium slag neutralisation using annealing method and blast-furnace process |
| CN114988485A (en) * | 2022-07-13 | 2022-09-02 | 重庆上甲电子股份有限公司 | Method for synchronously producing manganous-manganic oxide and ferric oxide for soft magnetism by using marine polymetallic nodule |
| CN116282032A (en) * | 2023-04-04 | 2023-06-23 | 昆明理工大学 | A method for preparing industrial silicon pellets by coating silica particles with different caking coals |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2033439C1 (en) * | 1990-03-23 | 1995-04-20 | Анатолий Яковлевич Наконечный | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
-
2005
- 2005-12-26 RU RU2005140429A patent/RU2307177C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2033439C1 (en) * | 1990-03-23 | 1995-04-20 | Анатолий Яковлевич Наконечный | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551729C2 (en) * | 2009-09-14 | 2015-05-27 | Чонгкинг Рюифан Реньювэбл Ресорсес Девелопмент Ко., Лтд. | Method of chromium slag neutralisation using annealing method and blast-furnace process |
| CN114988485A (en) * | 2022-07-13 | 2022-09-02 | 重庆上甲电子股份有限公司 | Method for synchronously producing manganous-manganic oxide and ferric oxide for soft magnetism by using marine polymetallic nodule |
| CN114988485B (en) * | 2022-07-13 | 2023-03-10 | 重庆上甲电子股份有限公司 | A method for synchronous production of manganese tetraoxide and ferric oxide for soft magnetic use by using marine polymetallic nodules |
| US11791078B1 (en) | 2022-07-13 | 2023-10-17 | Chongqing Shangjia Electronic Co., Ltd. | Method for synchronous production of manganese tetraoxide and ferric oxide for soft magnetic material by using marine polymetallic nodules |
| CN116282032A (en) * | 2023-04-04 | 2023-06-23 | 昆明理工大学 | A method for preparing industrial silicon pellets by coating silica particles with different caking coals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2005132303A (en) | METHOD FOR PRODUCING GRANULAR METAL IRON | |
| US3998624A (en) | Slag fluidizing agent and method of using same for iron and steel-making processes | |
| WO2013134889A1 (en) | Process for producing low-cost clean steel | |
| WO2017119392A1 (en) | Molten iron dephosphorizing agent, refining agent, and dephosphorization method | |
| JPS59133316A (en) | Molten steel treating agent and treatment | |
| JPS6397332A (en) | Steel-making process | |
| RU2307177C1 (en) | Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese | |
| RU2192479C1 (en) | Method of refining and modifying carbon-iron melt | |
| JP2007517137A (en) | Steel desulfurization agent and its use in steel desulfurization | |
| JPS587691B2 (en) | Steel manufacturing method | |
| RU2365638C2 (en) | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel | |
| JPS6286108A (en) | Desulfurizing mixture for molten metal, its production and desulfurization of molten metal | |
| CN100494411C (en) | Refining slag agent for aluminum-calcium-strontium composite premelted molten steel refining outside the furnace | |
| RU2327743C2 (en) | Method of steel smelting in converter | |
| RU2455379C1 (en) | Method to melt low-carbon manganiferous alloys | |
| JP3750589B2 (en) | Decarburization furnace slag manufacturing method and steel making method | |
| RU2086675C1 (en) | Method of manufacturing briquets for directly alloying steel with manganese | |
| RU2244017C2 (en) | Modificator for metallurgic dross of magnesia composition and method for producing the same | |
| RU2247169C1 (en) | Method of production of complex siliceous ferro-alloy | |
| RU2202633C1 (en) | Mixture to produce carbon-carrying briquettes | |
| RU2374349C1 (en) | Method of smelting of vanadium-bearing alloys | |
| SU1752811A1 (en) | Charge for ferrovanadium preparation | |
| US406210A (en) | Process of reducing metallic ores | |
| RU2059014C1 (en) | Method to produce briquets for direct steel alloying and deoxidizing with manganese | |
| RU2033439C1 (en) | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131227 |